電力電纜通道光纜防火應(yīng)用研究

吳崇禧 黃旭峰

摘? 要：文章介紹了目前光纜在電纜溝中采用的阻燃套管、耐火槽盒兩種防火措施，提出了一種采用新型耐火多功能光纜的防火措施，并對三種防火措施進(jìn)行了特性對比及應(yīng)用場景分析，最后針對光纜在電纜溝中接頭區(qū)防火薄弱的問題提出了利用耐火磚砌防火井的光纜接頭防火解決方案。

關(guān)鍵詞：電纜通道;光纜防火;耐火光纜;光纜接頭井

中圖分類號：TM75? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research on the Application of Fire Protection of Optical Cable in Power Cable Channel

Wu Chongxi? ?Huang Xufeng

（PowerChina Fujian Electric Power Survey and Design Institute Co.，Ltd.，F(xiàn)ujian，F(xiàn)uzhou，350003）

Abstract：This paper introduces two kinds of fire-proof measures of fire-retardant sleeve and fire-resistant box used in cable trench at present，and puts forward a new fire-resistant multi-functional cable，compares the characteristics of the above three fire-proof schemes，and analyzes the application scenarios. Finally，it puts forward the fire-proof solution of the joint of the optical cable in the joint area of the cable trench by using the fire-resistant brick to build the fire-proof well Resolution.

Key words：Cable channel;Fire-proof optical cable;Fire-resistant optical cable;Optical cable joint well

一、引言

隨著我國電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，城市電力電纜隧道、溝道、綜合管廊越來越多，有效解決了電力架空線路與城市市容市貌發(fā)展不協(xié)調(diào)等問題。然而電纜隧道雖與外界隔絕，運行環(huán)境單一，但往往由于通風(fēng)不足、電纜老化、局部溫升過高導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。電力系統(tǒng)通信光纜往往傳輸線路保護(hù)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)等重要生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，在與電力電纜同路由敷設(shè)時，無法避免將受到火災(zāi)威脅，加強(qiáng)光纜防火措施成為電力隧道運維人員最急待解決的問題。

二、光纜主要防火措施

（一）采用阻燃套管

光纜外穿阻燃高密度聚乙烯（HDPE），在外護(hù)套的絕緣外層材料中加入某種阻燃添加劑，降低聚合物產(chǎn)生的熱量，防止聚合物分解或促進(jìn)絕緣外層材料炭化形成保護(hù)層，起到防火作用[1]。

阻燃HDPE套管雖然具有較好的阻燃防火性能，但是選用的鹵素阻燃劑在燃燒時會生成大量的煙和有毒、有腐蝕性的氣體，危害較大。若選用低煙、低毒的阻燃劑雖然能克服這一缺點，但價格昂貴。

阻燃HDPE套管雖有防火能力，但不具有耐火能力，無法確保套管著火時光纜持續(xù)工作。

（二）采用耐火槽盒

耐火槽盒是由無孔托盤或有孔托盤和蓋板組成，能滿足規(guī)定的耐火維持工作時間的要求，用于鋪裝并支撐光電纜及相關(guān)連接器件的連續(xù)剛性結(jié)構(gòu)體[2]。

耐火槽盒具有耐腐蝕、耐油、質(zhì)輕、強(qiáng)度高等特點，能防止動物啃咬對光電纜造成破壞。耐火槽盒內(nèi)部容積較大，可滿足多條光纜布放，使光纜與隧道內(nèi)高壓電纜充分物理隔離，起到防火分隔作用，確保光纜在隧道、溝道發(fā)生火災(zāi)時依然能擁有充足運行時間，為數(shù)據(jù)傳送提供保護(hù)。

（三）新型耐火光纜

新型耐火光纜依據(jù)電力電纜同溝道敷設(shè)槽盒耐火要求設(shè)計，達(dá)到F1級耐火標(biāo)準(zhǔn)，是目前功能最全面、耐火安全可靠性最高的光纜，所應(yīng)用的非金屬材質(zhì)兼具防水、防蟻、防鹽霧、耐腐蝕、防鼠咬等功能。

新型耐火光纜在纖芯外圍增加具有優(yōu)良耐高溫性能和耐燃燒性能的云母玻璃絲帶層，在絕緣外層被火點燃后，纏包在外層的云母耐火帶可隔絕熱源，即使在750±50℃的高溫下仍可耐火90分鐘以上，且在燃燒情況下繼續(xù)實現(xiàn)正常通信。耐火光纜外層為橡膠制品，具有高強(qiáng)度的耐鹽霧腐蝕性;內(nèi)含阻水帶、阻水紗，可滿足電纜通道防水要求;包裹的耐熱、抗腐蝕、高機(jī)械強(qiáng)度的玻璃纖維可有效避免鼠咬侵害;同時含有防蟻層可避免白蟻啃咬及蟻酸腐蝕。

新型耐火光纜施工難度小周期短，與普通光纜敷設(shè)方式一致，幾乎可應(yīng)用于所有電力電纜隧道內(nèi)，適用于各種特殊情況的光纜敷設(shè)及應(yīng)用，具有廣泛的普適性。

三、光纜防火措施比選

三種主要光纜防火措施在防火能力、防鼠咬、耐腐蝕、抗鹽霧等方面對比如表1所示。

四、光纜防火措施應(yīng)用場景分析

（一）電纜溝

現(xiàn)有電纜溝中不同光纜途徑路由不同，在光纜條數(shù)較多情況下，耐火槽盒無法為所有光纜提供全程端到端保護(hù)，同時耐火槽盒價格昂貴，安裝方式復(fù)雜，在電纜溝中施工時需要將施工現(xiàn)場所有蓋板翻起施工，施工周期長，施工難度大，部署困難。

阻燃套管可為普通光纜提供端到端全程保護(hù)，“普通光纜+阻燃套管”模式可適用于在10千伏以下電纜敷設(shè)通道等防火要求不高的電纜溝中敷設(shè)。

耐火光纜可具有全屬性光纜防護(hù)措施，“耐火光纜+阻燃套管”模式可適用于在35千伏及以上電纜敷設(shè)通道等防火要求較高的電纜溝中敷設(shè)，同時耐火光纜采用全非金屬結(jié)構(gòu)，消除了感應(yīng)電對運維人員的安全隱患。

（二）電纜隧道、綜合管廊、變電站內(nèi)

耐火槽盒僅可為電纜隧道、綜合管廊、變電站內(nèi)等單一路由提供光纜敷設(shè)集中空間，減少敷設(shè)空間占用，避免光纜擠壓損壞以及線纜凌亂增大運維難度。

“普通光纜+阻燃套管”“耐火光纜+阻燃套管”根據(jù)不同電壓等級電纜通道的耐火相關(guān)要求，可滿足不同的場景應(yīng)用，但僅限于敷設(shè)光纜數(shù)量較少的情況下。

（三）特殊場景

沿海地區(qū)超高壓電纜通道同溝道敷設(shè)的光纜面臨的主要安全隱患是受到鹽霧腐蝕及火災(zāi)雙重威脅，目前主要可選用防火措施主要還是采用“普通光纜+耐火槽盒”“耐火光纜+阻燃套管”兩種方式。

“普通光纜+耐火槽盒”模式，現(xiàn)有市面上能滿足防鹽霧且耐火90分鐘以上槽盒較少，且需要在槽盒外層涂抹防火及耐腐蝕涂料，價格昂貴，綜合造價高企，無法大面積應(yīng)用。

“耐火光纜+阻燃套管”外層均為橡膠制品具有高強(qiáng)度的耐鹽霧腐蝕、耐磨和抗沖擊特性，為光纜提供剛性保護(hù)，內(nèi)部采用耐火光纜，可提供優(yōu)越的耐火性能，滿足沿海地區(qū)超高壓電纜通道防火要求，綜合造價遠(yuǎn)低于“普通光纜+耐火槽盒”模式。

五、高壓電纜溝光纜接頭井布置

在220千伏及以上電力高壓電纜溝中光纜需滿足盡量物理分隔要求，敷設(shè)于電力電纜溝的兩側(cè)，避免兩根光纜同時中斷，造成變電站整站脫網(wǎng)。電力高壓電纜溝中光纜防火的薄弱環(huán)節(jié)主要在光纜接頭區(qū)，僅采用阻燃光纜接頭盒無法提供全方位的光纜防火保障。

筆者提出了一種新型光纜接頭井布置方式：利用耐火磚在電纜溝砌成長方體式接頭區(qū)域，區(qū)域高度不小于光纜彎曲半徑的兩倍，區(qū)域長度不小于兩倍光纜彎曲半徑與接頭盒長度的和，區(qū)域?qū)挾炔恍∮?.3米，方便光纜接續(xù)。耐火磚所砌接頭區(qū)兩側(cè)需預(yù)留光纜進(jìn)孔洞，孔洞需布置在防火井中部，高于地面不少于0.2米，以滿足彎曲半徑及防水需求，同時孔洞需采用防火泥封堵，達(dá)到全面防火要求。

接頭區(qū)光纜防火井的布置方式如圖3至圖6所示。

其中雙回路系統(tǒng)通信光纜在電纜溝中做接頭時，往往由于空間限制，無法提供兩側(cè)雙防火接頭井空間。筆者采用同側(cè)雙接頭井方式設(shè)計，最大限度節(jié)約高壓電纜溝內(nèi)部空間，在同側(cè)布置兩個接頭井，接頭井與接頭井之間錯開60毫米敷設(shè)空間用于光纜獨立敷設(shè)，形成隔離保護(hù)空間。當(dāng)其中一回路光纜做接頭時，可繞至另一側(cè)接頭井中完成熔接，由于兩根光纜在同側(cè)敷設(shè)時始終有耐火磚隔離，起到實際意義上物理分隔，確保了即使單一光纜接頭區(qū)光纜燃燒中斷，也可確保另一根光纜能完成通信傳送，不引起變電站或電廠全站通信中斷。

六、結(jié)束語

筆者針對電力電纜通道同路由敷設(shè)光纜的防火問題，對阻燃套管、耐火槽盒以及耐燃光纜三種防火措施進(jìn)行了介紹，并為電纜溝、電纜隧道、綜合管廊、變電站內(nèi)及沿海地區(qū)特殊場景光纜敷設(shè)提出了適宜的防火方式選擇，同時提出了一種耐火磚砌光纜防火接頭井的解決方案，為高壓電纜溝同路由光纜防火補齊了短板，確保電力通信網(wǎng)安全有效運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]安琪，羅秋風(fēng).耐火電纜專利技術(shù)分析[J].河南科技，2017（12）：55-56.

[2]宋勝利.關(guān)于耐火電纜槽盒防火涂料厚度問題的建議[J].電世界，2016（11）：32.