電纜溝綜合治理技術(shù)探究

柴琳　胡冉　李思堯等

摘 要：電纜溝已成為現(xiàn)代化城市電力電纜敷設(shè)的主要方式之一。文章簡述了電纜溝本體的防火、防水、排風(fēng)等問題是直接影響溝內(nèi)電纜的安全、維護(hù)、可靠性的重要因素。研究了電纜溝防火、排水及排風(fēng)出現(xiàn)問題的原因，并依據(jù)產(chǎn)生問題的原因，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，通過在深圳地區(qū)現(xiàn)有電纜溝進(jìn)行試點，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：電纜溝；防火；排水；通風(fēng)；整治

中圖分類號：TM757 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0007-02

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)日新月異，電力需求不斷增長；原有電力網(wǎng)絡(luò)改造進(jìn)程逐年加大，城市內(nèi)的架空線路逐步改造為電纜，電纜敷設(shè)方式主要以直埋、排管、電纜溝、電纜隧道、電纜橋架等形式為主；電纜溝敷AA設(shè)方式占到電纜敷設(shè)方式的比例較高，電纜溝的維護(hù)治理已經(jīng)成為使用部門一大難題，諸如電纜溝通風(fēng)、防火、防水、防盜等問題。本文主要以深圳地區(qū)電纜溝為例，提出電纜溝的綜合治理措施。

1 電纜溝防火整治措施

當(dāng)前，深圳地區(qū)電纜溝建設(shè)主要以市政道路配套建設(shè)為主，通常電纜溝建設(shè)完成后使用部門未參與驗收，新建電纜溝基本無防火措施，導(dǎo)致電纜溝一旦發(fā)生火災(zāi)，會出現(xiàn)火燒連營現(xiàn)象。

如何有效解決電纜溝防火問題，主要從以下幾個方面進(jìn)行考慮：

①電纜溝內(nèi)電纜本身的防火措施；②電纜溝本體的防火措施；③電纜溝火源的控制；④電纜溝防A火報警措施等。

1.1 電纜溝內(nèi)電纜本身的防火措施

電纜溝內(nèi)鋪設(shè)在電纜防火重要部位的電力電纜，應(yīng)選用阻燃電纜。深圳地區(qū)要求所有電纜均采用阻燃型電纜，電纜溝內(nèi)電纜中間頭安裝防爆盒。

1.2 電纜溝本體的防火措施

設(shè)計中要求對電纜可能著火蔓延導(dǎo)致嚴(yán)重事故的回路、易受外部影響及波及火災(zāi)的電纜密集場所，應(yīng)有適當(dāng)?shù)淖杌鸱指?，并按工程的重要性、火?zāi)幾率及其特點和經(jīng)濟(jì)合理等因素，確定采取下列安全措施：

①在電纜溝接口處，應(yīng)采用防火包等材料封堵。

②阻火分隔包括設(shè)置防火墻。防火墻用于電纜隧道、電纜溝以及上述通道分支處與出入口。

③電纜溝防火墻的設(shè)置，應(yīng)在變電站外每隔200 m設(shè)置防火墻一面；在變電站內(nèi)每隔100 m設(shè)置防火墻一面，防火墻材料采用防火環(huán)保膨脹模塊。

傳統(tǒng)電纜溝防火墻設(shè)計為砌筑式防火墻。砌筑式防火墻為濕法作業(yè)，作業(yè)時間長、難度大；尤其體現(xiàn)在原有電纜溝加裝防火墻施工中。加之由于砌筑式防火墻為使用單位運行人員搶修與維護(hù)時更換電纜不方便。防火墻材料采用防火環(huán)保膨脹模塊，防火環(huán)保膨脹模塊與電纜之間的縫隙采用耐火泥材料封堵密實，如圖1所示。

砌筑式防火墻有如下缺點。

①砌筑式需要現(xiàn)場施工；②管孔高度不宜控制；③不能拆裝；④更換電纜困難；⑤防火墻厚度為240 mm。

改進(jìn)后的電纜溝防火墻采用預(yù)制式防火墻。預(yù)制式防火墻采用UCFC材料預(yù)制防火磚拼裝而成，并用角鋼固定于溝內(nèi)。防火墻厚度為50 mm。防火墻按電纜溝容量預(yù)留電纜孔洞，并配置孔塞。模塊化拼裝，現(xiàn)場安裝方便，如圖2所示。

使用UCFC防火墻有以下幾個方面的優(yōu)點：①UCFC防火墻防火等級達(dá)到A級，耐火極限高；②采用預(yù)制拼裝方式，安裝方便、簡易，更換靈活；③預(yù)留電纜孔洞，方便后期電纜敷設(shè)，而不會對防火墻造成破壞；④方便行人，便于電纜溝的檢修與維護(hù)。

1.3 電纜溝火源的控制

及時清理電纜溝內(nèi)易燃易爆雜物。運維人員通過定期巡視電纜溝，及時清理電纜溝中的易燃易爆雜物，并堵塞雜物進(jìn)入電纜溝的通道，消除電纜溝起火點隱患。

控制火源，建立市民的防火意識。電纜溝使用部門通過媒體宣傳、張貼宣傳標(biāo)示等方式，使市民自覺形成防火意識，杜絕電纜溝附近使用明火，禁止市民將煙頭等火源丟進(jìn)電纜溝行為，可有效控制非電力故障事故引起電纜溝火災(zāi)。

1.4 電纜溝防火報警措施

配電電纜溝防火報警措施是通過一個管理平臺實現(xiàn)的，此管理平臺主要由服務(wù)器、通信模塊、平臺軟件等組成。

電纜溝現(xiàn)場子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)由溝道上的現(xiàn)場主機、溝道下的監(jiān)控終端組成?，F(xiàn)場主機由主控模塊、通信模塊、報警模塊、能量收集模塊以及數(shù)據(jù)管理等模塊組成；監(jiān)控終端由主控模塊、通信模塊、能量收集模塊、火災(zāi)預(yù)警模塊等組成。

電纜溝監(jiān)控終端采集各種傳感器信息，并將相關(guān)信息傳送到現(xiàn)場主機，現(xiàn)場主機處理后傳送到管理平臺。管理平臺將相關(guān)指令發(fā)送到現(xiàn)場主機，現(xiàn)場主機發(fā)送到監(jiān)控終端，采集相關(guān)信息后回傳給管理平臺。

火災(zāi)預(yù)警模塊應(yīng)該包括四個部分：火災(zāi)隱患監(jiān)測、火災(zāi)早期預(yù)警、火災(zāi)中后期預(yù)警、火災(zāi)的阻斷。以前的火災(zāi)預(yù)警手段只關(guān)注了火災(zāi)隱患監(jiān)測（局放）與火災(zāi)中后期預(yù)警（煙感、溫濕度傳感器），忽視了火災(zāi)早期預(yù)警、火災(zāi)的阻斷兩項重要環(huán)節(jié)。因此，僅僅由上述措施構(gòu)成的火災(zāi)預(yù)警方案是不全面、不徹底的。

火災(zāi)預(yù)警模塊涵蓋了火災(zāi)預(yù)警的所有環(huán)節(jié)，除了包含前述三項常見的技術(shù)手段外，還包括：①背景熱量監(jiān)測技術(shù)（火災(zāi)早期預(yù)警）；②火災(zāi)在線處置技術(shù)（火災(zāi)的阻斷）。

1.4.1 隱患監(jiān)測：中間頭局放

通過檢測中間頭狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)異常并及時報警。通過及時更換中間頭等電纜維護(hù)工作，避免中間頭爆炸引起的火災(zāi)。選擇超聲波傳感器接收電纜接頭內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超聲波，檢測局部放電的大小和位置。具有可以避免電磁干擾的影響、可以方便地定位、可在線監(jiān)測等優(yōu)點。

1.4.2 火災(zāi)隱患監(jiān)測：中間頭溫度監(jiān)測

采用寬溫度范圍的鉑電阻溫度傳感器檢測中間頭溫度，當(dāng)出現(xiàn)溫度異常升高時，及時報警，可以作為中間頭異常的輔助檢測手段。

1.4.3 火災(zāi)早期預(yù)警：背景熱量監(jiān)測

燃燒前或者燃燒初期，著火點會出現(xiàn)高熱輻射。我們通過創(chuàng)造性的背景熱量監(jiān)測技術(shù)，可以在視距空間內(nèi)發(fā)現(xiàn)異常高溫點。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)便可以在燃燒之前發(fā)現(xiàn)隱患，及時報警，實現(xiàn)火災(zāi)早期預(yù)警。

1.4.4 火災(zāi)中后期預(yù)警：煙霧探測器

通過采用聯(lián)網(wǎng)型煙霧探測器，當(dāng)探測到周邊燃燒產(chǎn)生的煙霧時，探測器出發(fā)繼電器輸入報警信號，提高電纜溝過熱引起火災(zāi)的早期預(yù)測能力。

1.4.5 火災(zāi)中后期預(yù)警：環(huán)境溫濕度監(jiān)測

采用溫度傳感器隨時監(jiān)測環(huán)境溫濕度，當(dāng)環(huán)境溫度過高時，可以作為火災(zāi)報警的輔助手段。環(huán)境溫度測量是常規(guī)技術(shù)，也是產(chǎn)生誤報與漏報的源頭。因此，作為火災(zāi)預(yù)警指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)慎重。

1.4.6 火災(zāi)的阻斷

如果火災(zāi)預(yù)警失效或者有關(guān)部門未能及時出警，也不能讓火災(zāi)自行蔓延。我們通過實驗發(fā)現(xiàn)可以有效撲滅和阻斷鎧裝電纜的燃燒。當(dāng)檢測到異常時，放置在現(xiàn)場的干粉滅火器將會自動啟動，直接撲滅或者阻斷火源。

2 電纜溝排水

電纜溝標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計排水方式主要為采用普通PVC管內(nèi)填細(xì)沙方式，此種排水方式滲水方向單一，容易堵塞，滲水效果不佳。改進(jìn)措施為采用打孔滲水波紋管，內(nèi)部填碎石、下部及外部均鵝卵石，管頂采用過濾網(wǎng)方式，可有效防止?jié)B水管堵塞，增加了滲水方向，滲水效果更佳。

3 電纜溝通風(fēng)

電纜溝相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中對于通風(fēng)問題沒有明確要求，現(xiàn)有電纜溝通風(fēng)主要通過電纜溝檢查井蓋板預(yù)留或提升孔進(jìn)行來實現(xiàn)通風(fēng)；電纜溝檢查井蓋板預(yù)留通風(fēng)孔會導(dǎo)致雨水進(jìn)入電纜溝，造成電纜溝內(nèi)經(jīng)常有積水，南方高溫天氣天數(shù)占全年90%以上，電纜溝內(nèi)污水會產(chǎn)生蒸汽或有害氣體，造成電纜溝內(nèi)溫度一直居高不下，加劇電纜本體老化，容易引發(fā)電纜故障；加之運行人員經(jīng)常出入電纜溝進(jìn)行電纜維護(hù)，有害氣體對運行人員造成危害不可小覷；電纜溝通風(fēng)措施的改進(jìn)刻不容緩。

本文針對現(xiàn)狀電纜溝通風(fēng)存在的問題提出改進(jìn)措施，放棄原有電纜溝蓋板預(yù)留通氣孔方式，利用空氣流通原理，在電纜溝壁兩側(cè)安裝通氣管道，使電纜溝內(nèi)積水產(chǎn)生的熱氣及有害氣體能夠及時排除，原理如圖3所示。

4 結(jié) 語

隨著用電企業(yè)的不斷增加，供電系統(tǒng)的案例穩(wěn)定運行變得尤為重要，作為電纜安裝的重要載體，室外纜溝作用重大，因此本文研究了電纜溝防火、排水及排風(fēng)出現(xiàn)問題的原因并依據(jù)產(chǎn)生問題的原因提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以上電纜溝防火、通風(fēng)改進(jìn)措施均在深圳羅湖進(jìn)行了試點，取得了顯著的效果。

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