淺談光伏火災(zāi)撲救方法及注意事項(xiàng)

時(shí)馳

摘要：由于光伏電站廣泛應(yīng)用于密集工業(yè)地區(qū)、人群地區(qū)，其消防安全更需著重關(guān)注防范。近年來，各種電站火災(zāi)的案例的出現(xiàn)，迫使我們尋找更安全，更高效的救援方式。本文通過探析光伏工作原理和方式上，對光伏火災(zāi)危險(xiǎn)原因及特點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出一系列的撲救措施。

關(guān)鍵詞：光伏;工作原理;火災(zāi)危險(xiǎn)性;撲救措施

分類號：TU998.1

前言

上世紀(jì)50年代第一塊實(shí)用的硅太陽電池的問世，揭開了光電技術(shù)的序幕。世界光伏組件生產(chǎn)最近10年的平均年增長率超過25%，最近5年的年平均增長率約40%，可看出，世界光伏產(chǎn)業(yè)呈快速發(fā)展勢態(tài)，成為世界發(fā)展最快的新興產(chǎn)業(yè)之一。

一、光伏發(fā)電的原理及運(yùn)行方式

發(fā)電原理：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。

運(yùn)行方式：獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行。獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要有蓄電池作為儲能裝置，主要用于無電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)和人口分散地區(qū)，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)很高;在有公共電網(wǎng)的地區(qū)，光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行，省去蓄電池，可以大幅度降低造價(jià)，提高的發(fā)電效率和環(huán)保性能。

二、光伏火災(zāi)的原因及潛在風(fēng)險(xiǎn)

光伏發(fā)電系統(tǒng)自身不含易燃易爆物質(zhì)，設(shè)備本體中可燃物極少，火災(zāi)主要是電氣電路故障引燃可燃物。

光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電氣特性同常規(guī)電力系統(tǒng)，交流側(cè)原因引發(fā)火災(zāi)的較少。

光伏發(fā)電系統(tǒng)在直流側(cè)引發(fā)火災(zāi)主要原因是局部發(fā)熱、直流拉弧，絕緣失效引起短路等。

1.潛在風(fēng)險(xiǎn)因素：

光伏組件部分

（1）組件表面污染遮擋引起熱斑效應(yīng)，如鳥糞、樹葉，同時(shí)旁路二極管失效，引起局部高溫;

（2）組件本身的質(zhì)量及工藝問題如虛焊引起局部發(fā)熱等;

（3）組件接線盒問題：內(nèi)部接線不良、焊點(diǎn)焊接面積過小、旁路二極管過熱、密封不好灰塵水氣侵入。

2.直流匯流箱部分

（1）內(nèi)部布局不良、直流開關(guān)絕緣耐壓不夠;

（2）直流端子設(shè)計(jì)不合理;

（3）電纜接頭施工不規(guī)范，松動(dòng)虛接，導(dǎo)電體裸露;

（4）密封不好灰塵、水氣侵入。

3.直流電纜、接插件部分

（1）組件串引出線沒有采用光伏專用電纜，耐高溫、抗老化性能弱，長期運(yùn)行絕緣性能下降;

（2）直流電纜連接沒有采用專用接插頭，接插頭連接不密實(shí)、接觸電阻大;

（3）施工不規(guī)范，電纜外保護(hù)絕緣有損傷。

四、光伏火災(zāi)的特點(diǎn)

裝置系統(tǒng)特殊，現(xiàn)場危險(xiǎn)性多。光伏電站直流側(cè)著火后光伏組件或者匯流箱、直流配電柜，即使在切斷逆變器交、直流側(cè)開關(guān)后，光伏組件只要能接收到陽光輻射，每一組串就會產(chǎn)生幾百伏的直流電壓，存在無法立即切斷直流電源的特性。

易引起觸電事故，現(xiàn)場處置要求高。光伏發(fā)電火災(zāi)屬于電氣火災(zāi)，電氣絕緣損壞或帶電導(dǎo)線斷落接地，在一定范圍內(nèi)會存在跨步電壓和接觸電壓，如不注意可能引起觸電事故。

易引發(fā)次生災(zāi)害，蔓延快風(fēng)險(xiǎn)大。如果是屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏發(fā)電火災(zāi)存在引起建筑著火的次生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，若不及時(shí)處置將蔓延導(dǎo)致建筑，更加的加大損失和風(fēng)險(xiǎn)。

安裝位置特殊，進(jìn)攻路線難度大。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)一般安裝在采光位置較好的地方，比如屋頂、廣闊草原、開闊的水域等地方，若發(fā)生火災(zāi)將對救援人員的處置難度加大。

五、光伏火災(zāi)撲救建議

1.嚴(yán)格做好火場偵察工作

首先通過各種偵察手段準(zhǔn)確判斷光伏組件著火點(diǎn)位置，盡可能先斷開相應(yīng)交、直流電源，再進(jìn)行滅火。在光伏火災(zāi)中參戰(zhàn)隊(duì)員一定要做好戰(zhàn)斗位的自我偵察檢測，如隨身攜帶漏電檢測棒等檢測器材，在保證火場電源切斷的情況下要進(jìn)行滅火，若情況不明時(shí)，不可盲目實(shí)施用水滅火。

2.嚴(yán)格按照程序斷開光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)發(fā)電系統(tǒng)斷開次序：斷開并網(wǎng)總開關(guān)→逆變器自動(dòng)停機(jī)→逆變器交流側(cè)開關(guān)斷開→逆變器直流側(cè)開關(guān)斷開。若火災(zāi)是由建筑自身引起的，而不是由光伏發(fā)電引起時(shí)，應(yīng)先斷開建筑交流電源，即斷開著火建筑與外電網(wǎng)的電源，還要斷開光伏發(fā)電的交、直流電源。

3.集中式、組串式逆變器要分別處理

對于集中式逆變器來說，逆變器關(guān)停后還要斷開著火點(diǎn)相應(yīng)的直流匯流箱輸出總開關(guān)及每個(gè)光伏組串。

4.阻絕光源達(dá)到安全滅火

如果火災(zāi)火勢不大，先觀測判斷建筑屋頂結(jié)構(gòu)安全，在確保滅火人員安全的情況下，需要進(jìn)行帶電滅火時(shí)，可考慮采用滅火毯對著火區(qū)組件進(jìn)行遮蓋，其主要作用主要是用來遮擋陽光，使得光伏組件降低或失去電壓，同時(shí)覆蓋火源、阻隔空氣，以達(dá)到安全滅火的目的。

六、光伏火災(zāi)撲救時(shí)注意事項(xiàng)

1.劃定警戒區(qū)域

帶電導(dǎo)線斷落地面易形成了跨步電壓或接觸電壓的危險(xiǎn)場所，劃定警戒區(qū)范圍在距導(dǎo)線接地處20m半徑以上，要設(shè)置明顯的標(biāo)志和專人看管，并通知供電部門迅速派人處理;禁止無關(guān)人員進(jìn)入警戒區(qū);消防救援人員進(jìn)入警戒區(qū)域帶電滅火時(shí)，必須穿戴防護(hù)裝具，沒有穿戴防電用具的人員，不準(zhǔn)許進(jìn)入警戒區(qū)。

2.保持安全距離

消防救援人員、水槍噴嘴、盛裝滅火劑的筒體、噴嘴與帶電體之間必須保持安全距離。在帶電滅火過程中，消防救援人員要做好防觸電防護(hù)措施，例如：穿戴絕緣鞋、絕緣手套等。消防救援人員身體的各個(gè)部位不要接觸直流水槍射向帶電體的水柱。

3.正確選用滅火藥劑

光伏火災(zāi)一般情況不準(zhǔn)使用泡沫滅火劑或水對光伏發(fā)電設(shè)備進(jìn)行滅火，盡可能用二氧化碳或干粉滅火劑（例如：磷酸銨鹽干粉滅火劑、磷酸銨鹽干粉滅火器），這些滅火劑電阻率很大，導(dǎo)泄電流很小，使用時(shí)，應(yīng)盡量在上風(fēng)方向施放，以防止觸電事故發(fā)生。

4.正確處理突發(fā)情況

注意光伏發(fā)電火災(zāi)引起的次生災(zāi)害的防護(hù)。當(dāng)光伏發(fā)電安裝在鋼結(jié)構(gòu)建造的建筑屋頂時(shí)，由于鋼的耐火性能較差，受熱后隨著局部的破壞可能會造成整體失去穩(wěn)定而破壞?；馂?zāi)撲救時(shí)應(yīng)部署人員加強(qiáng)對火災(zāi)情況、廠房鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進(jìn)行觀察，有變形、跨塌等跡象時(shí)應(yīng)及時(shí)提醒，及早采取防范和保護(hù)措施。在帶有光伏發(fā)電系統(tǒng)的建筑火災(zāi)撲救時(shí)，如果是白天不能直接用水噴射到光伏設(shè)備。

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（浙江省衢州市消防救援支隊(duì)開化縣鳳凰中路消防站 浙江衢州 324302）