نظام حماية المحولات من الحريق – الأسباب والأنواع والمتطلبات

أسباب اشتعال الحرائق في المحولات

يمكن أن تشتعل النار في المحولات بسبب عدة مشاكل حرجة، بما في ذلك التسخين الزائد الشديد، القصر الكهربائي الشديد، أعطال في الزيت العازل، وضربات البرق. رغم أن حرائق المحولات نادرة نسبيًا، إلا أن عواقبها يمكن أن تكون مدمرة. كما هو موضح في الشكل أدناه، غالبًا ما تتأثر المحولات بالنار بشكل غير قابل للإصلاح في دقائق معدودة. ومع ذلك، من المهم التعامل مع الأثر المحتمل لهذه الحرائق على المعدات والهياكل المجاورة، حيث يمكن أن تحد الإجراءات المناسبة لتخفيف الأضرار من الخسائر الجانبية.

مخاطر الحرائق واختيار الحماية للمحولات

يمكن أن تسبب حرائق المحولات غير المنظمة أضرارًا واسعة وتؤدي إلى انقطاعات كهربائية طويلة وغير مخططة. بالنسبة للمحولات ذات الطاقة العالية التي تتجاوز جهد 123 كيلوفولت، يعتبر تركيب أنظمة حماية من الحرائق ممارسة قياسية. أحد الحلول الشائعة هو أنظمة رذاذ المياه الثابتة، والتي يشار إليها غالبًا بأنظمة "الغمر" أو "المياه المضادة للنيران" للمحولات، كما هو موضح في الشكل 1.

صممت هذه الأنظمة لقمع الحرائق بسرعة عن طريق رش المحولات بمياه رذاذ عالية الحجم تحت السيطرة، مما يقلل من خطر انتشار النار إلى المعدات أو الهياكل المجاورة ويقلل من وقت التوقف.

أنظمة حماية المحولات من الحرائق

يتم تنشيط هذا النظام بواسطة أجهزة كشف اللهب إذا كانت المحولات مثبتة في الخارج، أو بواسطة أجهزة كشف الدخان إذا كانت داخلية.

أنواع أنظمة حماية المحولات من الحرائق

يمكن تصنيف أنظمة حماية المحولات من الحرائق إلى:

أنظمة المياه والرذاذ

• المكونات: مضخات الحريق، أنظمة الرذاذ المائي الثابتة/الفوهات، الصمامات، مكونات الصمامات، والأنبوب.

• الوظيفة: قمع الحرائق بسرعة عن طريق رش المحولات بالمياه، باستخدام رذاذ عالي الضغط أو ضباب دقيق لتبريد السطوح وكبح النيران.

أنظمة كشف الحرائق

• المكونات: أجهزة كشف الحريق (مستشعرات حرارية، دخان، أو لهب)، لوحات التحكم، والإسلاك.

• الوظيفة: اكتشاف مخاطر الحرائق في وقت مبكر وتوجيه أنظمة القمع أو الإنذارات لتقليل وقت الاستجابة.
  

اعتبارات التخفيف

قد يكون القمع أقل أهمية إذا:

• كانت المحولة بعيدة عن الهياكل والمعدات الأخرى.

• يمكن احتواء زيت الاحتراق بشكل فعال (مثلًا، عبر حواجز مقاومة للنيران أو أنظمة تصريف).

ومع ذلك، في معظم الحالات، يتطلب حماية هياكل المصنع والمعدات المجاورة والعاملين إجراءات قمع الحريق.

حلول بديلة

استخدام سوائل عازلة أقل قابلية للاشتعال (مثل الزيوت ذات نقطة الاشتعال العالية أو الأسترات الاصطناعية) يمكن أن يقلل من مخاطر الحرائق وقد يزيل الحاجة لأنظمة القمع النشطة، مما يجعلها حلًا ممكنًا في بعض التثبيتات.

متطلبات حماية المحولات من الحرائق

الأمور التالية هي المبادئ الأساسية لحماية المحولات من الحرائق:

مرافق جديدة مع محولات مليئة بالزيت المعدني

• يجب أن تتضمن التثبيتات الجديدة التي تحتوي على محولات كبيرة مليئة بالزيت المعدني وتوجد بالقرب من هياكل المصنع أو المعدات الأخرى أنظمة قمع نشطة للحريق لحماية الهياكل والمعدات المجاورة والبيئة.

• بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تتضمن أنظمة احتواء مصممة بشكل صحيح (مثل الأحواض الاحتوائية للزيت) لمنع التلوث البيئي من الزيت المسكوب.

• بالنسبة للمنشآت الجديدة - وفي حالات العمليات العملية في المنشآت الموجودة - يجب وضع محولات مليئة بالزيت المعدني بعيدًا عن المباني والمعدات الأخرى ومجرى المياه لتقليل مخاطر الحرائق والتلوث البيئي. في مثل هذه الحالات، قد لا يكون القمع النشط ضروريًا إذا كانت المسافات الفاصلة والإجراءات الأخرى لتخفيف المخاطر كافية.
  

المرافق القائمة

• يجب أن تستمر أنظمة القمع النشطة في التشغيل في حماية هياكل المصنع والمعدات ولكن يجب مراجعتها بشكل دوري لمعرفة مدى كفايتها وإلتزامها بالمعايير والقوانين الحالية.

• يجب تقييم الأنظمة غير النشطة أو غير الوظيفية للامتثال للمعايير الحديثة واستعادة وضعها التشغيلي عند الحاجة.

• يجب على المرافق القائمة بدون أنظمة قمع حريق تثبيتها عند الحاجة لحماية الهياكل أو المعدات الحرجة، كما يحدد التقييمات المخاطر.

صيانة المحولات وتقييم الحالة

• تحتاج المحولات إلى تقييمات دورية للحالة بالإضافة إلى الفحوصات الروتينية والاختبارات والصيانة. يجب تحديد الوحدات ذات المؤشرات المنخفضة للحالة كأولوية للتأهيل أو الاستبدال لتقليل مخاطر الفشل.

هياكل احتواء الحرائق

• الجدران أو الحواجز المقاومة للنيران يجب تركيبها بين المحولات المجاورة، وبين المحولات وهياكل المصنع، وبين الوحدات الأحادية الطور، أو بين المحولات والمعدات الأخرى حيث يكون ذلك ممكنًا. هذه الحواجز تحد من انتشار الحرائق والانفجارات، مما يقلل من الأضرار الجانبية.

تشغيل النظام وإلتزامه

• يجب تشغيل صيانة واختبار أنظمة القمع النشطة بانتظام لضمان موثوقيتها خلال حالات الطوارئ.

• يجب أن تتوافق الهياكل الخاصة باحتواء الزيت وفصل الزيت عن الماء (مثل الأحواض الاحتوائية، خزانات التقاط) مع جميع القوانين واللوائح والمعايير الصناعية ذات الصلة لمنع التلوث.

الوصول والأمان العام

• يجب تقييد الوصول إلى مناطق المحولات للأفراد المصرح لهم فقط. يجب اتخاذ إجراءات لتحديد الوصول الجسدي للجمهور إلى المحولات، مما يقلل من خطر الإصابة أو التدخل غير المصرح به.

• يجب أن تتوافق جميع إجراءات الحماية من الحرائق والاحتواء مع القوانين البيئية المعمول بها لمنع عدم الامتثال التنظيمي والضرر البيئي.

عن طريق الالتزام بهذه المبادئ، يمكن للمرافق تخفيف مخاطر الحرائق بكفاءة، حماية البنية التحتية، حماية الأفراد، وتقليل التأثير البيئي الناتج عن حوادث المحولات.