电力蓄电池室移动折叠式防火隔断应用研究

摘要：为保障蓄电池在运行时的供电可靠性，需要将布置在蓄电池室内的蓄电池组之间设置防火隔断。基于变电站及发电厂蓄电池室的情况，本文研制一种移动折叠式防火隔断，可以降低安装过程中人身及设备安全风险，并且利于开展运维及检修工作。关键词：蓄电池；防火；隔断引言变电站及发电厂的蓄电池为阀控密封铅酸蓄电池，近年来出现多次单组蓄电池起火后将运行正常的另一组蓄电池损坏的扩大故障事故，严重影响变电站及发电厂电力设备的运行安全。在以往的电力设计中，一般将同一直流系统的两组蓄电池布置在固定的某一专用蓄电池室内，甚至是多组蓄电池布置在同一蓄电池室。当蓄电池出现充放电过热或者短路产出火花等故障时，将诱发蓄电池火灾，严重时则将造成变电站及发电厂停电的重大事故[1]。因此，《电力设备典型消防规程》（2015版）10.6.1第3条规定：每组蓄电池布置在单独的室内是最为有利的，当不能满足时，在一个房间内两组蓄电池之间设置隔断，并达到防火2h的要求，则可以避免一组蓄电池着火时对另外蓄电池产生直接影响。一、蓄电池防火隔断常见设置及不足（一）常用蓄电池室防火隔断方式1.砌筑墙体进行分隔，保证每两组蓄电池之间都有墙体对其进行防火分隔。砌筑墙体主要使用钢架结构或者混凝土结构作为基础，墙面用防火石膏板。在砌筑蓄电池隔离墙体的同时，也需要留出人员通过出口，便于人员巡检与维护，这里通常使用传统的开合门来闭合与打开通道[2]。2.使用卷闸门对蓄电池组进行隔断。这种方法需要在蓄电池室内加装电机与卷闸门，在平时运行中，卷闸门保持关闭状态，起到多组蓄电池防火隔断的作用。在工作人员巡检以及查看蓄电池工作状况时，使用开关打开卷闸门通行，检查完毕后再将其关闭。（二）设置过程中存在的问题1.对于已投运的变电站及发电厂，若室内有多组蓄电池组的情况，主要弊端体现为以下两点：墙体因为厚度的关系，占地面积较大，会大大挤压蓄电池组运行空间。在日常维护及检修工作中，若在狭窄的空间内工作，容易造成误碰产生直流接地及短路，对设备及人员都存在安全风险；以钢架结构或混凝土为基础砌筑墙体，墙面为固定结构，无法挪动。开合门在打开时需要占用一些外部空间，不适合空间比较狭小的房间，对于稍狭窄的蓄电池室或者室内设置多组（>3）蓄电池的蓄电池室来说，会使蓄电池室空间更加狭小。在蓄电池组因为使用年限到期或者设备损坏原因需要更换、移动时，蓄电池运行空间太过狭窄，导致更换与维护工作不方便[3]。2.对于使用卷闸门对蓄电池组进行防火分隔的方法，卷闸门比墙体更为轻薄，能省下更多空间供蓄电池组运行时空气流通交换。卷闸门开启关闭也方便，并且开启通道很大，便于人员进出、设备搬运。这种方法同样存在一些弊端，主要表现为以下三点：卷闸门材质一般较轻较软，实际使用中并不稳定。由于需要折叠特性，难以使用专业的防火防爆材料来建设，使得卷闸门的防震防爆效果较差;卷闸门需要使用电机启闭，电机启动时电机滑环内有火花。而蓄电池室内应尽量避免出现火星，因为蓄电池充放电过程会产生可燃气体，若遇火星则有可能会产生爆炸和火灾。此种方法存在一定的安全隐患;对于特大型电厂，有大量蓄电池组，而每次卷闸门启闭都需要时间，使用卷闸门进行分隔会大大增加厂内日常巡检所花费的时间，降低工作效率[4]。二、移动折叠式防火隔断的整体构成该防火隔断能将电力蓄电池室各蓄电池组进行防火隔断，特别是针对多组蓄电池布置在同一蓄电池室的情况，由三大结构组成。钢龙骨骨架结构：采用镀锌方钢管，材质均匀、强度高、韧性好，具有高质量的双面镀锌层，抗锈蚀性好、尺寸精确、直线度好，以保证结构坚固而不易变形。主要分为加强龙骨钢骨架，穿心龙骨钢骨架，竖向龙骨钢骨架，三种钢架焊接为一体（如图1）。主框架结构：采用高挤压铝合金型材，型材主要厚度应在2mm以上。由上框架、下框架和左框架、右框架组成，均为L型铝合金框架（如图2）。移动折叠式防火板结构：由防火板、天地定位锁销、中合页、双拉手合页、双页吊轮、双页双地轮、单页吊轮、单页单地轮等部件组成（如图3）。各结构部件安装完备后组成移动折叠式防火隔断，折叠式防火板块之间连接紧固，移动时防火板折叠顺滑不卡涩，操作方便，各防火板折叠角度为90°，从一侧向一侧折叠。关闭时各防火板成直线布置，由天地定位锁销固定位置，整体牢固无晃动，兼具防震及一定的防爆能力，并且防火板之间以及防火板与各框架接触紧密，无缝隙，具备很好的防火作用。三、移动折叠式防火隔断的具体实施以应用于布置四组蓄电池的电力蓄电池室隔断进行说明。四组蓄电池布置的蓄电池室需隔断出4个间隔，可移动折叠式防火隔断将设置3组隔断。钢龙骨骨架结构：加强龙骨钢骨架及穿心龙骨钢骨架头尾两侧有固定钢板，分别与打入两侧墙体的膨胀螺栓焊接，同时加强龙骨钢骨架及穿心龙骨钢骨架在交叉点相互焊接。竖向龙骨上钢骨架部的固定钢板与打入天花板的膨胀螺栓焊接，尾部与加强龙骨钢骨架焊接；竖向龙骨下钢骨架头部与加强龙骨钢骨架焊接，中部、尾部固定钢板与打入墙体的膨胀螺栓焊接。竖向龙骨下钢骨架与墙体缝隙填充防火石膏材料。钢龙骨骨架结构整体又与主框架连接在一起，由于钢骨架结构的纵向、横向，竖直的承重和固定作用，消除了来自水平、垂直方向的受力，使隔断减少受到来自大型主设备运行造成的长期振动的影响。比如一些河床式及坝后式电厂中控室的蓄电池室，由于机组长期存在较大的振动，而钢龙骨骨架结构能使隔断牢固无振动，不会因厂房振动而振动并产生噪音[5]。而对于环境中产生的地震，也具有不错的防震效果，主框架与防火板也不会弯曲变形，甚至倒塌。主框架结构：L型铝合金框架收边采用防火阻燃PVC密封条，当隔断关闭时，L型铝合金框架收边密封条与防火板紧密接触，密封防火板与上、下导轨的间隙，不留缝隙，若不采用L型收边密封条，防火板与轨道间存在活动空隙，降低防火性能。上、下框架和左、右框架的L型收边高度不能小于12mm，下框架的L型收边高度由于涉及日常维护和检修工作不宜大于15mm，不能小于12mm。上框架为上轨道与天定位锁销槽道一体，上轨道为凹型轨道。下框架为下轨道与地定位锁销槽道一體，下轨道为凸型双轨道。天地定位锁销槽道根据防火板的固定锁销位置设置槽口，起固定防火板的作用。主框架与钢骨架通过螺丝连接固定，主框架与钢骨架空隙填充防火石膏材料[6]。移动折叠式防火板结构：防火板材质为铝板，厚35mm，长2m，宽45cm，具有重量较轻、刚度好不易变形、防火性能达到A级的特点，铝板表面再涂以防火漆，满足美观要求。防火板内部设置天地定位锁销，为延伸机械装置，即上、下伸缩连杆固定防火板，在防火板面装设天地定位锁销把手控制，把手扣入即插入定位锁销槽，拉出旋转90°为拔出定位锁销槽。两块防火板为一组，防火板间中部连接为双拉手合页，上、下部连接分别用中合页。防火板每组间中部连接为中合页，头部连接为双页吊轮，尾部为双页双地轮。最后一块固定防火板与边框间上、中、下部连接均为中合页，第一块防火板靠边框侧头部安装单页吊轮，尾部安装单页单地轮，所有的部件均为螺钉固定。防火板间的收边均装设对碰密封条，材质为阻燃橡胶，能减少防火板之间关闭时的对撞磨损，并起到缓冲作用，还能封堵住防火板之间在关闭后存在的细微缝隙，增强防火性能[7]。四、实际应用蓄电池组运行时防火隔断的所有防火板均处于关闭状态，成一条直线。对于有两组蓄电池的蓄电池室一般设置一组防火隔断，即分开两个蓄电池间隔。有四组蓄电池的蓄电池室则设置三组防火隔断，即分开四个蓄电池间隔，每一组防火隔断又根据现场空间可设置多组防火板，一般至少3组。电力蓄电池室的蓄电池组数基本都是双数，不管对于何种情况，均可根据现场实际情况应用[8]。每日巡检时，只需要将最前面的一组防火板打开，具体操作为：首先将第一组防火板的天地定位锁销把手拨到解锁位，拉动双拉手合页的拉手，第一组移动折叠式防火板由0°转成90°，即由直线逐渐变成V型再折叠在一起与其他几组的固定防火板形成L型。运维人员通过打开的第一组防火板就可以进入防火隔断里侧检查另一组的蓄电池。检修工作时，需将所有折叠式防火板打开，具体操作为：首先将各组防火板的天地定位锁销把手拨到解锁位，依次拉动每一组双拉手合页的拉手，由第一组到最后一组移动折叠式防火板由0°转成90°，即由直线逐渐变成V型再全部折叠在一起移动到靠墙的边框处。此时蓄电室的空间能被充分利用，便于检修人员进行检修。结语移动折叠式防火隔断能充分利用蓄电池室