淺析電力電纜隧道消防技術(shù)方案

萬志濤，馬 承

(1.國網(wǎng)安徽省電力有限公司阜陽供電公司，安徽 阜陽 236000；2.阜陽驕陽水電安裝工程有限公司，安徽 阜陽 236000)

0 引言

伴隨著城市用地面積的不斷縮小與用地緊張，不少電力部門選擇建造地下電纜隧道。然而在這種情況下，電纜容易遭受外部因素影響引發(fā)火災(zāi)，受限于隧道環(huán)境特點，很難對隧道內(nèi)部進行火災(zāi)救援。因而針對地下隧道中電力電纜消防技術(shù)的應(yīng)用策略進行分析，有著極大的必要性與現(xiàn)實意義。

1 消防設(shè)備的選擇

目前，在我國地下隧道電力電纜的消防建設(shè)工作中，通常會以地下隧道的實際長度、電纜的分布及設(shè)置方式為參考依據(jù)選擇合適的消防設(shè)備?，F(xiàn)階段，比較常用的消防設(shè)施主要是小型滅火器即手提式滅火器，每隔一段距離會放置一座防火器箱。

干粉滅火器的主要成分是磷酸銨鹽，作為一種新型的、較為先進的滅火設(shè)備，可以在以往滅火器的基礎(chǔ)上，具備滅火劑保存、釋放、自動感應(yīng)溫度啟動等多種功能。同其他類型的滅火器相比，干粉滅火器使用起來更加方便，滅火性能更好。在對干粉滅火器進行維護時，工作人員往往只需要間隔一段時間，檢查好裝置的外觀即可，不必消耗過多的保養(yǎng)與維修經(jīng)費。

2 電纜與附件的選型

2.1 電纜選型

通常情況下，電纜可以分成2種類型，一種是交聯(lián)式電纜，另一種是充油式電纜。相對而言，交聯(lián)式電纜的電氣功能與防火功能更好。實踐經(jīng)驗表明，交聯(lián)式電纜未來的發(fā)展前景更好，是目前電纜發(fā)展的主要趨勢，例如在上海市的電纜隧道當(dāng)中，便大規(guī)模運用了交聯(lián)式電纜。

2.2 附件選型

電力電纜的附件主要是指電纜的終端與接頭。在地下隧道當(dāng)中主要使用的附件為電纜接頭。針對高壓交聯(lián)式電纜的接頭，根據(jù)絕緣結(jié)構(gòu)進行劃分，可分為繞包型接頭與預(yù)制接頭2種類型?，F(xiàn)階段，在上海的電力系統(tǒng)當(dāng)中，在對110 kV與220 kV的電纜實施接頭類型選擇工作時，多數(shù)情況下會選用預(yù)制類絕緣接頭。

3 電纜敷設(shè)方式

3.1 防火包帶與防火涂料

在建設(shè)隧道電纜的過程中，電纜中的某些特殊位置必須提高防火性能。為此，工作人員通常會對其涂抹防火涂料，或是采取加裝防火包帶的方式，以強化其防火性能。通過運用這些方法，能夠有效節(jié)省投入資金，防火效果較為良好。

然而在一段時間后，倘若地下隧道當(dāng)中的溫度出現(xiàn)變化，比如熱脹冷縮現(xiàn)象，就容易造成電纜自動移動，防火涂料便會遭受磨損，從而削弱防火作用，嚴(yán)重情況下還會喪失防火功能。除此之外，針對垂直敷設(shè)于工井當(dāng)中充油式電纜接頭盒兩側(cè)的情況，倘若采取涂抹防火涂料的方式，很難保證涂抹均勻，還會浪費大量的工作時間。與防火涂料相比，防火包帶作業(yè)難度更低，還可以承受更低的溫度，提升電纜的機械強度。因此，想要強化防火效果，使用防火包帶相對而言效果更好。

3.2 防火封堵

根據(jù)以往經(jīng)驗，地下隧道中電纜發(fā)生的火災(zāi)，多數(shù)情況下是由隧道外的火災(zāi)蔓延至隧道內(nèi)部引發(fā)的，火災(zāi)源頭很少在隧道內(nèi)部出現(xiàn)。為此，要做好電纜同外部設(shè)備連接位置的防火處理工作，防火封堵的重要性不言而喻。該方法主要是在電纜貫穿孔洞的位置，采取防火封堵措施，將火情有效阻擋在隧道之外，防止火焰竄入孔洞內(nèi)部。防火封堵所用到的材料，主要是防火包與防火堵料。

3.3 防火槽盒

通過在防火槽盒內(nèi)部敷設(shè)電纜的方法，能夠有效利用防火槽盒本身的結(jié)構(gòu)，將火災(zāi)阻隔在外，從而達到保護內(nèi)部電纜的效果。防火槽盒本身處于完全封閉狀態(tài)，盒身內(nèi)部不存在氧氣，倘若電纜發(fā)生火災(zāi)，由于內(nèi)部氧氣不足，火焰就會自動熄滅，從而達到防火的目的。然而該方法同樣存在缺點，由于防火槽盒價格昂貴，會消耗大量建設(shè)經(jīng)費，因而使用范圍不大。一方面，防火槽盒的使用會造成電纜的載流量減少，研究結(jié)果表明，最大程度上可能會降低20%～30%的電流；另一方面，安裝防火槽盒，會造成隧道內(nèi)電負荷提升，因此必須進行擴容，導(dǎo)致電纜敷設(shè)難度增大。

3.4 防火隔斷

針對電纜隧道、電纜溝以及電纜豎井等重要位置，工作人員需要以技術(shù)規(guī)定為指導(dǎo)，根據(jù)指定位置與距離來設(shè)置防火隔斷，要盡量減小事故范圍，努力降低經(jīng)濟損失。倘若電纜隧道處于電廠與變電站內(nèi)部時，要保證防火間隔在100 m以內(nèi)；倘若電纜隧道處于電廠與變電站外部時，防火隔斷距離應(yīng)當(dāng)在200 m以下、100 m以上。針對距離較長的電纜隧道，需要每間隔500 m安裝一處防火隔斷，其耐火極限時長不宜超出4 h，防火墻所使用的防火門需要保證達到甲級。另一方面，在電纜工作運行期間，工作人員要注意進行通風(fēng)散熱，切勿長時間關(guān)閉防火門，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時及時關(guān)閉并進行密封即可。

4 在線監(jiān)測與消防報警系統(tǒng)

4.1 在線監(jiān)測系統(tǒng)

在對地下電纜隧道安裝溫度自動探測報警系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的過程中，還要綜合考慮多種點式感煙探測器、線型感溫電纜、空氣樣本分析系統(tǒng)等裝置。一般情況下，點式感煙探測器安裝的位置，主要是在電纜隧道的頂端，因此容易遭到灰塵、濕氣、振動以及電磁干擾等因素的影響。尤其是在相對潮濕的雨季，感煙探測器將難以判定是水蒸氣蒸發(fā)還是煙霧，容易進行誤報。另外，在極端潮濕的情況下，電磁干擾同樣也會出現(xiàn)誤報問題。

針對這種問題，在電纜隧道中，工作人員需要積極引入先進的科技系統(tǒng)。其中，光纖溫度傳感系統(tǒng)就能夠很好地實時測量其周圍空間溫度場的分布情況。該系統(tǒng)能夠自動化持續(xù)測量光線沿線的溫度，測量距離甚至能夠達到數(shù)千米，對于空間定位的精度為米級，尤其適合在大范圍多點測量的情況下使用。目前，光纖傳感技術(shù)在以下領(lǐng)域具備極為可觀的應(yīng)用前景，比如高壓電力的電纜與電氣設(shè)備由于接觸不良容易發(fā)熱的部分、電纜夾層、電纜通道、大規(guī)模發(fā)電機的定子、大規(guī)模變壓器、鍋爐等設(shè)備的溫度定點傳感等。

為此，在對電纜隧道實施溫度監(jiān)測期間，工作人員需要將測溫光纖同電纜一起敷設(shè)在電纜支架上面。在對電纜進行監(jiān)護時，也可以用測溫光纖貼住電纜表面，在獲得電纜表面的數(shù)據(jù)資料之后，工作人員需要對電纜的負荷電流進行描繪，制成相關(guān)曲線。隨后，依靠電流值來測算出芯線導(dǎo)體的溫度指數(shù)，再得出表層溫度同運行負荷電流之間的相互關(guān)系，從而確保供電安全穩(wěn)定運行。

現(xiàn)階段，上海在地下隧道電纜建設(shè)中，針對重要的電纜線路部分，已經(jīng)使用了先進的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。通過對該技術(shù)的運用，不但能夠在第一時間內(nèi)找出故障并開展有針對性的措施，以防止火災(zāi)的發(fā)生；還可以在線準(zhǔn)確監(jiān)測到電纜的載流量情況，從而為電纜的安全穩(wěn)定運行給予技術(shù)保障。

4.2 消防報警系統(tǒng)

消防報警系統(tǒng)通常包含以下部分，分別是主控制器、探測器、手動式報警按鈕以及聲光報警器等部件。在出現(xiàn)火災(zāi)時，探測器會將火災(zāi)信號第一時間傳送到主控制器當(dāng)中，通過主控制器來顯示火災(zāi)發(fā)生的具體時間以及地點，隨即引發(fā)報警信號。與此同時，火災(zāi)報警的主控制器，還能夠自動關(guān)掉隧道中的防火門，從而阻隔火焰繼續(xù)蔓延。最后，借助無線模塊來將報警信號發(fā)送到值班工作人員的手機當(dāng)中。

5 結(jié)語

在對地下隧道電力電纜消防安全技術(shù)的應(yīng)用策略進行分析的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)綜合考慮多方面的因素。要根據(jù)地下隧道的實際情況，結(jié)合電力電纜的主要特點，科學(xué)合理地制定消防策略，以此確保地下隧道電力電纜的質(zhì)量安全，有效杜絕火災(zāi)隱患。