雙隔室蓄電池艙方案設計

吳俊輝，陸朝陽，劉廣州，李雪城，劉博嘉

(常州博瑞電力自動化設備有限公司，江蘇 常州 213025)

0 引言

隨著智能電網建設的快速發展，在標準化設計、工廠化加工、模塊化建設的既有理念加持下，預制艙的應用越來越廣泛[1]，而蓄電池作為變電站建設的一個組成部分，也開始被放置到預制艙內。特別是對于有兩組蓄電池組的變電站，若將每組蓄電池組單獨組艙，則會在一定程度上增大占地面積，而若將兩組蓄電池組放到同一個預制艙內的話，一旦一組蓄電池組發生火災事故等危險，那么勢必會對另一組蓄電池組的安全帶來一定的威脅，因此針對這種情況提出了一種雙隔室蓄電池艙的設計方案。

1 設計要素

在雙隔室蓄電池艙方案設計過程中，主要需要考慮兩方面的方案設計，其一是結構方面的設計，結構設計需要考慮蓄電池艙的防水、防火、防爆等性能，盡可能保證蓄電池艙不易發生意外情況，以及如若發生意外情況，蓄電池艙也能夠承受住意外情況帶來的破壞，盡量減小意外情況帶來的損害；其二是系統方面的設計，系統設計需要保證蓄電池艙內正常運行的環境要求，以及如若發生意外情況，可以迅速補救止損，降低意外情況帶來的破壞。

2 結構設計

雙隔室蓄電池艙由底框、艙體、艙頂以及中間隔墻組成。其中蓄電池支架需要安裝在預制艙底框上，蓄電池安裝在蓄電池支架上，而蓄電池整體重量較重，因此底框需要保證足夠的承載能力。

艙體上需要掛置各種相關配件，如艙內需掛置應急燈、手動報警器、聲光報警器等，艙外需要掛置防雨箱、配電箱、檢修箱、開關面板等，以及嵌入安裝的防爆空調、風機、泄壓閥等，這些都需要做好預埋安裝部件及相關穿線管，用以保證各設備安裝接線等工作的順利進行。

艙頂頂板需采用不銹鋼材質，以防止銹蝕，保證使用年限。

中間隔墻把整個預制艙分成兩個隔室，每個隔室各設置兩個逃生門，在中間隔墻上設置內凹結構，可以把氣體自動滅火裝置和手動滅火器分別放置在隔墻內，以減小空間占用。

3 系統設計

蓄電池艙系統包含照明系統、溫控系統、消防輔控系統、通風泄壓系統、可燃氣體報警系統、氣體滅火系統，兩個隔室內蓄電池艙相關系統分別獨立設置，互不影響。

3.1 照明系統

蓄電池艙單隔室內照明系統，分別由吸頂安裝的正常照明燈、事故照明燈和室內壁掛安裝的應急照明燈、疏散指示牌構成。

3.2 溫控系統

蓄電池艙單隔室內溫控系統，由內嵌安裝在艙體側壁上的防爆工業空調構成。

3.3 消防輔控系統

蓄電池艙單隔室內消防輔控系統，由吸頂安裝的感煙探測器、感溫探測器、紅外雙鑒、紅外攝像機，室內壁掛安裝的溫濕度傳感器、消防廣播播放器、門禁開關和室外安裝的門禁讀卡器、手動報警器、聲光報警器構成。

3.4 通風泄壓系統

蓄電池艙單隔室內通風泄壓系統由下排風口、上排風口、進氣口、泄壓窗和安裝在戶外防雨箱內的風機控制器組成。蓄電池艙單隔室下排風口、上排風口內均設置有排風風機，蓄電池艙單隔室進氣口內均設有防雨百葉窗和過濾棉。

3.5 可燃氣體報警系統

蓄電池艙單隔室內可燃氣體探測報警系統，由吸頂安裝的可燃氣體探測器和安裝在戶外防雨箱內的可燃氣體報警控制器構成。

3.6 氣體滅火系統

蓄電池艙單隔室內氣體滅火系統由氣體自動滅火器、手動滅火器、室外安裝的緊急啟停按鈕、氣體釋放警報器和安裝在戶外防雨箱內的氣體滅火控制器構成。

4 各系統工作邏輯原理

蓄電池艙內正常情況下，為正常照明燈工作，事故照明燈、應急照明燈和疏散指示牌不工作；當正常照明燈相應的電源斷電的情況下，可啟動事故照明燈，而應急照明燈和疏散指示牌不工作；當正常照明燈相應的電源和事故照明燈相應電源都斷電的情況下，自帶蓄電池的應急照明燈和疏散指示牌可以暫時工作，以保障工作人員等安全通行。

蓄電池艙內的防爆工業空調，根據設置的溫度值及回差值，當艙內溫度低于設置目標時，可啟動制熱功能，當艙內溫度高于設置目標時，可啟動制冷功能，用以保證艙內環境溫度是適宜的。

蓄電池艙內氣體自動滅火系統的運行，可以通過三種方式來實現：其一是可以通過直接按壓緊急啟停按鈕，來手動控制氣體自動滅火器的工作；其二是可以通過給感溫探頭和感煙探頭設定一閾值，當艙內有任意其中兩個探頭檢測到數值超標時，可以自動啟動滅火器來實現艙內滅火；其三是可以通過給感溫探頭和感煙探頭設定一閾值，當任意一個探頭檢測超標時，可以通過人工按壓手動報警器，來實現艙內氣體滅火器的滅火目的。

蓄電池艙艙內通風換氣可由風機來實現，而風機啟停的控制除了手動開關控制和后臺定時開斷控制外，還可以通過氣體滅火系統和可燃氣體報警系統來控制，氣體滅火系統可以控制風機的斷開，可燃氣體滅火系統可以控制風機的閉合。具體表現為：氣體滅火系統開啟時，風機回路斷開，風機不工作，氣體滅火系統關閉時，風機回路閉合，可以排出艙內的滅火氣體；而可燃氣體報警系統監測到可燃氣體濃度超標時，風機回路閉合，風機工作排出艙內可燃氣體，可燃氣體濃度正常后，風機延時斷開，以保障艙內環境安全。

5 結束語

1) 蓄電池艙艙體中間設置隔墻，把整個艙體分成兩個隔室，兩個隔室都為一個獨立體，兩個隔室的安全性互相不會影響。

2) 氣體自動滅火器本身尺寸相對較大，現采用錯位內嵌布置在中間隔墻內，以及手動滅火器背對內嵌布置在中間隔墻內，這樣左右隔室的滅火裝置可以共用中間的隔墻，減小空間占用，而且艙內沒有太大的突兀感，比較整齊美觀。

3) 兩個隔室內都分別單獨設置照明系統、溫控系統、消防輔控系統、通風泄壓系統、可燃氣體探測報警系統、滅火系統，各個系統可以分別控制對應隔室，不會因一個隔室有特殊情況，而對另外一個隔室造成影響。