电力电缆隧道消防技术方案分析

2018-02-15

居业 2018年12期

(国网北京市电力公司检修分公司，北京 100071)

由于电缆隧道建设在地下，隧道和外界明显隔离，外界对隧道内部的影响很弱，因此，当电缆隧道发生火灾时，很难对隧道内部展开救援。为了有效降低火灾的影响，必须要在隧道内部使用消防技术，一方面降低火灾发生的几率，另一方面在火灾发生时迅速做出反应。

1 电力电缆隧道出现火灾的原因

由于电缆隧道受隧道以外的影响非常小，使得很少有外部原因会导致隧道内部发生火灾，火灾的出现的原因通常是隧道内部原因所致。比如在混江发电厂，其二号水循环系统中的电缆就因为中间头过热产生了火灾，同样的情况也在上海供电局当中发生过。这些火灾的发生，和电缆自身的问题关系较小，主要来自于不合适的运行环境，或者外力导致电缆受到损伤所致[1]。

(1)如果动力电缆的中间头接触不良或质量不足，中间头的局部电阻就会很高，电力系统运行之后，过高的电阻就会导致中间头位置产生高温，长时间的运行后接头处的绝缘层会被烧穿，从而引发火灾。

(2)如果隧道内的接地出现故障，也很有可能导致火灾出现，由于接地引发火灾也是隧道内出现火灾的主要原因之一。当0.5A的电流电弧温度超过2000℃，周围的可燃物就会被点燃，从而引发火灾[2]。

(3)电缆长期处于不良的运行环境当中，火灾就很容易在隧道中出现。周围环境潮湿，温度过高，都会造成绝缘层的损坏，由此引发火灾。另一方面，由于供电压力，电缆可能会长期在超负荷的状态下运行，这种状态也会导致绝缘层损坏从而引发短路，从而引起电缆火灾。

2 电力电缆隧道出现火灾的特征

电力电缆隧道中主要是大容量电缆，进行电力的长距离输送。如果隧道内部出现了火灾，火会沿着电缆扩散，电缆燃烧时会放出大量浓烟。当火势蔓延到分层火交叉铺设的位置时，火灾将转变为立体燃烧。依照实际工作的经验，电缆隧道内的火灾有以下几个特点：(1)隧道内部的空间很封闭，不利于散发热量，火灾发展十分迅速；(2)隧道内空间狭长，人员很难疏散；(3)由于隧道内部纵坡较大，会出现烟囱效应；(4)隔绝的空间造成火灾难以扑救。

3 消防技术解决方案

3.1 电力隧道电缆和附件的选型

(1)电缆选型。电缆主要分为交联电缆和充油电缆，二者相比，交联电缆的电气性能和防火性能更好，充油电缆则强在电力系统运行时的可靠性。但是，交联电缆具有更好的发展前景，是当前电缆的主要发展方向，比如在上海的电缆隧道中，就普遍采用了交联电缆。

(2)附件的选型。附件的选型主要是进行电缆终端和接头的选型，如果选择高压交联电缆，接头有绕包型和预制接头两种。上海电网的110kV和220kV电缆进行接头选型时，大多采用预制绝缘接头。

3.2 电缆敷设方式

(1)防火包带和防火涂料。电缆中一些特殊位置需要加强防火水平，一般会采用涂抹防火涂料或者加装防火包带的方法进行加强，这样的方式花费较低，并且能取得较好的防火效果。如果隧道内的温度发生变化，热胀冷缩效应会导致电缆移动，防火涂料就会和周围磨损，导致防火作用下降甚至失去防火效果；另外，在垂直敷设和工井内的充油电缆接头盒两侧，如果采用防火涂料的方法，很难均匀地进行涂抹，这些位置的的涂抹工作还会消耗大量的时间。因此，为了加强防火效果，使用防火包带是更加稳妥的方式，防火包带施工方便，而且能够承受更低的温度，还可以提高电缆的机械强度。

(2)防火封堵。虽然隧道外部的因素对隧道内部的影响很小，但是仍然有一些电缆隧道的火灾是从隧道外蔓延进来的，为了避免这种原因，一般会在与外部链接的位置进行防火处理。一般会在电缆贯穿洞的位置使用防火封堵，将火焰隔绝在隧道之外。

(3)防火槽盒。使用防火槽盒是一种依靠防火槽盒自身结构将外部因素隔绝的方法，由于防火槽盒完全封闭，也将氧气隔绝在槽盒之外，如果电缆出现火灾，由于氧气不足，火会自动熄灭。但这种方法并不会普遍使用，防火槽盒的价格非常高，会大幅度提升电缆隧道的建设成本，其次它的存在也会导致电缆的载流量减低，并且大量的电缆线路如果都使用了防火槽盒，隧道内的电负荷会明显增高，这时就必须要扩容，使得隧道的敷设难度变得很高。

3.3 灭火设备

多数隧道内都配备了手提灭火器，在隧道内部，每隔一定距离就放置一个防火箱，箱内存有干粉灭火器。干粉灭火器具有安装简单，调整方便，灭火针对性强的优点，并且对维护要求较低。也可以在隧道内加装灭火弹，比如北京的电缆隧道内在每支电缆的接头处加装了灭火弹，如果隧道内出现火灾，灭火人员握住弹体，撕破保险纸封，勾住拉环，将灭火弹投降火灾发生的位置，在延时之后灭火弹就会在着火位置炸开，释放灭火剂，达到灭火的目的。