儲(chǔ)能消防極早期（多維多感）火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)

一、前言

      

儲(chǔ)能系統(tǒng)一旦發(fā)生火災(zāi)，可能會(huì)對(duì)財(cái)產(chǎn)和人員安全造成嚴(yán)重威脅。儲(chǔ)能站火災(zāi)的主要危害一般有很多，直接作用于影響人們的日常生活和辦公。從內(nèi)部來看，電池在制造過程中，電芯內(nèi)部在生產(chǎn)制造上可能存在缺陷或隱患，或者電池在長(zhǎng)期使用過程中造成的電池老化；從外部來看，電池的外部撞擊和泡水等因素也可導(dǎo)致電池受損，進(jìn)而導(dǎo)致短路。主要是化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中由于電池火災(zāi)、電纜節(jié)頭、電池漏液/鼓包、溫度狀態(tài)、電池節(jié)頭接觸不良等引發(fā)的發(fā)電氣火災(zāi)，危害大且一旦電池火災(zāi)引起就不完全可控。因此極早期多級(jí)預(yù)警極為重要。

爆炸也是儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)可能導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的離子蓄電池在快速充電或放電使用過程中長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，電解水液中會(huì)快速產(chǎn)生限定微量的氧化氫氣，若室內(nèi)局部通風(fēng)不暢或室外排出氫氣管道出現(xiàn)堵塞，氫氣在室內(nèi)或室外局部的完全封閉狀態(tài)空間快速聚集時(shí)會(huì)達(dá)到限定數(shù)量濃度，外部環(huán)境遇水或明火發(fā)生撞擊、雷電、或產(chǎn)生靜電或充放電發(fā)生火花、短路發(fā)生過充或放電過放等各種意外災(zāi)害因素，可能造成爆炸事故。

二、消防要求

                                              

     儲(chǔ)能柜內(nèi)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器，包括但不限于氣體、溫度、極早期火災(zāi)探測(cè)（電池火災(zāi)、電纜節(jié)頭、電池節(jié)頭接觸不良）等故障隱患，且應(yīng)符合 GB 16838 的規(guī)定。國家標(biāo)準(zhǔn)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》（GB/T 42288 - 2022）于 2023 年 7 月 1 日正式實(shí)施，明確提出電池室 / 艙應(yīng)配置自動(dòng)滅火系統(tǒng)，與電池管理系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)器或可燃?xì)怏w探測(cè)裝置、空調(diào)、排風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，具備遠(yuǎn)程被動(dòng)指令啟動(dòng)和應(yīng)急機(jī)械啟動(dòng)功能。自動(dòng)滅火系統(tǒng)的最小保護(hù)單元應(yīng)為電池模塊，每個(gè)電池模塊宜單獨(dú)配置探測(cè)器和滅火介質(zhì)噴頭，即采用 “PACK 級(jí)探測(cè) + 滅火”�！栋踩�規(guī)程》提出滅火介質(zhì)應(yīng)具有良好的絕緣性和降溫性能，能撲滅電池火災(zāi)和電氣設(shè)備火災(zāi)，且防止復(fù)燃。主要條款中應(yīng)使用（極早期）熱解粒子探測(cè)器、溫度探測(cè)器、氣體探測(cè)器等探測(cè)報(bào)警裝置來保障儲(chǔ)能系統(tǒng)安全。

三、儲(chǔ)能極早期火災(zāi)預(yù)警與聯(lián)動(dòng)滅火系統(tǒng)

PACK 級(jí)防護(hù)方案

簡(jiǎn)述：以單個(gè) PACK 為防護(hù)單元，通過（極早期）熱解粒子探測(cè)器探測(cè)空氣粒子（因電纜節(jié)頭、電池節(jié)頭、電池漏液/鼓包、溫度狀態(tài)、電氣元件節(jié)頭等引發(fā)過流、接觸不良故障）、環(huán)境溫度、煙霧、一氧化碳、氫氣等隱患，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)預(yù)警，聯(lián)動(dòng)火災(zāi)抑制裝置，將滅火劑噴射至 PACK 包內(nèi)抑制火災(zāi)。

在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，PACK 級(jí)防護(hù)方案至關(guān)重要。通過熱解粒子探測(cè)器探測(cè)空氣粒子（因電纜節(jié)頭、電池節(jié)頭、電池漏液/鼓包、溫度狀態(tài)、電氣元件節(jié)頭等引發(fā)過流、接觸不良故障）、環(huán)境溫度、煙霧、一氧化碳、氫氣等隱患，進(jìn)行精準(zhǔn)探測(cè)，能夠迅速判斷火災(zāi)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高效的火災(zāi)預(yù)警。當(dāng)探測(cè)到電氣隱患情況時(shí)，報(bào)警控制裝置會(huì)立即聯(lián)動(dòng)火災(zāi)抑制裝置。此時(shí)，抑制裝置將滅火劑通過噴頭精準(zhǔn)噴射至 PACK 包內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池內(nèi)部火災(zāi)的有效抑制。這種 PACK 級(jí)防護(hù)方案具有高防護(hù)等級(jí)和高集成密度的特點(diǎn)，結(jié)合電池管理系統(tǒng)能夠及時(shí)識(shí)別電池的早期熱失控狀態(tài)，在單體電池?zé)崾Э睾笱杆俨扇�滅火措施，阻止火�?zāi)的蔓延。

柜級(jí)防護(hù)方案

簡(jiǎn)述：當(dāng)儲(chǔ)能柜內(nèi)出現(xiàn)電池?zé)崾Э氐惹闆r，熱解粒子探測(cè)器探測(cè)空氣粒子（因電纜節(jié)頭、電池漏液/鼓包、溫度狀態(tài)、電池節(jié)頭、電氣元件節(jié)頭等引發(fā)過流、接觸不良故障）、環(huán)境溫度、煙霧、一氧化碳、氫氣等隱患，發(fā)出預(yù)警信號(hào)，多級(jí)多維聯(lián)動(dòng)聲光報(bào)警器及氣溶膠滅火裝置，防護(hù)柜體火災(zāi)啟動(dòng)滅火。

              

當(dāng)儲(chǔ)能柜內(nèi)發(fā)生電池?zé)崾Э亍㈦娊庖盒孤┗螂姎庠O(shè)備出現(xiàn)明火等情況時(shí)，會(huì)釋放大量可燃?xì)怏w。（極早期）熱解粒子探測(cè)器探測(cè)到環(huán)境溫度、空氣中粒子、煙霧、溫度、一氧化碳、氫氣 等閥值超限時(shí)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)，多級(jí)多維聯(lián)動(dòng)聲光報(bào)警器及氣溶膠滅火裝置，提醒現(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)撤離，最大限度地降低火災(zāi)對(duì)儲(chǔ)能柜及周邊設(shè)備的損害。儲(chǔ)能系統(tǒng)的消防方案應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇和設(shè)計(jì)，以確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠迅速響應(yīng)、有效滅火，保障人員和設(shè)備的安全。

四、預(yù)警與聯(lián)動(dòng)滅火

聯(lián)動(dòng)自動(dòng)滅火裝置是儲(chǔ)能系統(tǒng)消防的重要組成部分。該裝置能夠在感應(yīng)到火源后自動(dòng)啟動(dòng)滅火程序。當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)滅火裝置會(huì)迅速響應(yīng)，通過先進(jìn)的極早期熱解粒子探測(cè)技術(shù)，多維感知研判，準(zhǔn)確鎖定火源位置。一旦確認(rèn)火源，滅火裝置會(huì)立即釋放滅火劑，滅火劑可以迅速撲滅火焰，阻止火勢(shì)蔓延。自動(dòng)滅火裝置的響應(yīng)速度和滅火效果對(duì)于保護(hù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全至關(guān)重要，能夠在火災(zāi)初期及時(shí)控制火勢(shì)，減少火災(zāi)造成的損失。

采用柜式全氟己酮滅火裝置是儲(chǔ)能系統(tǒng)消防的有效措施之一。該裝置適用于電池模組、電池機(jī)柜和儲(chǔ)能集裝箱消防等多個(gè)場(chǎng)景。全氟己酮作為滅火劑，具有良好的滅火性能和環(huán)保特性。在電池模組消防中，能夠針對(duì)電池內(nèi)部的火災(zāi)進(jìn)行有效抑制，將滅火劑精準(zhǔn)噴射至電池模組內(nèi)，阻止熱失控的擴(kuò)散。在電池機(jī)柜消防中，全氟己酮滅火裝置能夠在機(jī)柜內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)迅速啟動(dòng)，有效撲滅火災(zāi)，防止火勢(shì)蔓延到其他設(shè)備。對(duì)于儲(chǔ)能集裝箱消防，全氟己酮滅火裝置能夠?yàn)檎麄�(gè)集裝箱提供全面的防護(hù)，確保在發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠迅速控制火勢(shì)，保護(hù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全。

五、對(duì)比優(yōu)勢(shì)表

產(chǎn)品名稱

采用技術(shù)

探測(cè)階段

報(bào)警類型

采樣方式

是否受環(huán)境因素影響

環(huán)境溫度

水霧/灰塵過濾防誤報(bào)

管道自清潔功能

監(jiān)測(cè)范圍

智能聯(lián)動(dòng)

可視化

安裝方便程度

擴(kuò)展功能

告警模式

（天龍科技）儲(chǔ)能電站主動(dòng)式安全在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

進(jìn)品名牌激光傳感器，采集納米微粒子、特征氣體、BMS聯(lián)合分析

早期碳化過程

極早期探測(cè)

主動(dòng)

不受

0-220℃告警可設(shè)置

有

有

可覆蓋整個(gè)預(yù)制艙

開放式協(xié)議，多種通信方式，MONUS-RS485、LORA、4G等有線或無線通信、兼容性強(qiáng)。

數(shù)字化曲線、參數(shù)值顯示、多維AI算法判斷。

不需停電，安裝極為方便，監(jiān)測(cè)保護(hù)全方位探測(cè)。

一氧化碳、氫氣超限告警

5級(jí)預(yù)警

（某品牌）儲(chǔ)能電站主動(dòng)式安全在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

納米微粒子、特征氣體、BMS聯(lián)合分析

早期碳化過程

極早期探測(cè)

主動(dòng)

不受

無

無

無

可覆蓋整個(gè)預(yù)制艙

未開放式協(xié)議，MONUS-RS485有線通信

數(shù)字化曲線、參數(shù)值顯示

不需停電，安裝方便。

一氧化碳

單一報(bào)警

點(diǎn)式感煙

遮光率、可見煙霧

濃煙火災(zāi)

事后型

被動(dòng)

受

無

無

無

可覆蓋整個(gè)預(yù)制艙

未開放式協(xié)議，MONUS-RS485、4G等有線或無線通信

無

不需停電，安裝方便。

無

單一報(bào)警

紅外測(cè)溫

紅外測(cè)溫儀通過捕捉這些從物體輻射出的紅外能量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)而得出物體的溫度。‌

溫度變化值

事后型

主動(dòng)

受

無

無

無

接觸物體部份

未有開放接口

溫度變化值

停電安裝，體積大、不易固定，監(jiān)測(cè)固定位置，保護(hù)不全面。

無

單一報(bào)警

光纖測(cè)溫

光纖測(cè)溫技術(shù)是一種利用光纖作為傳感媒介來測(cè)量溫度的技術(shù)。它基于光信號(hào)的傳輸和檢測(cè)，通過分析光信號(hào)的變化來確定溫度。

溫度變化值

事后型

主動(dòng)

受

無

無

無

接觸物體部份

繼電器報(bào)警輸出

溫度變化值

停電安裝，通過纏繞方式，蜘蛛網(wǎng)形式。易折、易斷、不耐高溫的特點(diǎn)，并且布線難度較大，存在光纖線電極之間有灰塵或潮濕過程造成“爬電”風(fēng)險(xiǎn)。

無

單一報(bào)警

測(cè)溫探測(cè)器

接觸式感溫、材質(zhì)表面溫度

溫度變化值

事后型

主動(dòng)

受

無

無

無

接觸物體部份

未開放式協(xié)議，MONUS-RS485、4G等有線或無線通信

溫度變化值

停電安裝，單一監(jiān)測(cè)位置，保護(hù)不全面。

無

單一報(bào)警