消防系統(tǒng)在35kV輸電線路火災(zāi)防護(hù)中的作用探討

引言

當(dāng)前社會對電力的需求日益增長，作為電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的重要一環(huán)，35kV輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行。然而，35kV輸電線路的運(yùn)行環(huán)境相對惡劣、復(fù)雜，易受環(huán)境因素、設(shè)備老化等影響，這使35kV輸電線路經(jīng)常發(fā)生火災(zāi)事故，嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)安全。消防系統(tǒng)是火災(zāi)預(yù)防、應(yīng)急響應(yīng)的關(guān)鍵設(shè)施，在35kV輸電線路火災(zāi)防護(hù)中起著不可或缺的作用。分析消防系統(tǒng)在線路火災(zāi)防護(hù)方面的作用機(jī)制，能夠營造一個更安全、可靠的電力傳輸環(huán)境，為我國電網(wǎng)安全提供保障。

一、火災(zāi)對35kV輸電線路的影響

(一)火災(zāi)危害及原因

發(fā)生火災(zāi)時，產(chǎn)生的高溫易使輸電線路金屬部分熔化，致使導(dǎo)線斷裂，甚至桿塔倒塌。一旦出現(xiàn)問題，電力供應(yīng)無法順利進(jìn)行，還會引發(fā)連鎖反應(yīng)，如電弧放電、短路等，極易助長火勢。火災(zāi)產(chǎn)生的濃煙中含有腐蝕性顆粒物與導(dǎo)電性煙塵，可能附著在輸電線路絕緣層表面，導(dǎo)致其絕緣性能下降。絕緣層的劣化會進(jìn)一步引發(fā)線路間電氣擊穿，甚至誘發(fā)短路故障，威脅電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。火災(zāi)還會燒毀電力設(shè)備（開關(guān)柜、變電站等），導(dǎo)致設(shè)備故障，一旦設(shè)備失效，不僅影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還會造成大面積停電。隨著線路的長期使用，其材料老化，絕緣性能下降，如果設(shè)計和施工不合理，會埋下安全隱患，如輸電線路距離過近、絕緣性能不足等。35kV輸電線路通常架設(shè)在野外復(fù)雜惡劣的環(huán)境中，容易受到多種火災(zāi)威脅。雷電、暴風(fēng)雨等極端天氣可能直接損壞線路，如雷擊導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)，產(chǎn)生高溫電弧引燃周圍植被，強(qiáng)風(fēng)引發(fā)導(dǎo)線舞動、樹木倒伏造成短路。此外，輸電線路自身故障也是火災(zāi)的重要誘因，如電纜接頭因接觸不良而過熱或開關(guān)柜內(nèi)部短路產(chǎn)生電火花，均可能引燃絕緣材料。在日常運(yùn)維中，若維修人員未能及時清理樹障、巡檢不到位，也會使隱患長期積累，進(jìn)一步增加火災(zāi)風(fēng)險[]

（二)輸電線路火災(zāi)特點(diǎn)

35kV輸電線路火災(zāi)具有顯著的突發(fā)性和隱蔽性特征，對電力系統(tǒng)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。火源可能來自地板下方的電氣線路或墻壁隱蔽線路，初期難以被巡檢人員及時發(fā)現(xiàn)。由于輸電線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及導(dǎo)線、絕緣材料及各類電力設(shè)備，這些部件多含可燃物，一旦引燃極易形成火勢的鏈?zhǔn)铰印Ｌ貏e是導(dǎo)線火災(zāi)，可能因高溫熔融和電弧效應(yīng)形成“火龍\"現(xiàn)象，進(jìn)一步擴(kuò)大災(zāi)害范圍。同時，火災(zāi)的隱蔽特性導(dǎo)致傳統(tǒng)滅火手段難以快速響應(yīng)，極大增加了火情控制難度。

（三）消防系統(tǒng)在火災(zāi)防護(hù)中的作用

35kV輸電線路火災(zāi)不僅會造成電力設(shè)施損毀，還會對社會生產(chǎn)和居民生活造成嚴(yán)重影響。為有效防控火災(zāi)風(fēng)險，現(xiàn)代消防系統(tǒng)通過多層次防護(hù)體系實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警與快速響應(yīng)。該系統(tǒng)主要由火災(zāi)探測子系統(tǒng)、消防供水子系統(tǒng)和消防供配電子系統(tǒng)構(gòu)成，各子系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作可顯著提升火災(zāi)防控效率。在火災(zāi)初期，安裝在輸電線路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的煙感、溫感探測器能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，一旦檢測到異常立即觸發(fā)報警，為應(yīng)急處置爭取寶貴時間。同時，消防供水系統(tǒng)儲備的充足水源和消防供配電系統(tǒng)提供的持續(xù)電力保障，確保滅火裝置能在第一時間啟動。這種多系統(tǒng)聯(lián)動機(jī)制既能有效抑制火勢蔓延，又能為后續(xù)專業(yè)救援創(chuàng)造有利條件，最大限度降低火災(zāi)損失。

二、35 kV 輸電線路消防系統(tǒng)構(gòu)成

（一）消防系統(tǒng)構(gòu)成

35kV輸電線路消防系統(tǒng)構(gòu)成見圖1，包括火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)、消防供水系統(tǒng)、消防供配電系統(tǒng)與滅火設(shè)施 ^[2] 。其中，火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)包括火災(zāi)探測器，如煙感/溫感探測器、手動報警按鈕、火災(zāi)報警控制器等。隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，這些設(shè)備實(shí)時監(jiān)測輸電線路及周邊環(huán)境，一旦發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，會第一時間報警，傳遞報警信號，方便后續(xù)滅火、疏散等工作開展。消防供水系統(tǒng)提供充足的水量、水壓，在發(fā)生火災(zāi)時能第一時間啟動滅火設(shè)施，包括消防水池、消防泵、消防管道等組件。消防供配電系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時，為消防設(shè)備提供充足的電力，涉及主電源、應(yīng)急電源、配電裝置等。應(yīng)急電源主要借助柴油發(fā)電機(jī)、蓄電池等進(jìn)行供電；配電裝置主要包括動力配電箱、低壓開關(guān)柜等。滅火設(shè)施是消防系統(tǒng)的核心，依據(jù)35kV輸電線路情況與火災(zāi)風(fēng)險程度，可以采用不同的滅火方式，如干粉滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)等，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，這些設(shè)施能第一時間響應(yīng)并控制火勢。

以某35kV變電所為例，其有2臺主變壓器，容量均為50MV.A。結(jié)合國家頒布的《建筑設(shè)計滅火規(guī)范》，單臺容量超過40MV.A的變壓器應(yīng)設(shè)置自動滅火裝置，使用水噴霧滅火系統(tǒng)。因此，該變電所在兩臺變壓器的消防系統(tǒng)上均安裝了水噴霧滅火系統(tǒng)，在模擬火災(zāi)演練活動中，系統(tǒng)及時響應(yīng)并快速撲滅火源，進(jìn)一步驗證了水噴霧滅火系統(tǒng)的有效性、穩(wěn)定性。表1為該變電路消防系統(tǒng)部分組件的數(shù)據(jù)參數(shù)。

（二)應(yīng)急救援與聯(lián)動機(jī)制

1.應(yīng)急救援流程

火災(zāi)探測器在探測到火災(zāi)后，第一時間向消防控制中心發(fā)出報警信號，在接收到信號后，消防控制中心立即啟動應(yīng)急預(yù)案，通知相關(guān)部門及人員及時響應(yīng)。依據(jù)預(yù)案，相關(guān)部門組織人員快速疏散，確保人員生命安全。完成上述操作后，消防系統(tǒng)啟動滅火設(shè)施，在撲救的同時，調(diào)動消防隊伍趕往現(xiàn)場進(jìn)行救援。

2.消防系統(tǒng)聯(lián)動機(jī)制

第一，部門聯(lián)動。由消防部門、電力部門、醫(yī)療部門等有機(jī)配合，形成救援合力，一同應(yīng)對火災(zāi)。消防部門負(fù)責(zé)疏散人群、撲救火災(zāi)；電力部門切斷非消防用電，避免火勢快速蔓延；醫(yī)療部門時刻準(zhǔn)備，一旦有人員受傷，第一時間進(jìn)行救治。第二，設(shè)備聯(lián)動。由消防系統(tǒng)的各項設(shè)備有機(jī)配合，如火災(zāi)探測器、滅火設(shè)施等，形成一套完整、有效的滅火與疏散體系。例如，消防系統(tǒng)的火災(zāi)探測器在探查到火災(zāi)后會第一時間啟動滅火設(shè)施，應(yīng)急照明、疏散指示系統(tǒng)隨之啟動，指引人員快速撤離火災(zāi)現(xiàn)場[3]。第三，信息聯(lián)動。借助系統(tǒng)、高效的信息共享機(jī)制，保證各部門及人員及時獲取火災(zāi)信息并做出正確決策。發(fā)生火災(zāi)時，消防控制中心利用消防應(yīng)急廣播裝置第一時間發(fā)布疏散逃生指令，及時確認(rèn)火災(zāi)，保證滅火行動能順利、快速地開展。

三、35 kV 輸電線路中消防技術(shù)的應(yīng)用

(一)智能感知與預(yù)警技術(shù)

智能感知技術(shù)主要利用傳感器網(wǎng)絡(luò)來發(fā)揮作用。傳感器不僅能實(shí)時監(jiān)測輸電線路的運(yùn)行情況，還能監(jiān)測周邊環(huán)境條件，如溫度、煙霧濃度等。一旦傳感器收集的數(shù)據(jù)指標(biāo)超過預(yù)設(shè)的安全閾值，傳感器立即響應(yīng)并將信號傳遞給中央控制系統(tǒng)進(jìn)行報警，這不僅能提高火災(zāi)預(yù)警的及時性、有效性，還能使運(yùn)維人員在火災(zāi)初期采取措施控制火勢。預(yù)警技術(shù)以智能感知技術(shù)為基礎(chǔ)，分析、處理傳感器收集的各種數(shù)據(jù)，從而判斷火災(zāi)發(fā)生的可能性與風(fēng)險程度。如果火災(zāi)風(fēng)險達(dá)到限值，預(yù)警系統(tǒng)第一時間觸發(fā)報警機(jī)制，借助郵件、短信或聲光報警等方式通過相關(guān)部門和人員立即響應(yīng)。采用這一預(yù)警機(jī)制，不僅能將火災(zāi)信息及時傳遞給相關(guān)部門，還能為應(yīng)急響應(yīng)與撲救爭取時間。

（二)信息化管理平臺建設(shè)

在35kV輸電線路消防管理工作中，為提高管理效率、應(yīng)急響應(yīng)速度，還應(yīng)做好信息化管理平臺的建設(shè)工作。該平臺包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等功能，通過在輸電線路及其周邊安裝各類傳感器，平臺能實(shí)時收集環(huán)境溫度、煙霧濃度等數(shù)據(jù)，進(jìn)一步清洗、預(yù)處理數(shù)據(jù)信息，基于數(shù)據(jù)結(jié)果實(shí)時監(jiān)測并預(yù)警火災(zāi)事故。如果數(shù)據(jù)異常，平臺會立即觸發(fā)報警機(jī)制，通知相關(guān)部門及人員進(jìn)行響應(yīng)。同時，信息化管理平臺還能與消防設(shè)備有機(jī)連接，在發(fā)生火災(zāi)事故時，信息化管理平臺第一時間調(diào)動消防設(shè)備（氣體滅火系統(tǒng)、噴水滅火系統(tǒng)等)進(jìn)行滅火作業(yè)。平臺還可以遠(yuǎn)程監(jiān)控，便于管理人員掌握火災(zāi)現(xiàn)場，依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活調(diào)度。

（三）無人機(jī)巡檢

無人機(jī)巡檢是一種高效、先進(jìn)的消防手段，利用該技術(shù)不僅能提高線路巡檢的效率、精準(zhǔn)性，還能有效預(yù)防火災(zāi)、快速響應(yīng)等。在巡檢過程中，無人機(jī)設(shè)備搭載傳感器（高清攝像頭、紅外熱像儀等），實(shí)時監(jiān)測輸電線路，利用高清攝像頭可以快速捕捉線路變化，如導(dǎo)線松弛、絕緣子破損等；借助紅外熱像儀可以檢測線路、設(shè)備有無異常或發(fā)熱的情況。例如，在無人機(jī)巡檢中，發(fā)現(xiàn)有設(shè)備、線路異常發(fā)熱時，無人機(jī)會第一時間將信息傳輸給地面控制中心，并由運(yùn)維人員進(jìn)行修復(fù)、更換，以免火災(zāi)發(fā)生。

結(jié)語

總而言之，35kV輸電線路是電力供應(yīng)的核心一環(huán)，一旦發(fā)生火災(zāi)，不僅會破壞線路、擴(kuò)大火勢，還會影響社會生產(chǎn)、民眾生活。隨著消防系統(tǒng)的啟動，在各子系統(tǒng)的協(xié)作配合下，實(shí)時監(jiān)測輸電線路及周邊環(huán)境，一旦發(fā)現(xiàn)火災(zāi)跡象，第一時間報警，通知人員前往處理，最大程度地控制火勢，以免造成巨大的損失。實(shí)踐證明，消防系統(tǒng)在35kV輸電線路的火災(zāi)防護(hù)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1］戚振彪，郭曉雪，壽宇銘，等.林區(qū)架空配電線路誘發(fā)森林火災(zāi)風(fēng)險評估[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2023，42(06) :829-834.

[2]徐煒，李大偉，秦勝強(qiáng).電力工程中的火災(zāi)安全防護(hù)措施與管理方案[J].傳奇故事，2024(16)：78-80.

[3]劉克軍.輸電線路雷電防護(hù)策略研究[J].電力設(shè)備管理，2023(15):213-215.