叶栋永 白佳骆 肖中楚 曾超禹 蒲华林
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摘要：常年以来，因电气原因引起的火灾频频发生，造成的经济损失不可估量，人员伤亡无法挽回，教训惨痛。而易发生电气火灾的隐患部位经常是电气柜体、总开关处、控制箱体等无人值守的狭小空间。本文介绍了一种便携式热气溶胶灭火装置，可根据高低压电气箱、强弱电配电柜、通信基站、等内部环境特点，能有效预防和扑灭封闭或半封闭空间的初起火灾。在狭小空间中，当温度达到150度以上或感受到明火，装置即引发，产生一种灭火介质在数秒内实现灭火，且体积小、重量轻、安装简便，是一种洁净的灭火产品。
关键词：便携式；热气溶胶灭火剂；电气柜体
1 研究背景
常年以来，因电气原因引起的火灾频频发生，造成的经济损失不可估量，人员伤亡无法挽回，教训惨痛。据安委【2017】4号文件描述，2011年-2016年，我国共发生电气火灾52.4万余起，造成3261人死亡，2063人受伤，直接经济损失92亿余元，均占全国火灾总量及伤亡损失的30%以上；其中重特大电气火灾17起，占重特大火灾总数的70%。国务院安委会决定在全国范围内组织开展为期三年的电气火灾综合治理工作。
传统的灭火装置大多为手持式干粉灭火器，很难在第一时间将明火扑灭，且灭火人员风险极大，极易造成二次事故。随着技术的发展，近年市场也出现了自动灭火系统，这种多为中大型自动灭火系统，主要用于较大空间、场所，成本高，体积大，安装复杂，有管路系统，对户外及空间狭小场所使用局限。便携式气溶胶灭火装置，针对高低压电气箱、强弱电配电柜、通信基站、等内部环境特点，能有效预防和扑灭封闭或半封闭空间初起火灾。在狭小空间中，当温度达到150度以上或感受到明火，装置即产生一种灭火介质在数秒内实现灭火。
2 系统组成
该系统由热敏线、触发探头、耐温外罩以及灭火剂四部分组成。
2.1 热敏线。工作温度在- 40℃～+90℃，当自燃起火现象发生时，热敏线被明火点燃或安装环境温度达到其启动温度后将火源信号传递至触发元件。
2.2 触发元件。触发元件位于灭火装置内部，由电引发器、热引发器共同组成，当触发元件经热敏线触发后可使发生剂发生化学反应。发生剂在反应过程中会从360°环形喷口中释放呈溶胶状态的热气溶胶灭火气体。
2.3 灭火剂储罐。装置内存有气溶胶发生剂，通过物理吸热和化学阻断的双重灭火作用，其中灭火反应主要发生在形成烟雾的纳米粒子的表面，纳米粒子的粒子半径越小，其比表面积越大，灭火效率越高。
3 系统工作原理
3.1 热启动工作原理
当环境温度达到热敏线的启动温度（175±5℃）或接触明火时，热敏线自燃，并传递给小型热气溶胶灭火装置(微小型)，小型热气溶胶灭火装置(微小型)接收启动信号后，内部的灭火剂就会被激活，迅速产生纳米型气雾灭火剂并喷出，通过该介质中纳米固体微粒吸热分解降温、气相和固相的化学抑制作用和惰性气体的稀释作用实现灭火。
灭火方式物理窒息、降低火场温度灭火为主，化学灭火为辅化学灭火为主，物理降温灭火为辅，灭火后残留物约3mg/cm2。
3.2 电启动工作原理
由火灾报警控制器或气体灭火控制来探测火灾信号，当探测到火灾时，输出启动24V电流信号给小型热气溶胶灭火装置(微小型)，小型热气溶胶灭火装置(微小型)接收启动信号后，内部的灭火剂就会被激活，迅速产生纳米型气雾灭火剂并喷出，进行快速灭火。
4 竞品对比
传统的灭火装置大多为手持式干粉灭火器，很难在第一时间将明火扑灭，且灭火人员风险极大，极易造成二次事故。随着技术的发展，近年市场也出现了自动灭火系统，这种多为中大型自动灭火系统，主要用于较大空间、场所，成本高，体积大，安装复杂，有管路系统，对户外及空间狭小场所使用局限。而气溶胶灭火装置由于运用气溶胶发生剂，它能通过物理吸热和化学阻断的作用，起到双重灭火的效果，而且其中灭火反应主要发生在形成烟雾的纳米粒子的表面，鉴于对其其灭火原理和灭火位置的考虑，气溶胶灭火装置对电气柜体元器件的损伤作用基本为零。对比泡沫灭火剂，泡沫灭火剂本身不利于储存安放：需要应选择空气干燥并且阴凉而且空气流通的地方。不可接近高温或可能遭到曝晒的地方以避免碳酸分解而失效；在泡沫灭火剂的灭火过程当中，将喷射出大量二氧化碳和泡沫，由于泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水分，而随着发动机舱中含有电子元件，这或将对电气柜体的部件造成再一次的损害。
S型气溶胶灭火装置具有更优的灭火效能。通过高温下金属盐粒子进行热熔气化等物理作用，吸收大量的热能，进行吸热降温；通过气化金属离子或失去电子的阳离子与燃烧中的活性基团发生亲和反应，减少燃烧自由基；通过固态粒子的较大比表面积和面积能，吸附燃烧中的活性基团，削弱减少燃烧自由基；通过气溶胶灭火机中释放的中的氮气，二氧化碳等气体，降低发动机舱中的氧气浓度，发挥更好的灭火效果。
S型气溶胶有较高的洁净度，不会产生污染环境的有毒有害气体，且气溶胶灭火装置使用后的残留物对于电子设备的影响微不足道，目前当下广泛使用的S 型气溶胶的洁净度已经可以完全达到保护电子设备的目的。气溶胶灭火装置操作简单。只需要将气溶胶灭火装置安装在发动机舱中某些可能产生安全隐患，或发生自燃事件时能起到更好灭火效果的位置处即可。当电气柜体自燃现象即将发生或刚刚发生时，气溶胶灭火装置即能迅速做出反应，触发装置进行灭火。不需要进行任何操作，即可自动灭火。
5 结束语
本篇文章介绍的便携式热气溶胶灭火装置与市场上其他灭火装置相比应用了性能更加稳定的S型热气溶胶，因此它的灭火效果和安全性与同类型其他产品相比具有显著的优势。另外便携式热气溶胶灭火装置，可根据高低压电气箱、强弱电配电柜、通信基站、等内部环境特点，能有效预防和扑灭封闭或半封闭空间的初起火灾。在狭小空间中，当温度达到150度以上或感受到明火，装置即引发，产生一种灭火介质在数秒内实现灭火，且体积小、重量轻、安装简便，是一种洁净的灭火产品。
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