[发明专利]带电灭火喷头、带电防爆灭火装置及带电灭火方法

说明书

本发明公开了一种带电灭火喷头、带电防爆灭火装置及带电灭火方法，该带电灭火喷头包括用于与管道连接的连接部，以及用于喷出水雾的喷嘴，其特征在于，带电灭火喷头还包括连接于连接部和喷嘴之间的喷头本体，喷头本体内设置有呈斜交布置的至少两个旋流导流片，至少两个旋流导流片的斜交空隙形成旋流孔道，每个旋流导流片上沿径向开设有至少一个直射孔道使得直射孔道喷出的直射水流与旋流孔道喷出的旋流水流实现紊流。本发明同时具有直射压力喷雾型喷头和旋流雾化型喷头优点，喷射距离远，雾化效果好，带电绝缘性能高。

技术领域

本发明涉及油浸式变压器火灾灭火领域，尤其涉及一种远距离喷射雾化的带电灭火喷头、带电防爆灭火装置及带电灭火方法。

背景技术

油浸式变压器火灾已成为威胁电力安全供应的重大灾害。普通油浸式电力变压器内部含有近百吨烃类矿物油，特高压换流变压器内部更是含有重达百余吨的变压器油，发生故障时存在起火、爆炸危险，并可演变成灾害性大型火灾。例如，2016年6月，陕西省西安市南郊变电站失火，造成多台变压器烧毁，故障损失负荷24.3万千瓦，停电8.65万户；2018年，国家电网公司多处特高压换流站换流变因故障发生火灾，导致多台换流变及其相连的阀厅烧毁，经济损失十分巨大。因此，油浸式变压器火灾防治技术研究迫在眉睫。

目前的油浸式变压器常采用水喷雾灭火系统和泡沫灭火系统，在保护变压器火灾的安全上存在以下三大技术问题：

(1)不能带电灭火。水喷雾灭火系统的灭火设计流量大，大至20L/m²·min。而消防水中含有导电离子，因此导电能力强。泡沫灭火系统中含有大量的导电离子，导电能力较水喷雾更强。水和泡沫灭火剂误喷到高压套管将导致变压器短路跳闸、设备损坏。因此，为了避免系统误喷对设备造成危害，目前的油浸式变压器高压套管大都未设置灭火喷头保护，仅在套管升高座下部及变压器器身设有保护喷头。而根据统计，油浸式变压器80％左右的火灾都发生在高压套管处。并且，保护高压套管可提高变压器的火灾保护重心，极大提升变压器的整体保护效果。因此，现有的水喷雾和泡沫灭火系统都不能保证油浸式变压器的火灾安全，亟需研究绝缘性能好、可完全覆盖保护变压器高压套管、误动作不引起设备短路跳闸的带电灭火技术与装置。

(2)变压器高温油火难扑灭。变压器运行温度达90度，高温油火燃烧值大，易复燃，很难扑灭。水喷雾灭火系统采用水灭火，水的比重比油大，与油接触后迅速沉降到油的下方，难以隔绝氧气，不能扑灭变压器高温油火灾，仅能起降温作用。泡沫灭火剂以覆盖原理灭火，而油浸式变压器体积大，外形结构复杂，泡沫灭火剂不能完全覆盖变压器，灭火效果差，容易复燃，也难以扑灭变压器高温油火。例如，2018年发生的一起换流站大火，20余台水和泡沫灭火车也未能扑灭换流变大火。亟需研究可扑灭变压器高温油火的高效灭火剂。

(3)不能防爆。变压器火灾发生时常伴随着爆炸。而水喷雾和泡沫灭火系统的喷射距离近，灭火管道和喷头都靠近变压器本体，在变压器发生爆炸时很容易受到损坏。水喷雾和泡沫灭火系统的管道和喷头一旦发生损坏，就会使系统失压，最终使得灭火系统失效。如2015年7月，某市变电站主变相变压器起火后，高压套管及升高座发生了爆炸，致使变压器高压套管及升高座全部被炸飞，炸飞的变压器部件同时砸毁了变压器水喷雾灭火系统管网，致使水喷雾灭火系统失效，火灾蔓延。因此，需要研制防爆能力强的变压器灭火技术与装置。目前的变压器灭火系统都采用近距离灭火的方法，灭火剂喷射距离近，灭火管道紧挨变压器器身，不能防爆。专利CN 106390337A公布了一种主变压器爆炸火灾灭火系统管网防爆技术，通过在变压器周围布置防爆横梁和防爆钢网，降低变压器爆炸带来的冲击波，保护变压器灭火系统。但变压器带有很高的电压，防爆装置结构复杂，布置在变压器周围，不仅影响设备检修，还可能威胁带电安全距离，给变压器带来安全隐患，因此需要研究更为合理的变压器防爆灭火技术方法。

综上所述，现今的水喷雾灭火系统和泡沫灭火系统不能保护油浸式变压器的火灾安全，需要可带电、灭火高效、防爆能力强的灭火技术与装置。

发明内容