电力电缆隧道的防火和消防设计研究

谢大明

摘要：电缆隧道作为一类全封闭式构筑物，其内部空间狭小，一经发生火灾快速蔓延，产生不可估测损失，有必要加强电缆隧道防火措施。本文主要基于电力电缆隧道特征，深究其火灾形成的原因，并提出防火措施和消防设计核心点，不断优化完善城市电力电缆隧道防火措施，确保消防安全性。

关键词：电缆隧道;防火;消防设计

前言

电缆隧道为城市供电提供新的路径，但因其长度较长空间有限，且电缆具有易燃性，内部存在多个不确定危险因子，促使电缆隧道防火和消防日渐凸显。电力隧道内若不慎出现火灾，会进一步迅速造成电气设备损坏，需对其防火予以高度重视，采取全方位措施予以保证安全。

一、电力电缆隧道的防火措施

（一）防火分区的划分

电力电缆隧道内不慎出现火灾，划分防火分区更有助于人员快速分散，且防火分区多以防火墙完成划分，可减少发生火灾区域对其他区域产生干扰，降低火灾产生的损失。根据实践数据显示，处于火灾浓烟环境下，人低头掩鼻可通行30m，若有一定的条件电缆隧道可以70m为间隔布设第一个防火分区。除通往主控室等按照通风区段分割的组火墙均可布设防火门，为进一步提高安全系数，可逐一在每个防火分区均布设防火门，正常状况下其为开放状态具有通风作用，一經出现火灾其会发起警报防火门自动关闭，可进一步控制火灾持续性蔓延。

（二）用封、堵、涂、隔等措施

为进一步抑制火灾发生以及减少火灾发生产生损失，需积极在电缆线表面涂抹相应的防火涂料，每个防火门和防火分区内两段六米区域内电缆均进行防火涂料。存在火灾隐患部位两端六米内区域内电缆均涂抹防火涂料，并积极使用封、堵、隔等举措强化防火成效。选取上述方式核心目的在于，若其中某一根电缆出现火灾不会促使其他电缆受累，除分区布设防火墙之外，处于电力电缆和控制电缆间应增设相应的防火隔板。为进一步发挥防火封堵实际成效，需积极控制其实际厚度，特别针对电缆十分密集区域，可选取有效的软堵料予以密封，日常维护操作之后需恢复破坏区域，封堵材料实际厚度取决于电缆自身密度。

（三）利用阻燃电缆或耐火电缆

阻燃电缆外部护套核心特征便为燃点较高，处于特定时间内，可保护电缆促使其主绝缘不受损坏，从而抑制火灾发生范围。但是阻燃电缆并非作为防火辅助措施，禁止因使用阻燃电缆而去除防火墙布设。耐火电缆针对关键性回路，其可处于特定时间内保护回路处于通电状态。

（四）构建良好的运行环境

电缆隧道运行过程中，为其创设优良、安全的运行环境，也可进一步减少火灾发生，温湿度适合，通风条件较佳，是电缆隧道运行基础保证。电缆隧道内应布设排水设施高效排水，保证其内部处于干燥状态，以免积水、有腐蚀性物质流入隧道内部。电缆输送运行会产生热量，若其内部散热条件不佳，促使其内部温度持续性上升，增加发生火灾风险。确保隧道内部具有良好的通风，需配置通风系统，按照风速和噪声规范要求进行通风分区划分，隧道内出现火灾风机应中止工作，促使发生火灾区域内因氧气不足难以维持燃烧，从而实现控制火灾目标，减少其带来的损失[1]。

二、电力电缆隧道消防设计

（一）电缆的选择应用

电网敷设应用电缆频次较高的为交联和充油电缆，充油电缆主要是处于电缆绝缘内部冲入绝缘油，为进一步避免绝缘内部存在气隙，通过供油水设备为其内部充入一定的压力，从而减小绝缘厚度和外直径。充油电缆多用于高压电网敷设中，交联电缆主要以聚乙烯树脂构成，常温条件下自身性能优良，通过辐射等方式促使其内部分子结构变更，高温条件下也具有良好的电性能。充油电缆实际应用中若出现漏油等现象，增加火灾发生风险，交联电缆自身防火性能优良，适用性能更强，应用更广泛。

（二）电缆附件

电缆附件主要涉及两大模块，即终端接头、中间接头，主要用于电缆线路与电力系统其它部分衔接的电气连接，并保证绝缘至连接点装置。接头作为电缆附件中作为核心的部位，通常可将其划分为两种型式，即绕包型、预制型，其中预制型操作及后续维护均便捷，且接头故障率较低。

（三）电缆保护配置方式

一方面，110kV电缆保护。电缆线路中联络线路出现故障过程中，纵联主保护和后备保1段可第一时间中断，该动作实际执行处于100ms内，若该保护动作并未发生，后备保护2段会处于短周期内出现故障，线路保护1段会立即进行故障中断，并将该执行动作时间控制于100ms。若并未发生保护动作，后备保护2段会持续性执行故障切除，将该动作执行时间控制于500ms内。另一方面，220kV电缆保护。电缆线路中用于联络线路发生故障，纵联主保护和距离1段会执行故障切除，执行时间周期处于20ms-100ms，若断路器并未执行相应的动作，断路器失灵将执行切除所有断路器动作。终端线出现全线故障时，线路保护将执行故障切除，时间控制于100ms以内，若断路器并未执行动作，则短路器失灵保护将处于500s的时间内执行切除所有断路器作用[2]。

（四）电缆温度监测系统

电力电缆隧道内应用分布式光纤温度传感系统，其实际应用频次较高，该系统监测电缆表面温度为基础条件，从而估测电缆导体实际运行温度及负载流量，通过实践应用检验该系统吻合相关要求。电缆隧道中使用该监测系统，可进一步动态化监测电缆运行状况，有助于优化电缆运行负荷，提高电力资源利用率。电缆负荷超出其实际负载范围，可通过监控掌握其实际负载，并利用远程控制优化其负荷，以此纠正电缆运行异常状况，从本质层面消除因超负载电缆过热引发的火灾[3]。

（五）温度自动报警系统

电力电缆隧道内布设相应温度监测报警与控制系统，可对火灾具备警示、控制作用。隧道内电缆不慎出现火灾之前一般会存在异常指标，如温度，其处于达到燃烧燃点时方可燃烧，且电缆存在烟或有毒气体产生。温度自动报警系统可处于电缆温度达到燃点之前发出警示，提醒作业人员快速消除火灾隐患，以此有效控制火灾。

三、结束语

电缆隧道防火措施及消防设计合理性，直接关乎电缆隧道运行安全性及可靠性，因电缆隧道自身空间有限，发生火灾蔓延速度快，需对其防火措施予以重视。应按照电缆隧道实际状况，采取有效的防火措施，科学、合理进行消防设计，从而保证电缆消防运行的可靠性。

参考文献

[1]方鸿强，陆守香，陈潇.电力电缆隧道火灾风险影响因素识别研究[J].消防科学与技术，2019，38（5）：695-698.

[2]罗春幸.城市交通隧道消防灭火设施设计要点分析[J].城市建筑，2019，322（17）：112-113.

[3]陈旻.火灾探测器对城市隧道消防运维管理的影响[J].上海船舶运输科学研究所学报， 2019，42（1）：81-86.