沉管隧道機(jī)電設(shè)施電氣防火安全檢測評(píng)估方法及工程實(shí)踐

[摘要]隧道機(jī)電系統(tǒng)是保障隧道日常運(yùn)營的關(guān)鍵系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，也在不斷發(fā)展和成熟，隧道機(jī)電設(shè)備中采用的電子設(shè)備及控制系統(tǒng)越來越多，在運(yùn)營中升級(jí)改造增加諸如計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等監(jiān)控系統(tǒng)等對(duì)于機(jī)電設(shè)施的安全運(yùn)行提出了更高的要求。本文探討如何全面、完整的對(duì)隧道的機(jī)電設(shè)施進(jìn)行電氣防火安全檢測及合理的評(píng)估，并進(jìn)行了相應(yīng)的工程實(shí)踐，使隧道運(yùn)營者對(duì)沉管隧道的機(jī)電設(shè)施運(yùn)營維護(hù)的健康狀況、安全性、可靠性及穩(wěn)定性有更好的把握。

[關(guān)鍵詞]沉管隧道；機(jī)電設(shè)施；電氣防火安全；檢測評(píng)估

隨著科學(xué)技術(shù)及施工技術(shù)的發(fā)展，沉管隧道在國內(nèi)應(yīng)用越來越多，僅廣州而言，就擁有1993年國內(nèi)第一座建成通車的廣州珠江隧道、2010年建成的廣州侖頭一生物島隧道，廣州生物島一大學(xué)城隧道及2015年建成的廣州洲頭咀隧道等多個(gè)沉管隧道工程。本文針對(duì)沉管隧道機(jī)電設(shè)備的電氣防火安全檢測評(píng)估方法進(jìn)行研究，制訂了相應(yīng)的檢測方案，并進(jìn)行工程實(shí)踐。隧道機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備龐雜多樣，涉及通風(fēng)、照明、變配電、監(jiān)控、消防、給排水、通訊及中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的電氣防火安全檢測方法，主要依靠人的直接感官（手眼耳鼻）來判斷電氣系統(tǒng)外在表征和環(huán)境特征、輔以常用的電工儀表、測量系統(tǒng)的電壓、電流等值。但是，電氣系統(tǒng)的局部過熱和火花放電往往處于十分隱蔽的部門，不容易被發(fā)現(xiàn)。

1、檢測評(píng)估方案

本文探討的隧道機(jī)電設(shè)備電氣防火安全檢測評(píng)估包括供配電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)。對(duì)機(jī)電系統(tǒng)電氣防火安全檢測評(píng)估共包括七個(gè)項(xiàng)目，具體為：饋電線路絕緣電阻檢測、配電箱（柜）內(nèi)布線及強(qiáng)電端子對(duì)配電箱（柜）外殼絕緣電阻檢測、供配電系統(tǒng)外觀檢查、接地系統(tǒng)檢測（接地電阻、保護(hù)導(dǎo)體導(dǎo)通性、等電位聯(lián)結(jié)）、配電線路及電氣裝置的紅外測溫、火花和電弧放電檢測、變配電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視。各項(xiàng)目制定詳細(xì)檢測方案并對(duì)沉管隧道的雙孔公路通道進(jìn)行了全線檢測及評(píng)估。檢測對(duì)象主要是選取了隧道各段低壓配電房、管廊內(nèi)的照明系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、母線裝置、電纜橋架、接地系統(tǒng)等供配電裝置。

2、工程實(shí)踐的檢測結(jié)果與評(píng)估

根據(jù)檢測方案，供配電系統(tǒng)檢測饋電線路絕緣強(qiáng)度、強(qiáng)電端子對(duì)配電箱（柜）外殼絕緣電阻、供配電系統(tǒng)外觀檢查、接地系統(tǒng)檢測（接地電阻、保護(hù)導(dǎo)體導(dǎo)通性、等電位聯(lián)結(jié)）、配電線路及電氣裝置的紅外測溫、火花和電弧放電檢測、供配電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視功能等項(xiàng)目，通過以上項(xiàng)目的檢測來分析評(píng)估供配電系統(tǒng)的電氣防火安全性能。電氣防火安全檢測結(jié)果詳見表1。

3、工程實(shí)踐的分析

對(duì)機(jī)電系統(tǒng)電氣防火安全的檢測選取配電房內(nèi)的動(dòng)力及照明配電柜，泵房內(nèi)的水泵配電柜、泵房配電箱，管廊內(nèi)的照明、動(dòng)力配電柜及管廊內(nèi)電纜橋架及布線進(jìn)行外觀檢查，從外觀檢查來看。配電系統(tǒng)使用多年，箱體密封均存在不同程度的破壞，箱內(nèi)有明顯塵土，部分箱體銹蝕，箱蓋變形，開閉不靈活。電纜表皮污損，甚至箱內(nèi)有燒焦痕跡，布線也由于反復(fù)的維修改造，缺乏整理而雜亂。紅外測溫共隨機(jī)抽取了30處（路）的配電線路及電氣裝置進(jìn)行紅外測溫，檢測中發(fā)現(xiàn)低壓配電房2#動(dòng)力配電柜內(nèi)一電纜鎧裝層鍍錫銅編織線與配電柜外殼連接部分的最高溫度達(dá)到67.56℃。鎧裝電纜鍍錫銅編織線用于電力電纜的接地，在正常情況下用于接地的編織線上不存在電流，或者僅存在很小的電流，因此接地編織線上不應(yīng)存在較高的溫度，此處檢測發(fā)現(xiàn)的較高溫度，初步判斷可能存在接地故障或者利用接地編織線做中性線的情況，建議進(jìn)行進(jìn)一步的分析和查找問題的原因，盡快排除安全隱患。風(fēng)機(jī)控制箱等設(shè)備已使用多年，個(gè)別觸點(diǎn)溫度超標(biāo)，應(yīng)盡快予以處理，避免發(fā)生電氣火災(zāi)。另外，建議對(duì)風(fēng)機(jī)控制箱整體進(jìn)行檢修或更換。如F4B風(fēng)機(jī)控制箱（接觸器接線端子）低壓電器與外部連接的連接端子（裸銅）最高溫度點(diǎn)溫升為102.07 K，不符合要求。

本文進(jìn)行電氣防火安全檢測評(píng)估工程實(shí)踐的隧道供配電系統(tǒng)大部分設(shè)備使用已超過二十年，而且工作環(huán)境惡劣，經(jīng)多次整修后現(xiàn)如今工作狀態(tài)，基本正常。但主要問題有：箱體陳舊，部分箱體破損，箱蓋變形，配電箱內(nèi)密封膠脫落，配電箱內(nèi)線路凌亂，回路標(biāo)識(shí)缺失或不清晰，電纜進(jìn)出電箱口處無密封及防護(hù)措施，個(gè)別部位接地螺栓脫落或銹蝕，電纜支架銹蝕嚴(yán)重等問題，存在安全隱患。

隧道內(nèi)的風(fēng)機(jī)及其控制系統(tǒng)經(jīng)過多年的使用，設(shè)備已經(jīng)比較陳舊，但就運(yùn)行情況來看，風(fēng)機(jī)能正常運(yùn)行。但在運(yùn)行過程中進(jìn)行紅外測溫時(shí)發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)控制箱個(gè)別接觸端子存在異常高溫，應(yīng)盡快采取措施消除此隱患。

故筆者對(duì)于防患電氣火災(zāi)建議修復(fù)或更換已損壞和破舊的配電箱（控制箱），加固接地連接，加強(qiáng)各種箱體的密封措施，防止塵土堆積，過多的塵土易造成帶電端子間及帶點(diǎn)端子與正常不帶電的金屬外殼之間的絕緣電阻降低；對(duì)于銹蝕部位，切實(shí)做好除銹與防銹的工作。盡快解決電纜鎧裝層鍍錫銅編織線上存在異常較高溫度的隱患。