气溶胶自动灭火装置在换电柜/充电柜中的应用优势

慧聪消防网讯 CFIC2020现场直击消防十大品牌揭晓欧普消防应急照明

电动车存在的火灾隐患

2017年11月20日，浙江省湖州市吴兴区一民房因胡某电动自行车电气线路故障发生火灾，造成李国某、李向某死亡。

2016年1月21日，北京市朝阳区小红门乡牌坊村一村民住宅内，因电动自行车在充电过程中，充电电源线短路引发火灾，造成一家三口身亡。

每年发生这么多电动车火灾，让人触目惊心，电动车给百姓带来便利的同时，电动车充电成为城市管理的大难题，直接影响到消费者更便捷、更安全地使用电动车，对电动车安全的管理更是刻不容缓。

2017年12月31日，公安部紧急下发《关于规范电动车停放充电加强火灾防范的通告》专，其中提到，要求规范电属动车停放充电行为，严厉查处违规停放充电行为。

1、严禁在建筑内的共用走道、楼梯间、安全出口处等公共区域停放电动车或者为电动车充电。

2、尽量不在个人住房内停放电动车或为电动车充电。

3、确需停放和充电的电动车，应当落实隔离、监护等防范措施，防止发生火灾。本通告所称的电动车包括电动自行车、电动摩托车和电动三轮车。对于有物业服务企业或者主管单位的住宅小区、楼院，物业服务企业、主管单位应当依据《物业管理条例》等有关规定：对管理区域内电动车停放、充电实施消防安全管理；有条件的住宅小区、楼院，应当结合实际设置电动车集中停放及充电场所。

换电柜行业的崛起

目前我国的电动自行车市场存量高，全国电动自行车保有量3亿辆，厂家每年生产1300万辆，产销两旺。电动自行车已成为百姓生活不可或缺的部分，深入80%的普通家庭。人们2-10公里的出行需求不会消失，这个距离的出行占到人们出行总需求的30%以上。换句话说，电动自行车是一个需求量大、目标用户多的市场。

为了电动车使用过程中的安全，提出了集中管理电动车充电过程，并且相对于以前电动车集中充电的模式改为"车电分离"，顾名思义电池本身与车子要施行分离管理，充电在专门的充电柜进行，而行驶只需要加装上使用充好电的电池就可以了，让电池充电过程中的对人身安全的威胁隐患降到最低，换电柜的概念由此诞生。

智能换电柜又称共享换电柜、共享电池柜、换电站、电池交换站，顾名思义，是用来进行电池更换的，以往，人们电动车没电时，想到的第一个方法就是找有地插的地方给电动车接上电源充电。这种传统充电方式，不仅不便利还很容易影响到外卖小哥和快递配送员的工作效率。而有了换电柜之后，用户在使用换电柜时，只需要用手机扫一扫，就可以将充满电的电池与没电的电池进行更换。这样既节约用户时间，提升工作效率，使用也很方便快捷。

换电是电动车行业的发展趋势。

那仅仅是实现"车电分离"，充电过程中电池发生燃烧、爆炸引起换电柜的起火又该如何解决呢？

热气溶胶灭火装置在换电柜场景中的优势

目前市场上的主流灭火装置主要有：干粉灭火装置、七氟丙烷灭火装置、气溶胶灭火装置、二氧化碳灭火装置、水基灭火装置。

水基灭火器对电气设备喷放会导致电气设备的损坏，对于换电柜这种带电场所的带电火灾是不适用的，水基灭火剂的储存也对装置的密封性有很高的要求，换电柜长期无人值守的情况下，要考虑到箱体受不可抗力破裂灭火剂泄露的情况。

传统的气体灭火器如二氧化碳、七氟丙烷等造价高，要通过管网联通各个换电舱室或火探管进行定点灭火，其灭火成本大，当有多个起火点时灭火能力会降低。每年都需按照标准请专门的维保人员对装置进行一年最少两次的维保，维护成本巨大。

干粉灭火装置启动后干粉会在1-2分钟内完全沉降，所以在换电柜内使用满足不了对环境的火灾抑制效果，且时间长干粉会发生变性受潮，灭火能力大大减弱，且在北方寒冷地区冬天环境温度低于干粉的储存温度长期处于低温环境也会使干粉的灭火性能受到影响，出于安全性干粉灭火器是无法达到所预期的灭火效果的。

气溶胶灭火装置灭火速度快、免维护、无压存储、体积小巧、安全环保等优势方面是其他灭火产品无法替代的，市场上普遍换电柜也基本上都安装的气溶胶自动灭火产品。

在长期使用过程中，换电柜使用的场所一般都是无人值守的室外或者大型广场周围，处于全天候工作，室外高温、电池碰撞等环境，是极其容易引发火灾的。需要加装灭火装置保护换电柜在火灾初期就将火焰扑灭。

由于柜子大多放置在室外无人值守场地，所以灭火装置的选择是能够在人员到达前可以将柜内电池火进行一个初期的处置，为救援人员提供5-10分钟的时间。保证火势不再蔓延发展。

通过对灭火装置的适用范围、灭火机理、灭火方式、灭火剂喷放时间、灭火剂用量、灭火装置体积、灭火装置安装、灭火剂储存压力、灭火后清理和二次污染、安装和维护成本等综合性能经济指标分析判断：热气溶胶灭火装置比较适合换电柜的运行环境和技术条件。

及安盾热气溶胶灭火装置在换电柜中的应用

及安盾QRR0.01GW/S灭火装置已广泛应用于铁塔1.0换电柜中。

及安盾QRR0.03GW/S灭火装置在换电柜中的运用

及安盾QRR0.01GW/S灭火装置是一种新型S型热气溶胶灭火装置，是一类具有超高灭火效能和可靠性的消防领域突破性产品，该产品有体积小巧、无压存储、无需铺设管网和维护、灭火高效、迅速、无毒无害、安全可靠、绿色环保等特点，特别适用于通讯机房及电子计算机房、电池舱、发动机舱、电池箱等相对封闭条件场所。

S型热气溶胶对火灾的抑制作用主要体现在以下几个方面：

一般灭火剂的灭火机理主要有隔离法、窒息法、冷却法、化学抑制法，不同的灭火剂具有不同的灭火机理。热气溶胶的灭火机理主要体现在两方面：一方面是吸热分解的降温作用，另一方面是气相、固相的化学抑制作用，相互之间协同发挥。除此之外气溶胶灭火剂产物中的气相成分也起到了一定的辅助作用。

（1）吸热分解的降温灭火作用

热气溶胶灭火剂的降温作用主要依靠的是金属氧化物和碳酸盐的吸热分解。任何火灾在较短的时间内放出的热量是有限的，如果在较短的时间内气溶胶中的固体颗粒能够吸收火源所放出的一部分热量，那么火焰的温度就会降低，辐射到燃烧表面和用于将已经气化的可燃烧分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度的抑制。

（2）气相化学抑制作用

在热的作用下，热气溶胶灭火剂分解的气化金属离子如Sr、K、Mg或失去电子的阳离子以蒸汽的形式存在，与燃烧中的活性基团H•、•OH和O•发生多次链反应，下面以Sr为例：

Sr+2•OH→Sr（OH）2Sr+O•→SrOSr（OH）2+2H•→Sr+2H2O

如此反复，燃烧中的活性基团被大量消耗，浓度不断降低，燃烧得以抑制。

（3）固相化学抑制作用

热气溶胶灭火剂中的固体微粒能够吸附链式反应中间体•OH、H•和O•，并且催化他们重新组成稳定的分子，从而使燃烧过程的分支链式反应中断，以K为例如下：

K2O（s）+2H（g）→2KOH（s）KOH（s）+OH（g）→KO（s）+H2O（g）

K2O（s）+O（g）→2KO（s）KO（s）+H（g）→KOH

在上述的灭火作用中，几种灭火机理相互作用，协同发挥,但是气体的传输作用和金属氧化物或碳酸盐的吸热降温作用都只是起到辅助效果，而主要的灭火效果还是依靠气、固相的化学抑制作用。

及安盾S型热气溶胶灭火装置可采用热敏线启动（被动启动）和电引发器启动（主动启动），热敏线启动温度为170℃，当环境温度达到后就会启动装置，也可搭配探测系统通过电信号主动启动装置实施灭火。