基于新能源重卡换电站的无人值守消防设计

基于新能源重卡换电站的无人值守消防设计

曹卫斌

许昌市消防救援支队 

摘要：在国家政策的支持下，重卡换电站已取得了长足的发展，同时随着换电站技术的发展，传统换电站模式已经被逐渐取代，换电站逐渐进入无人值守的智能化时代，对换电站的安全问题有了更高的要求。

关键字：重卡换电站；无人值守；消防安全

近三年，各省市共发布重卡换电相关支持政策160余篇。河南、海南、四川、内蒙古、山西、山东等30多个省份均出台了充换电相关扶持政策；成都、包头、石家庄、唐山、北京、上海、南京等30多个城市发布了市级相关支持政策；广州、重庆、唐山等12个城市发布了具体的充换电站规划目标。重卡换电站数量逐年累加，2023年-2025年换电站需求量分别为700座、1375座、2592座，2030年市场新增规模预计1.09万亿元。2023年全国新签换电站项目约252座，建站约100座。而充换电站不同与加油站、加气站和一般的充电站，它是集汽车电池自动更换、电池自动充电和电池存储为一体的综合类服务场所。目前针对充换电站的消防设计还没有针对性的规范和标准，需充分评估火灾风险，结合实际工程案例，建立完善的消防方案。同时，随着重卡换电站运营平台技术的提升，已经可以实现无人值守、智能运维的功能，那消防方案也要做相应的提升。

一、传统重卡换电站消防设计方案

重卡换电站消防系统以满足国家标准要求为基准，以“预防为主，防消结合”为方针，旨在防止和减少火灾危害，保障人身和财产安全。结合换电站消防安全风险点主要在供配电系统与充电系统部分引起的电气系统安全和动力蓄电池包部分引起的电池系统安全。

常配套的消防设施有干粉灭火器、推车式水基灭火器、气溶胶自动消防系统或七氟丙烷自动消防系统等等，以满足当换电站发生火灾时，快速反应及时灭火的需求。

方案逻辑：

具体功能实现如下：

1、换电站配置一整套消防探测报警与灭火系统，实现防护区全方位探测的同时，可自由选择自动灭火和手动灭火模式（用于动火维护，防止气溶胶喷发），并具备紧急启动与停止功能；

2、设备间配备复合探测器、热气溶胶灭火装置。防护区内探测器采用复合报警策略，单一探测量报警时，探测器进入一级预警状态；任意两个探测量报警时，探测器进入二级报警状态；

3、气体灭火控制器接收到一级预警信号后，启动声光警报器发出警报，提醒值班人员进行火情确认；

4、当值班人员发现防护区内发生火情时，可按下紧急启动按钮，气体灭火控制器接收到紧急启动信号后，启动声光警报器发出警报，延时30秒启动热气溶胶灭火装置实施灭火，同时点亮放气勿入指示灯，提醒人员禁止进入防区，并联动箱变低压侧断路器断开；

5、如气体灭火控制器处于自动模式时，接收到二级报警信号后，延时30秒启动热气溶胶灭火装置实施灭火，同时点亮放气勿入指示灯，提醒人员切勿入内，并联动箱变低压侧断路器断开；

6、监控室内配置感温探测器、感烟探测器、干粉灭火器或便携式热气溶胶灭火器，当监控室发生火情时，感温、感烟探测器动作，声光警报器发出警报，提醒值班人员进行火情处置。

二、无人值守重卡换电站消防方案

随着重卡换电站运营平台技术的提升，同时随着换电站数量的迅速增长，考虑运维人员的人力成本，换电站逐渐向无人值守和智能运维过渡。针对无人值守换电站，消防系统需要配备应急消防方案，主要配置有消防应急小车。

方案逻辑：

具体功能实现如下：

1、换电站配置一整套消防探测报警与自动灭火系统，可实现防护区全方位探测和自动灭火，同时配置一套应急消防措施，辅助处理异常报警电池箱或者空间消防措施灭火后依然存在异常问题的电池箱。

2、当BMS检测到电池高温异常，远程报警，在线值班人员利用换电机器人将电池箱吊转到换电通道，放置在应急消防小车内，通过应急消防小车将电池箱运至空旷场地或消防沙坑，进一步观察，并通知附近运维人员；

3、设备间配备复合探测器、热气溶胶灭火装置。防护区内探测器采用复合报警策略，单一探测量报警时，探测器进入一级预警状态；任意两个探测量报警时，探测器进入二级报警状态；

4、气体灭火控制器接收到一级预警信号后，启动声光警报器发出警报，并远程通知在线值班人员进行火情确认；

5、当在线值班人员通过监控发现防护区内发生火情时，可远程启动自动灭火系统，气体灭火控制器接收到启动信号后，启动声光警报器发出警报，延时30秒启动热气溶胶灭火装置实施灭火，同时点亮放气勿入指示灯，提醒人员禁止进入防区，并联动箱变低压侧断路器断开；

6、气体灭火控制器接收到二级预警信号后，延时30秒自动启动热气溶胶灭火装置实施灭火，同时点亮放气勿入指示灯，提醒人员切勿入内，并联动箱变低压侧断路器断开；

7、如空间消防措施处理后，电池箱仍存在异常现象，则利用换电机器人将电池箱吊转到换电通道，放置在应急消防小车内，通过应急消防小车将电池箱运至空旷场地或消防沙坑，进一步观察，并通知附近运维人员，或拨打119，呼叫专业消防人员灭火。

三、结语

换电站的无人值守，可以将操作流程自动化，由计算机系统全自动控制整个换电流程，从而提高工作效率。通过无人值守的安全监控，可以对各项数据进行实时监控和分析，及时发现隐患，并自动采取措施进行处理，保证换电站的安全性和稳定性，而健全完善的消防系统是换电站安全运行的重要保障。未来换电站消防系统更需随着换电站技术的提升而不断完善，以满足国家标准要求为基准，以“预防为主，防消结合”为方针，防止和减少火灾危害，保障人身和财产安全。

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