電力蓄電池室移動折疊式防火隔斷應(yīng)用研究

摘要：為保障蓄電池在運行時的供電可靠性，需要將布置在蓄電池室內(nèi)的蓄電池組之間設(shè)置防火隔斷?；谧冸娬炯鞍l(fā)電廠蓄電池室的情況，本文研制一種移動折疊式防火隔斷，可以降低安裝過程中人身及設(shè)備安全風(fēng)險，并且利于開展運維及檢修工作。關(guān)鍵詞：蓄電池；防火；隔斷引言變電站及發(fā)電廠的蓄電池為閥控密封鉛酸蓄電池，近年來出現(xiàn)多次單組蓄電池起火后將運行正常的另一組蓄電池損壞的擴大故障事故，嚴重影響變電站及發(fā)電廠電力設(shè)備的運行安全。在以往的電力設(shè)計中，一般將同一直流系統(tǒng)的兩組蓄電池布置在固定的某一專用蓄電池室內(nèi)，甚至是多組蓄電池布置在同一蓄電池室。當蓄電池出現(xiàn)充放電過熱或者短路產(chǎn)出火花等故障時，將誘發(fā)蓄電池火災(zāi)，嚴重時則將造成變電站及發(fā)電廠停電的重大事故[1]。因此，《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》（2015版）10.6.1第3條規(guī)定：每組蓄電池布置在單獨的室內(nèi)是最為有利的，當不能滿足時，在一個房間內(nèi)兩組蓄電池之間設(shè)置隔斷，并達到防火2h的要求，則可以避免一組蓄電池著火時對另外蓄電池產(chǎn)生直接影響。一、蓄電池防火隔斷常見設(shè)置及不足（一）常用蓄電池室防火隔斷方式1.砌筑墻體進行分隔，保證每兩組蓄電池之間都有墻體對其進行防火分隔。砌筑墻體主要使用鋼架結(jié)構(gòu)或者混凝土結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，墻面用防火石膏板。在砌筑蓄電池隔離墻體的同時，也需要留出人員通過出口，便于人員巡檢與維護，這里通常使用傳統(tǒng)的開合門來閉合與打開通道[2]。2.使用卷閘門對蓄電池組進行隔斷。這種方法需要在蓄電池室內(nèi)加裝電機與卷閘門，在平時運行中，卷閘門保持關(guān)閉狀態(tài)，起到多組蓄電池防火隔斷的作用。在工作人員巡檢以及查看蓄電池工作狀況時，使用開關(guān)打開卷閘門通行，檢查完畢后再將其關(guān)閉。（二）設(shè)置過程中存在的問題1.對于已投運的變電站及發(fā)電廠，若室內(nèi)有多組蓄電池組的情況，主要弊端體現(xiàn)為以下兩點：墻體因為厚度的關(guān)系，占地面積較大，會大大擠壓蓄電池組運行空間。在日常維護及檢修工作中，若在狹窄的空間內(nèi)工作，容易造成誤碰產(chǎn)生直流接地及短路，對設(shè)備及人員都存在安全風(fēng)險；以鋼架結(jié)構(gòu)或混凝土為基礎(chǔ)砌筑墻體，墻面為固定結(jié)構(gòu)，無法挪動。開合門在打開時需要占用一些外部空間，不適合空間比較狹小的房間，對于稍狹窄的蓄電池室或者室內(nèi)設(shè)置多組（>3）蓄電池的蓄電池室來說，會使蓄電池室空間更加狹小。在蓄電池組因為使用年限到期或者設(shè)備損壞原因需要更換、移動時，蓄電池運行空間太過狹窄，導(dǎo)致更換與維護工作不方便[3]。2.對于使用卷閘門對蓄電池組進行防火分隔的方法，卷閘門比墻體更為輕薄，能省下更多空間供蓄電池組運行時空氣流通交換。卷閘門開啟關(guān)閉也方便，并且開啟通道很大，便于人員進出、設(shè)備搬運。這種方法同樣存在一些弊端，主要表現(xiàn)為以下三點：卷閘門材質(zhì)一般較輕較軟，實際使用中并不穩(wěn)定。由于需要折疊特性，難以使用專業(yè)的防火防爆材料來建設(shè)，使得卷閘門的防震防爆效果較差;卷閘門需要使用電機啟閉，電機啟動時電機滑環(huán)內(nèi)有火花。而蓄電池室內(nèi)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)火星，因為蓄電池充放電過程會產(chǎn)生可燃氣體，若遇火星則有可能會產(chǎn)生爆炸和火災(zāi)。此種方法存在一定的安全隱患;對于特大型電廠，有大量蓄電池組，而每次卷閘門啟閉都需要時間，使用卷閘門進行分隔會大大增加廠內(nèi)日常巡檢所花費的時間，降低工作效率[4]。二、移動折疊式防火隔斷的整體構(gòu)成該防火隔斷能將電力蓄電池室各蓄電池組進行防火隔斷，特別是針對多組蓄電池布置在同一蓄電池室的情況，由三大結(jié)構(gòu)組成。鋼龍骨骨架結(jié)構(gòu)：采用鍍鋅方鋼管，材質(zhì)均勻、強度高、韌性好，具有高質(zhì)量的雙面鍍鋅層，抗銹蝕性好、尺寸精確、直線度好，以保證結(jié)構(gòu)堅固而不易變形。主要分為加強龍骨鋼骨架，穿心龍骨鋼骨架，豎向龍骨鋼骨架，三種鋼架焊接為一體（如圖1）。主框架結(jié)構(gòu)：采用高擠壓鋁合金型材，型材主要厚度應(yīng)在2mm以上。由上框架、下框架和左框架、右框架組成，均為L型鋁合金框架（如圖2）。移動折疊式防火板結(jié)構(gòu)：由防火板、天地定位鎖銷、中合頁、雙拉手合頁、雙頁吊輪、雙頁雙地輪、單頁吊輪、單頁單地輪等部件組成（如圖3）。各結(jié)構(gòu)部件安裝完備后組成移動折疊式防火隔斷，折疊式防火板塊之間連接緊固，移動時防火板折疊順滑不卡澀，操作方便，各防火板折疊角度為90°，從一側(cè)向一側(cè)折疊。關(guān)閉時各防火板成直線布置，由天地定位鎖銷固定位置，整體牢固無晃動，兼具防震及一定的防爆能力，并且防火板之間以及防火板與各框架接觸緊密，無縫隙，具備很好的防火作用。三、移動折疊式防火隔斷的具體實施以應(yīng)用于布置四組蓄電池的電力蓄電池室隔斷進行說明。四組蓄電池布置的蓄電池室需隔斷出4個間隔，可移動折疊式防火隔斷將設(shè)置3組隔斷。鋼龍骨骨架結(jié)構(gòu)：加強龍骨鋼骨架及穿心龍骨鋼骨架頭尾兩側(cè)有固定鋼板，分別與打入兩側(cè)墻體的膨脹螺栓焊接，同時加強龍骨鋼骨架及穿心龍骨鋼骨架在交叉點相互焊接。豎向龍骨上鋼骨架部的固定鋼板與打入天花板的膨脹螺栓焊接，尾部與加強龍骨鋼骨架焊接；豎向龍骨下鋼骨架頭部與加強龍骨鋼骨架焊接，中部、尾部固定鋼板與打入墻體的膨脹螺栓焊接。豎向龍骨下鋼骨架與墻體縫隙填充防火石膏材料。鋼龍骨骨架結(jié)構(gòu)整體又與主框架連接在一起，由于鋼骨架結(jié)構(gòu)的縱向、橫向，豎直的承重和固定作用，消除了來自水平、垂直方向的受力，使隔斷減少受到來自大型主設(shè)備運行造成的長期振動的影響。比如一些河床式及壩后式電廠中控室的蓄電池室，由于機組長期存在較大的振動，而鋼龍骨骨架結(jié)構(gòu)能使隔斷牢固無振動，不會因廠房振動而振動并產(chǎn)生噪音[5]。而對于環(huán)境中產(chǎn)生的地震，也具有不錯的防震效果，主框架與防火板也不會彎曲變形，甚至倒塌。主框架結(jié)構(gòu)：L型鋁合金框架收邊采用防火阻燃PVC密封條，當隔斷關(guān)閉時，L型鋁合金框架收邊密封條與防火板緊密接觸，密封防火板與上、下導(dǎo)軌的間隙，不留縫隙，若不采用L型收邊密封條，防火板與軌道間存在活動空隙，降低防火性能。上、下框架和左、右框架的L型收邊高度不能小于12mm，下框架的L型收邊高度由于涉及日常維護和檢修工作不宜大于15mm，不能小于12mm。上框架為上軌道與天定位鎖銷槽道一體，上軌道為凹型軌道。下框架為下軌道與地定位鎖銷槽道一體，下軌道為凸型雙軌道。天地定位鎖銷槽道根據(jù)防火板的固定鎖銷位置設(shè)置槽口，起固定防火板的作用。主框架與鋼骨架通過螺絲連接固定，主框架與鋼骨架空隙填充防火石膏材料[6]。移動折疊式防火板結(jié)構(gòu)：防火板材質(zhì)為鋁板，厚35mm，長2m，寬45cm，具有重量較輕、剛度好不易變形、防火性能達到A級的特點，鋁板表面再涂以防火漆，滿足美觀要求。防火板內(nèi)部設(shè)置天地定位鎖銷，為延伸機械裝置，即上、下伸縮連桿固定防火板，在防火板面裝設(shè)天地定位鎖銷把手控制，把手扣入即插入定位鎖銷槽，拉出旋轉(zhuǎn)90°為拔出定位鎖銷槽。兩塊防火板為一組，防火板間中部連接為雙拉手合頁，上、下部連接分別用中合頁。防火板每組間中部連接為中合頁，頭部連接為雙頁吊輪，尾部為雙頁雙地輪。最后一塊固定防火板與邊框間上、中、下部連接均為中合頁，第一塊防火板靠邊框側(cè)頭部安裝單頁吊輪，尾部安裝單頁單地輪，所有的部件均為螺釘固定。防火板間的收邊均裝設(shè)對碰密封條，材質(zhì)為阻燃橡膠，能減少防火板之間關(guān)閉時的對撞磨損，并起到緩沖作用，還能封堵住防火板之間在關(guān)閉后存在的細微縫隙，增強防火性能[7]。四、實際應(yīng)用蓄電池組運行時防火隔斷的所有防火板均處于關(guān)閉狀態(tài)，成一條直線。對于有兩組蓄電池的蓄電池室一般設(shè)置一組防火隔斷，即分開兩個蓄電池間隔。有四組蓄電池的蓄電池室則設(shè)置三組防火隔斷，即分開四個蓄電池間隔，每一組防火隔斷又根據(jù)現(xiàn)場空間可設(shè)置多組防火板，一般至少3組。電力蓄電池室的蓄電池組數(shù)基本都是雙數(shù)，不管對于何種情況，均可根據(jù)現(xiàn)場實際情況應(yīng)用[8]。每日巡檢時，只需要將最前面的一組防火板打開，具體操作為：首先將第一組防火板的天地定位鎖銷把手撥到解鎖位，拉動雙拉手合頁的拉手，第一組移動折疊式防火板由0°轉(zhuǎn)成90°，即由直線逐漸變成V型再折疊在一起與其他幾組的固定防火板形成L型。運維人員通過打開的第一組防火板就可以進入防火隔斷里側(cè)檢查另一組的蓄電池。檢修工作時，需將所有折疊式防火板打開，具體操作為：首先將各組防火板的天地定位鎖銷把手撥到解鎖位，依次拉動每一組雙拉手合頁的拉手，由第一組到最后一組移動折疊式防火板由0°轉(zhuǎn)成90°，即由直線逐漸變成V型再全部折疊在一起移動到靠墻的邊框處。此時蓄電室的空間能被充分利用，便于檢修人員進行檢修。結(jié)語移動折疊式防火隔斷能充分利用蓄電池室