浅谈如何做好地铁设备区蓄电池火灾防控工作

孙湛

（武汉市消防救援支队文保大队，湖北武汉430040）

摘要：地铁设备区蓄电池是重要的备用电源，可在公共电力中断时保障地铁运营安全和应急处置。然而，受质量问题、散热不佳、设备老化、管理弱化、违规作业等因素影响，蓄电池火灾隐患对地铁运营构成安全威胁。本文通过分析地铁设备区蓄电池火灾的风险性、危害性及成因，从全链条火灾防控角度提出系统性改进措施，以期降低火灾发生概率、减轻火灾危害，为相关单位提供参考建议。北京消防设施检测公司转载自中国消防杂志

关键词：地铁设备区；蓄电池火灾；防控措施；安全管理

1 地铁设备区蓄电池火灾案例

近年来，我国地铁设备区因蓄电池引发的火灾事故时有发生，造成了不同程度的损失，也暴露出相关环节存在的风险与漏洞。下面以一起地铁蓄电池火灾为例，分析典型事故特征及暴露问题。

1.1案例概述

2022年12月12日，一城市地铁6号线S站设备区通信电源室UPS（Uninterruptible Power Supply，不间断电源）柜蓄电池发生火情，具体情况如下。

（1）5时32分，该站气灭主机报通信电源室烟感火警，行车值班员通知值班站长到现场查看。

（2）5时35分，气灭主机报通电源室温感火警，气灭系统30s延时后喷洒气体，启动应急响应。

（3）5时37分，行车值班员拨打119报警电话。

（4）6时01分，消防救援力量到达现场，对设备进行降温。

（5）7时10分，现场烟雾排净，车站恢复运营。

此次火灾造成列车在S站临时停跳，车站中断运营1h38min，无人员伤亡。结合火场情况、综合监控网管告警信息和厂家检验报告，初步推断火灾原因为蓄电池电压超限，UPS不断给蓄电池充电，导致充电电流过大发热冒烟起火。

1.2暴露出的问题

（1）火灾发生前，起火设备间气灭系统为手动状态。

（2）单位并未在确认火灾后**时间拨打119报警电话。

（3）消防救援力量在该设备间气灭系统喷洒之后到场处置，发现有短暂的复燃现象。

（4）现场部分设备间的常闭式防火门未保持常闭状态。

（5）相关专业工班人员在蓄电池设备管理维护方面经验不足。

2 地铁设备区蓄电池类型、燃烧特性以及火灾危害性分析

2.1地铁设备区蓄电池类型及分布

根据GB50157—2013《地铁设计规范》要求，地铁设备区内为保障应急供电，需在火灾自动报警系统、环境与设备监控系统、综合监控系统、通信信号系统以及动力照明等系统设备间配置蓄电池组；按电池种类划分，主要可分为铅酸蓄电池（包括AGM蓄电池、胶体GEL蓄电池）、镍镉蓄电池（NiCd）和锂电池（磷酸铁锂电池LFP、锂离子电池Li-ION)。其中，铅酸蓄电池凭借较高性价比和相对稳定的性能，成为地铁设备区的应用主力。

2.2地铁设备区蓄电池燃烧特性分析

以铅酸蓄电池为例，在充放电过程中，发生电化学反应，在过充电状态下会大量析出氢气，其主要化学反应如下。

放电反应：

正极：PbO₂+ 4H'+ SO₄²+ 2e→ PbSO₄ + 2H₂O

负极：Pb + SO²₄ → PbSO₄ + 2e

总反应：Pb + PbO₂+2H₂SO,→ 2PbSO₄+ 2H₂O

充电反应可看作是放电过程的反向操作，在过度充电情形下易形成氢气和氧气，通风状况不佳或环境密闭时，混合气体达到爆炸极限，遇到电火花或明火就可能发生火灾或爆炸事故。此外，地下空间潮湿闷热的环境还会出现加速设备老化、极板硫化以及线路锈蚀等问题，火灾风险随之增加。

2.3地铁设备区蓄电池火灾的危害性分析

（1）人体伤害。火灾发生时，被困人员不仅要面对明火的威胁，还可能吸人一氧化碳、二氧化硫等有害气体。蓄电池爆炸所产生的飞溅物以及冲击波会给人体造成直接伤害「””。

（2）交通瘫痪。蓄电池一旦起火，不仅会造成设备损毁，还可能引发信号系统故障，导致整个车站的应急通信中断。这种连锁反应将直接影响行车秩序，造成车站客流积压，甚至导致线网中心无法监控列车运行状态，严重影响紧急情况下的调度指挥和应急处置工作。

（3）巨大经济损失。地铁设备系统精密昂贵，一旦发生火灾将带来大额经济损失，后续的维修、更换成本也不低。同时，火灾所产生的高温高热和有毒气体，还会殃及周边设施（电缆隧道、通风系统等），导致损失扩大。

（4）社会心理影响。火灾会引发公众恐慌、焦虑等负面情绪，削弱公众对地铁安全运营性的信心，造成短期内客流量骤降，若处置不当或信息公开不及时，极有可能引发舆情危机，使政府公信力受损。

3 地铁设备区蓄电池火灾成因分析

3.1假冒伪劣蓄电池生产销售屡禁不止

国内蓄电池制假售假屡禁不止，如2024年1月，山东省济南市当地某犯罪团伙因3年内制售3万多块假冒UPS（应急）电源被警方抓获，涉案金额达1000余万元。假冒伪劣蓄电池内部隔板用的是回收材料，杂质含量过高，充电机外壳没有过充保护电路和接地保护。假冒伪劣蓄电池若流入地铁设备区，极易出现电解液泄漏、电池鼓包等问题，不仅会直接损坏用电设备，更可能因热失控引发火灾，对地铁系统的安全

运行构成重大威胁。

3.2蓄电池设备区设计施工存在缺陷

在施工安装阶段，出于应急状态的安全考虑，设备区蓄电池总量配备往往会多于规范要求的数量，排烟通风系统在常规火灾模式下虽然能正常工作，但在狭小空间几十组蓄电池同时充放电的高温高热环境下，排烟工作效率必然大打折扣。一旦发生火灾，排烟风机即便全力运转，排风量也可能低于蓄电池火灾发生时的实际排风需求。此外，一些地铁设备区内防火分隔和防火间距的设置不符合规范要求，会使设备区内蓄电池火灾形成的烟气热量迅速蔓延至站厅站台，导致人员疏散逃生困难，给灭火救援带来极大阻碍。

3.3设备区蓄电池巡检维护管理不到位

（1）蓄电池巡检。当前蓄电池的巡检工作存在形式化问题，虽然有巡检人员定期执行检查流程，但其对蓄电池外观形变、极柱腐蚀、壳体渗漏等物理状态，以及电压波动、内阻变化、充电曲线异常等关键电气参数缺乏系统检测，同时往往忽视对充电机保护功能、散热状况等配套设备的实质性检查。这种流于表面的巡检方式难以有效识别潜在安全隐患，严重影响蓄电池系统的安全评估。

（2）防火巡查。常闭式防火门未保持常闭状态、防火封堵不严等隐患得不到及时发现和处理。

（3）蓄电池运维。私自减少清洁步骤，导致电池表面的附着物和电解液结晶未能及时清理。

（4）补液操作。电解液浓度和液位参数管控缺失，会导致极板过度浸湿或完全干涸，进而给蓄电池造成无法逆转的功能性损坏「”。

3.4火灾应急处置能力有待提升

（1）消防培训演练缺乏有效性针对性。一些单位虽开展了消防安全培训，但缺乏针对蓄电池火灾开展的专项预案、培训和实战演练，对该类火灾的特性、扑救方法及应急处置流程缺乏足够认知；有的单位担心发生火灾会受到消防救援机构的行政处罚，存在侥幸心理选择晚报警或不报警，导致延误救援时机，加重了事故后果。

（2）扑救蓄电池初起火灾能力不足。主要体现为管理人员对此类火灾风险性研判不足及应急指挥能力欠缺、行车值班员对气灭系统的操作流程不熟练、微型消防站处置人员对专用灭火器材（如干粉、二氧化碳灭火器）使用不熟练、个人安全防护措施不到位及易产生紧张忙乱心理等。

4 地铁设备区蓄电池火灾的全链条防控举措

4.1技术标准刚性约束，严把市场采购质量关

市场监管部门需加大对蓄电池假冒伪劣的查处打击力度，筑牢产品质量防线，保障市场秩序和消费者权益；地铁设备采购部门必须明确责任划分，建立严格的准人机制和安全管理机制。严格查验蓄电池供应商的资质证书和产品检验报告，必要时还应实地考察制造商的生产车间，查看极板压制、电解液灌注等关键工序是否规范，人库前进行抽样解剖检测，用专业设备分析极板成分、隔板密度，不仅要检查充电机过充保护、电压稳定性等基本功能，还要模拟极端工况测试，保障设备安全稳定运行。

4.2筑牢消防安全根基，紧控设计施工安装源

（1）定制化设计通风排烟系统。设备区的通风排烟系统不能搞“一刀切”，需针对每个车站具体工况进行定制化设计，精准计算蓄电池数量、充放电功率和空间容积，并结合通风管道直径、风机功率，计算出匹配的排风量，通过模拟蓄电池火灾气流走向，确保每个角落都不会形成烟热气体聚集的死胡同。

（2）电气线路的精细化管理。电气线路敷设必须严格按照规范给线路穿阻燃套管，不同电压等级的线路要实现分流，施工时必须用桥架分层敷设，每隔一段距离设置接线盒，定期用红外测温仪检测接头温度，发现老化、破损的线路，必须及时更换。

（3）蓄电池的科学选型安装。选蓄电池要综合考量设备区的适用状态，如高温、潮湿环境下应优先选择耐高温、密封性好的品牌；科学把控蓄电池数量，既能使应急供电符合规范要求，又能减少火灾荷载；机柜一体式设备可以将蓄电池组架安装，保持足够安全间距和空间，避免散热不良引发连锁反应。

（4）科学规划防火分隔体系和安全间距配置。安装蓄电池时，要统筹考虑通风系统、电气安全、防火分隔等因素，重点加强与周边功能区的隔离效果，蓄电池室要用符合规范要求耐火等级的防火墙和防火门来隔离，相邻的关键电气设备之间也要留出足够的安全间距，用防火阀和阻燃材料形成动态的空间划分方案。

4.3强化智能监测预警，建立大数据监管平台

地铁线网中心建立大数据综合监管平台，实时远程监控车站设备间蓄电池电流、温度等参数，平台一旦发现异常波动，即时按照“自动预警一快速响应一精准处置一闭环管理”的流程处理。

（1）自动触发多级预警。通过系统弹窗、短信、电话或专用APP推送等方式，向设备维护人员、环调等相关岗位人员发出分级预警信息，明确异常蓄电池位置、参数波动情况及紧急程度。

（2）远程初步诊断。系统结合历史数据和预设模型，自动分析异常原因（如接触不良、过载、设备老化等），提供初步诊断建议，辅助工作人员快速判断问题性质。

（3）启动应急处置流程。调度中心根据预警级别和诊断结果，调度就近工班团队携带工具赶赴现场；如遇紧急情况，可远程触发保护机制（如自动断电、降负荷），有效遏制故障升级。

（4）全程跟踪闭环。平台记录处理过程，包括响应时间、处置措施、结果验证等，形成日志。事后通过大数据复盘，优化设备维护周期或参数阀值，提升预警能力。

4.4深人推进防消联勤，锤炼实战化应急能力

（1）强化设备区蓄电池火灾应急处置能力。除以上预防性措施外，还需建立完善的火灾应急处置体系，确保火灾发生后能够快速控制火情、减少损失。鉴于蓄电池室构造特殊并且存在火灾隐患，需根据空间特点配置适合的自动气体灭火系统或细水雾灭火系统，并确保其处于自动状态，实现火灾自动探测与快速扑灭，避免人工初期处置延误；在强化源头治理和常规养护的前提下，管理人员做到预先警报并迅速应对，进而阻止初起火灾蔓延；单位依靠微型消防站来提升初起火灾的应对水平，配备多种灭火器材（如二氧化碳、干粉灭火器等）。此外，在火灾初期，迅速切断火势扩散的通道，也可以有效控制火灾蔓延，降低火灾风险；消防救援力量到场后要确保**时间切断电源，消防救援人员需穿着电绝缘套装，背负空气呼吸器，做好个人安全防护，进人现场前关闭气灭系统，对可能漏电部位进行测试；处置过程中，灭火组负责灭火降温、排烟降毒，破拆组负责携带断电剪切断蓄电池组之间的电源线”，警戒组负责监护现场安全状态，对进出火场人员进行逐一登记，如遇险情及时发出撤离信号，**时间确保人员安全。

（2）分层分岗开展消防培训演练。要形成专门针对蓄电池火灾的应急处理预案，制定断电、排烟启动流程、信息传达程序、人员疏散措施等。此类火灾的消防安全培训可以按职责进行分岗施训：对管理人员，要强化风险研判、应急指挥能力；对微型消防站人员，要重点培训初起火灾扑救和个人安全防护技能；对工班专业人员，要侧重培训蓄电池日常巡检和应急状态下设备抢修能力；对车站安全员，要培应急状态下疏散引导乘客安全撤离能力等。此外，培训方式也要多样化，除了理论教学，还可制作短视频，形成案例库，编制多场景化预案进行实战演练，如深夜工班无人值守时的处置流程、相邻区域联动方案等，必要时可在列车停运时间段设置烟雾、断电等干扰因素，检验应变能力，事后组织复盘，用“事故树分析法”找出漏洞，不断完善预案。

（3）建立防消联勤长效机制。运营单位要切实履行主体责任，落实消防安全制度，建立立体化防火巡检体系，设置红黄蓝三级预警，确保每个隐患都有人跟踪处理；充分利用地铁多媒体平台阵地，向乘客宣传蓄电池火灾危害及逃生自救技巧，定期开展“安全警示日”活动，组织分析行业事故案例，鼓励员工提出改进建议，让安全意识真正转化为自觉行动。消防救援机构要结合地铁运营特点，建立“双随机一公开监督检查+日常技术服务指导+数据联动”模式，督促单位落实蓄电池全生命周期管理，对违规行为依法整改，从源头消除设备区蓄电池起火、爆炸等隐患，保障地铁运营安全；要定期开展防消联勤和防火巡查，指战员在开展巡查时，需紧扣实战要求，重点做好“查隐患、强联动、促规范”等环节，与运营单位、设备维护方共同开展蓄电池模拟火灾处置演练，明确火灾情况下的断电、疏散、灭火协同流程，确保一旦发生火情，应急响应无缝衔接。

5 结束语

地铁设备区蓄电池火灾防控是保障地铁运营安全的关键环节。要达成系统性防控的目的，就要从多方面构建综合防护体系：完善市场监管和设备采购机制，确保选用性能可靠的蓄电池产品；优化通风系统布局以满足散热需求，严格规范电气线路敷设与保护措施；加大安装环节的质量把控力度，实施蓄电池全生命周期动态监管；细化日常维护工作管理制度，落实标准化巡查流程、规范化操作程序以及实战化应急演练；通过分层级、分岗位的专业培训提升员工技能，健全防消联勤机制以增强整体应急处置能力。总之，地铁运营企业需切实履行主体责任，统筹科学规划、设备保障、精细管理与人员培训等关键要素，从而有效降低火灾风险，保障轨道交通系统持续安全稳定运转。

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