電力電纜隧道的防火和消防設(shè)計(jì)研究

謝大明

摘要：電纜隧道作為一類(lèi)全封閉式構(gòu)筑物，其內(nèi)部空間狹小，一經(jīng)發(fā)生火災(zāi)快速蔓延，產(chǎn)生不可估測(cè)損失，有必要加強(qiáng)電纜隧道防火措施。本文主要基于電力電纜隧道特征，深究其火災(zāi)形成的原因，并提出防火措施和消防設(shè)計(jì)核心點(diǎn)，不斷優(yōu)化完善城市電力電纜隧道防火措施，確保消防安全性。

關(guān)鍵詞：電纜隧道;防火;消防設(shè)計(jì)

前言

電纜隧道為城市供電提供新的路徑，但因其長(zhǎng)度較長(zhǎng)空間有限，且電纜具有易燃性，內(nèi)部存在多個(gè)不確定危險(xiǎn)因子，促使電纜隧道防火和消防日漸凸顯。電力隧道內(nèi)若不慎出現(xiàn)火災(zāi)，會(huì)進(jìn)一步迅速造成電氣設(shè)備損壞，需對(duì)其防火予以高度重視，采取全方位措施予以保證安全。

一、電力電纜隧道的防火措施

（一）防火分區(qū)的劃分

電力電纜隧道內(nèi)不慎出現(xiàn)火災(zāi)，劃分防火分區(qū)更有助于人員快速分散，且防火分區(qū)多以防火墻完成劃分，可減少發(fā)生火災(zāi)區(qū)域?qū)ζ渌麉^(qū)域產(chǎn)生干擾，降低火災(zāi)產(chǎn)生的損失。根據(jù)實(shí)踐數(shù)據(jù)顯示，處于火災(zāi)濃煙環(huán)境下，人低頭掩鼻可通行30m，若有一定的條件電纜隧道可以70m為間隔布設(shè)第一個(gè)防火分區(qū)。除通往主控室等按照通風(fēng)區(qū)段分割的組火墻均可布設(shè)防火門(mén)，為進(jìn)一步提高安全系數(shù)，可逐一在每個(gè)防火分區(qū)均布設(shè)防火門(mén)，正常狀況下其為開(kāi)放狀態(tài)具有通風(fēng)作用，一經(jīng)出現(xiàn)火災(zāi)其會(huì)發(fā)起警報(bào)防火門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，可進(jìn)一步控制火災(zāi)持續(xù)性蔓延。

（二）用封、堵、涂、隔等措施

為進(jìn)一步抑制火災(zāi)發(fā)生以及減少火災(zāi)發(fā)生產(chǎn)生損失，需積極在電纜線(xiàn)表面涂抹相應(yīng)的防火涂料，每個(gè)防火門(mén)和防火分區(qū)內(nèi)兩段六米區(qū)域內(nèi)電纜均進(jìn)行防火涂料。存在火災(zāi)隱患部位兩端六米內(nèi)區(qū)域內(nèi)電纜均涂抹防火涂料，并積極使用封、堵、隔等舉措強(qiáng)化防火成效。選取上述方式核心目的在于，若其中某一根電纜出現(xiàn)火災(zāi)不會(huì)促使其他電纜受累，除分區(qū)布設(shè)防火墻之外，處于電力電纜和控制電纜間應(yīng)增設(shè)相應(yīng)的防火隔板。為進(jìn)一步發(fā)揮防火封堵實(shí)際成效，需積極控制其實(shí)際厚度，特別針對(duì)電纜十分密集區(qū)域，可選取有效的軟堵料予以密封，日常維護(hù)操作之后需恢復(fù)破壞區(qū)域，封堵材料實(shí)際厚度取決于電纜自身密度。

（三）利用阻燃電纜或耐火電纜

阻燃電纜外部護(hù)套核心特征便為燃點(diǎn)較高，處于特定時(shí)間內(nèi)，可保護(hù)電纜促使其主絕緣不受損壞，從而抑制火災(zāi)發(fā)生范圍。但是阻燃電纜并非作為防火輔助措施，禁止因使用阻燃電纜而去除防火墻布設(shè)。耐火電纜針對(duì)關(guān)鍵性回路，其可處于特定時(shí)間內(nèi)保護(hù)回路處于通電狀態(tài)。

（四）構(gòu)建良好的運(yùn)行環(huán)境

電纜隧道運(yùn)行過(guò)程中，為其創(chuàng)設(shè)優(yōu)良、安全的運(yùn)行環(huán)境，也可進(jìn)一步減少火災(zāi)發(fā)生，溫濕度適合，通風(fēng)條件較佳，是電纜隧道運(yùn)行基礎(chǔ)保證。電纜隧道內(nèi)應(yīng)布設(shè)排水設(shè)施高效排水，保證其內(nèi)部處于干燥狀態(tài)，以免積水、有腐蝕性物質(zhì)流入隧道內(nèi)部。電纜輸送運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生熱量，若其內(nèi)部散熱條件不佳，促使其內(nèi)部溫度持續(xù)性上升，增加發(fā)生火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。確保隧道內(nèi)部具有良好的通風(fēng)，需配置通風(fēng)系統(tǒng)，按照風(fēng)速和噪聲規(guī)范要求進(jìn)行通風(fēng)分區(qū)劃分，隧道內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)風(fēng)機(jī)應(yīng)中止工作，促使發(fā)生火災(zāi)區(qū)域內(nèi)因氧氣不足難以維持燃燒，從而實(shí)現(xiàn)控制火災(zāi)目標(biāo)，減少其帶來(lái)的損失[1]。

二、電力電纜隧道消防設(shè)計(jì)

（一）電纜的選擇應(yīng)用

電網(wǎng)敷設(shè)應(yīng)用電纜頻次較高的為交聯(lián)和充油電纜，充油電纜主要是處于電纜絕緣內(nèi)部沖入絕緣油，為進(jìn)一步避免絕緣內(nèi)部存在氣隙，通過(guò)供油水設(shè)備為其內(nèi)部充入一定的壓力，從而減小絕緣厚度和外直徑。充油電纜多用于高壓電網(wǎng)敷設(shè)中，交聯(lián)電纜主要以聚乙烯樹(shù)脂構(gòu)成，常溫條件下自身性能優(yōu)良，通過(guò)輻射等方式促使其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)變更，高溫條件下也具有良好的電性能。充油電纜實(shí)際應(yīng)用中若出現(xiàn)漏油等現(xiàn)象，增加火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，交聯(lián)電纜自身防火性能優(yōu)良，適用性能更強(qiáng)，應(yīng)用更廣泛。

（二）電纜附件

電纜附件主要涉及兩大模塊，即終端接頭、中間接頭，主要用于電纜線(xiàn)路與電力系統(tǒng)其它部分銜接的電氣連接，并保證絕緣至連接點(diǎn)裝置。接頭作為電纜附件中作為核心的部位，通常可將其劃分為兩種型式，即繞包型、預(yù)制型，其中預(yù)制型操作及后續(xù)維護(hù)均便捷，且接頭故障率較低。

（三）電纜保護(hù)配置方式

一方面，110kV電纜保護(hù)。電纜線(xiàn)路中聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路出現(xiàn)故障過(guò)程中，縱聯(lián)主保護(hù)和后備保1段可第一時(shí)間中斷，該動(dòng)作實(shí)際執(zhí)行處于100ms內(nèi)，若該保護(hù)動(dòng)作并未發(fā)生，后備保護(hù)2段會(huì)處于短周期內(nèi)出現(xiàn)故障，線(xiàn)路保護(hù)1段會(huì)立即進(jìn)行故障中斷，并將該執(zhí)行動(dòng)作時(shí)間控制于100ms。若并未發(fā)生保護(hù)動(dòng)作，后備保護(hù)2段會(huì)持續(xù)性執(zhí)行故障切除，將該動(dòng)作執(zhí)行時(shí)間控制于500ms內(nèi)。另一方面，220kV電纜保護(hù)。電纜線(xiàn)路中用于聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路發(fā)生故障，縱聯(lián)主保護(hù)和距離1段會(huì)執(zhí)行故障切除，執(zhí)行時(shí)間周期處于20ms-100ms，若斷路器并未執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，斷路器失靈將執(zhí)行切除所有斷路器動(dòng)作。終端線(xiàn)出現(xiàn)全線(xiàn)故障時(shí)，線(xiàn)路保護(hù)將執(zhí)行故障切除，時(shí)間控制于100ms以?xún)?nèi)，若斷路器并未執(zhí)行動(dòng)作，則短路器失靈保護(hù)將處于500s的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行切除所有斷路器作用[2]。

（四）電纜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

電力電纜隧道內(nèi)應(yīng)用分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)，其實(shí)際應(yīng)用頻次較高，該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電纜表面溫度為基礎(chǔ)條件，從而估測(cè)電纜導(dǎo)體實(shí)際運(yùn)行溫度及負(fù)載流量，通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用檢驗(yàn)該系統(tǒng)吻合相關(guān)要求。電纜隧道中使用該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可進(jìn)一步動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)電纜運(yùn)行狀況，有助于優(yōu)化電纜運(yùn)行負(fù)荷，提高電力資源利用率。電纜負(fù)荷超出其實(shí)際負(fù)載范圍，可通過(guò)監(jiān)控掌握其實(shí)際負(fù)載，并利用遠(yuǎn)程控制優(yōu)化其負(fù)荷，以此糾正電纜運(yùn)行異常狀況，從本質(zhì)層面消除因超負(fù)載電纜過(guò)熱引發(fā)的火災(zāi)[3]。

（五）溫度自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

電力電纜隧道內(nèi)布設(shè)相應(yīng)溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)，可對(duì)火災(zāi)具備警示、控制作用。隧道內(nèi)電纜不慎出現(xiàn)火災(zāi)之前一般會(huì)存在異常指標(biāo)，如溫度，其處于達(dá)到燃燒燃點(diǎn)時(shí)方可燃燒，且電纜存在煙或有毒氣體產(chǎn)生。溫度自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可處于電纜溫度達(dá)到燃點(diǎn)之前發(fā)出警示，提醒作業(yè)人員快速消除火災(zāi)隱患，以此有效控制火災(zāi)。

三、結(jié)束語(yǔ)

電纜隧道防火措施及消防設(shè)計(jì)合理性，直接關(guān)乎電纜隧道運(yùn)行安全性及可靠性，因電纜隧道自身空間有限，發(fā)生火災(zāi)蔓延速度快，需對(duì)其防火措施予以重視。應(yīng)按照電纜隧道實(shí)際狀況，采取有效的防火措施，科學(xué)、合理進(jìn)行消防設(shè)計(jì)，從而保證電纜消防運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]方鴻強(qiáng)，陸守香，陳瀟.電力電纜隧道火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)影響因素識(shí)別研究[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2019，38（5）：695-698.

[2]羅春幸.城市交通隧道消防滅火設(shè)施設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].城市建筑，2019，322（17）：112-113.

[3]陳旻.火災(zāi)探測(cè)器對(duì)城市隧道消防運(yùn)維管理的影響[J].上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào)， 2019，42（1）：81-86.