极早期吸气云室极早期（多维多感）微粒子火灾预警系统

一、前言

      

储能系统一旦发生火灾，可能会对财产和人员安全造成严重威胁。储能站火灾的主要危害一般有很多，直接作用于影响人们的日常生活和办公。从内部来看，电池在制造过程中，电芯内部在生产制造上可能存在缺陷或隐患，或者电池在长期使用过程中造成的电池老化；从外部来看，电池的外部撞击和泡水等因素也可导致电池受损，进而导致短路。主要是化学储能系统中由于电池火灾、电缆节头、电池漏液/鼓包、温度状态、电池节头接触不良等引发的发电气火灾，危害大且一旦电池火灾引起就不完全可控。因此极早期多级预警极为重要。

爆炸也是储能系统火灾可能导致的严重后果。储能发电系统的离子蓄电池在快速充电或放电使用过程中长期连续运行，电解水液中会快速产生限定微量的氧化氢气，若室内局部通风不畅或室外排出氢气管道出现堵塞，氢气在室内或室外局部的完全封闭状态空间快速聚集时会达到限定数量浓度，外部环境遇水或明火发生撞击、雷电、或产生静电或充放电发生火花、短路发生过充或放电过放等各种意外灾害因素，可能造成爆炸事故。

二、消防要求

                                              

     储能柜内应设置火灾探测器，包括但不限于气体、温度、极早期火灾探测（电池火灾、电缆节头、电池节头接触不良）等故障隐患，且应符合 GB 16838 的规定。国家标准《电化学储能电站安全规程》（GB/T 42288 - 2022）于 2023 年 7 月 1 日正式实施，明确提出电池室 / 舱应配置自动灭火系统，与电池管理系统、火灾探测器或可燃气体探测装置、空调、排风系统联动，具备远程被动指令启动和应急机械启动功能。自动灭火系统的最小保护单元应为电池模块，每个电池模块宜单独配置探测器和灭火介质喷头，即采用 “PACK 级探测 + 灭火”。《安全规程》提出灭火介质应具有良好的绝缘性和降温性能，能扑灭电池火灾和电气设备火灾，且防止复燃。主要条款中应使用（极早期）热解粒子探测器、温度探测器、气体探测器等探测报警装置来保障储能系统安全。

PACK 级防护方案

简述：以单个 PACK 为防护单元，通过（极早期）热解粒子探测器探测空气粒子（因电缆节头、电池节头、电池漏液/鼓包、温度状态、电气元件节头等引发过流、接触不良故障）、环境温度、烟雾、一氧化碳、氢气等隐患，实现火灾预警，联动火灾抑制装置，将灭火剂喷射至 PACK 包内抑制火灾。

在储能系统中，PACK 级防护方案至关重要。通过热解粒子探测器探测空气粒子（因电缆节头、电池节头、电池漏液/鼓包、温度状态、电气元件节头等引发过流、接触不良故障）、环境温度、烟雾、一氧化碳、氢气等隐患，进行精准探测，能够迅速判断火灾信号，实现高效的火灾预警。当探测到电气隐患情况时，报警控制装置会立即联动火灾抑制装置。此时，抑制装置将灭火剂通过喷头精准喷射至 PACK 包内，从而实现对电池内部火灾的有效抑制。这种 PACK 级防护方案具有高防护等级和高集成密度的特点，结合电池管理系统能够及时识别电池的早期热失控状态，在单体电池热失控后迅速采取灭火措施，阻止火灾的蔓延。

柜级防护方案

简述：当储能柜内出现电池热失控等情况，热解粒子探测器探测空气粒子（因电缆节头、电池漏液/鼓包、温度状态、电池节头、电气元件节头等引发过流、接触不良故障）、环境温度、烟雾、一氧化碳、氢气等隐患，发出预警信号，多级多维联动声光报警器及气溶胶灭火装置，防护柜体火灾启动灭火。

              

当储能柜内发生电池热失控、电解液泄漏或电气设备出现明火等情况时，会释放大量可燃气体。（极早期）热解粒子探测器采用云室探测原理，当检测环境温度、空气中粒子、烟雾、温度、一氧化碳、氢气 等阀值超限时，发出预警信号，多级多维联动声光报警器及气溶胶灭火装置，提醒现场人员及时撤离，最大限度地降低火灾对储能柜及周边设备的损害。储能系统的消防方案应根据实际情况进行合理选择和设计，以确保在火灾发生时能够迅速响应、有效灭火，保障人员和设备的安全。

联动自动灭火装置是储能系统消防的重要组成部分。该装置能够在感应到火源后自动启动灭火程序。当储能系统发生火灾时，自动灭火装置会迅速响应，通过先进的极早期热解粒子探测技术，多维感知研判，准确锁定火源位置。一旦确认火源，灭火装置会立即释放灭火剂，灭火剂可以迅速扑灭火焰，阻止火势蔓延。自动灭火装置的响应速度和灭火效果对于保护储能系统的安全至关重要，能够在火灾初期及时控制火势，减少火灾造成的损失。

采用柜式全氟己酮灭火装置是储能系统消防的有效措施之一。该装置适用于电池模组、电池机柜和储能集装箱消防等多个场景。全氟己酮作为灭火剂，具有良好的灭火性能和环保特性。在电池模组消防中，能够针对电池内部的火灾进行有效抑制，将灭火剂精准喷射至电池模组内，阻止热失控的扩散。在电池机柜消防中，全氟己酮灭火装置能够在机柜内发生火灾时迅速启动，有效扑灭火灾，防止火势蔓延到其他设备。对于储能集装箱消防，全氟己酮灭火装置能够为整个集装箱提供全面的防护，确保在发生火灾时能够迅速控制火势，保护储能系统的安全。