变电所火灾探测浅析

 变电所火灾探测浅析

宋磊，梁栋

1.通用技术集团工程设计有限公司，山东 济南 250031  2.山东鼎森集团有限公司，山东，济南 250000

摘  要：变电所高大空间和隐蔽场所多，难以进行有效的初期火灾探测，本文针对具体场所，采用先进有效的火灾探测方法，以提高变电所火灾自动报警系统的及时性和准确度，仅供相关人员参考。

关键词：变电所；火灾探测

Abstract:It is difficult to detect initial fires in large spaces and hidden places in substations. In order to improve the timeliness and accuracy of automatic fire alarm system in substations, the advanced and effective fire detection methods are adopted for specific places, which is only for reference of relevant personnel.

Keywords:substation   fire detection

变电站是为工矿企业提供电力的设施，一旦发生火灾事故，不仅影响用电企业经济效益，而且直接威胁人民的生命财产安全。火灾探测器是火灾报警及消防联动系统的检测部分，可根据火灾发生初期的物理特征量，如烟雾、温度、气体及火焰等变化，向火灾报警控制器发出报警信号。变电站的火灾探测作为火灾报警及消防联动系统的重要组成部分，发挥着先期预报、人员疏散，保障人身财产安全的重要作用。

目前变电所火灾探测中存在以下难点，一是变压器室净空高度太大导致点型感烟、感温探测器无法有效探测初期火灾信息；二是电缆夹层和电缆沟等部位的电缆因隐蔽性强，发生火灾不易及时发现。如何对这些场所进行及时有效的火灾探测，确保火灾探测器正确动作，使火灾报警及消防联动系统正确发挥作用是目前急需解决的问题。

1 变压器室火灾探测方法

变压器室是变电所的重要组成部分，通常每个变压器室布置一台变压器。以某煤矿的110kV变电所为例，变压器室长11米，宽10米，高14米。根据火灾自动报警系统设计规范GB50116-2013，点型感烟火灾探测器的探测范围是12米，点型感温火灾探测器的探测范围是8米，均不能满足此变压器室14米高度的探测要求。

针对传统火灾探测器不能有效探测高大空间火灾信息的问题，本文采用点型红外火焰探测器来探测火灾。点型红外火焰探测器属于防爆智能型火灾探测设备，使用三只具有不同波长的红外传感器，其中一只传感器工作在反映火焰信息的中心波长，另外两只传感器监视环境中的其他红外辐射，通过数学算法模型进行运算分析，使得只有符合火焰特征的辐射频谱才会被确认为火警，提高了探测精度，避免误动作启动系统。点型火焰探测器安装位置示意图见图1，点型火焰探测器保护范围示意图见图2。点型红外火焰探测器最大探测距离为42米，能覆盖整个变压器室，在与变压器保持一定的电气安全距离后，不影响探测精度。

图1点型火焰探测器安装位置示意图

图2点型火焰探测器保护范围示意图

根据火灾自动报警系统设计规范GB50116-2013的要求，高度大于12m的空间场所宜同时选择两种及以上火灾参数的火灾探测器。为此，本文在变压器室还增设线型光束感烟火灾探测器，具体设置为：变压器室探测器采用分层组网的探测方式，在变压器室顶部和6m～7m高度处各设一层探测器。线型光束感烟火灾探测器包含发射和接收两部分，发射部分发射出一定强度的红外光束，经反射器的多个直角棱镜反射后，由探测器的接收部分对返回的红外光束进行同步采集放大，对信号分析判断后确认火警。线型光束感烟火灾探测器可用于天棚高度不超过40米的场所，因此可用于本变压器室进行火灾探测。

2 电缆夹层火灾探测方法

变电所内存在数量巨大种类各异的电缆，不仅包括大截面的电力电缆用以传输电能，而且包括给各电力负荷供电的低压电缆和提供控制测量保护等功能的控制电缆。以某煤矿的110kV变电所为例，共设置两个电缆夹层，每个电缆夹层内均设置双层电缆桥架进行电缆敷设。此外，在变电所的电缆沟和主控室地板下也会布置一些电缆。这些场所的电缆因隐蔽性强，发生火灾不易发现。

电缆夹层和电缆沟内电缆长期带电工作，发热量大，极易因过热而发生事故。如何在电缆过热初期及时探测到温度变化，避免电缆早期火灾是目前需要解决的一个问题。根据以往经验，为了避免电缆火灾事故的发生，通常采用阻燃电缆，使用防火涂料，在电缆的入室口、接头、电缆沟等部位采取阻燃或分隔措施。但这些措施只能延缓火势，并不能起到先期预报的作用。

本文采用缆式线型感温火灾探测器对电缆温度进行实时探测。在电缆夹层和电缆沟内，沿电缆通长设置缆式线型感温火灾探测器，采用接触式布置在每层电缆的上表面。缆式线型感温火灾探测器在电缆表面敷设示意图见图3。

图3缆式线型感温火灾探测器在电缆表面敷设示意图

缆式线型感温火灾探测器是一种新型可重复使用的监测环境温度变化的消防产品，主要由信号处理单元、感温电缆和终端盒组成。当环境温度上升至感温电缆的报警温度时，感温电缆的阻值跃变，信号处理单元接收到电缆的相应信号后做出火警判断。感温电缆结构稳定，抗干扰性能强，特别适用于有强电磁场干扰的场所，如电缆隧道、电缆桥架、电缆井等。

3结   论

变压器室净空高度较大，本文采用点型红外火焰探测器和线型光束感烟火灾探测器联合探测火灾信息。采用缆式线型感温火灾探测器监测电缆夹层和电缆沟内电缆的温度变化，避免因电缆过热而发生火灾。

在变电所火灾探测设计中，应充分考虑安装火灾探测器的具体部位，有针对性的选择探测器类型，同时必须遵循国家法律法规和规范要求，仔细分析研究出现的难点问题，做到安全可靠、技术先进、经济合理，以保障变电所的安全运行。

参考文献

[1]«火灾自动报警系统设计规范» GB50116-2013

[2]武海澄,范明豪,李伟,等. 变电站火灾探测系统设计[J].安徽电力，2014年(3):18-20.

[3]卓晓明. 全户内变电站消防系统构成与设计[J].建设科技，2017年(23):111-112.