沉管隧道機電設(shè)施電氣防火安全檢測評估方法及工程實踐

[摘要]隧道機電系統(tǒng)是保障隧道日常運營的關(guān)鍵系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，也在不斷發(fā)展和成熟，隧道機電設(shè)備中采用的電子設(shè)備及控制系統(tǒng)越來越多，在運營中升級改造增加諸如計算機、網(wǎng)絡(luò)等監(jiān)控系統(tǒng)等對于機電設(shè)施的安全運行提出了更高的要求。本文探討如何全面、完整的對隧道的機電設(shè)施進行電氣防火安全檢測及合理的評估，并進行了相應(yīng)的工程實踐，使隧道運營者對沉管隧道的機電設(shè)施運營維護的健康狀況、安全性、可靠性及穩(wěn)定性有更好的把握。

[關(guān)鍵詞]沉管隧道；機電設(shè)施；電氣防火安全；檢測評估

隨著科學(xué)技術(shù)及施工技術(shù)的發(fā)展，沉管隧道在國內(nèi)應(yīng)用越來越多，僅廣州而言，就擁有1993年國內(nèi)第一座建成通車的廣州珠江隧道、2010年建成的廣州侖頭一生物島隧道，廣州生物島一大學(xué)城隧道及2015年建成的廣州洲頭咀隧道等多個沉管隧道工程。本文針對沉管隧道機電設(shè)備的電氣防火安全檢測評估方法進行研究，制訂了相應(yīng)的檢測方案，并進行工程實踐。隧道機電系統(tǒng)設(shè)備龐雜多樣，涉及通風(fēng)、照明、變配電、監(jiān)控、消防、給排水、通訊及中央計算機系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的電氣防火安全檢測方法，主要依靠人的直接感官（手眼耳鼻）來判斷電氣系統(tǒng)外在表征和環(huán)境特征、輔以常用的電工儀表、測量系統(tǒng)的電壓、電流等值。但是，電氣系統(tǒng)的局部過熱和火花放電往往處于十分隱蔽的部門，不容易被發(fā)現(xiàn)。

1、檢測評估方案

本文探討的隧道機電設(shè)備電氣防火安全檢測評估包括供配電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)。對機電系統(tǒng)電氣防火安全檢測評估共包括七個項目，具體為：饋電線路絕緣電阻檢測、配電箱（柜）內(nèi)布線及強電端子對配電箱（柜）外殼絕緣電阻檢測、供配電系統(tǒng)外觀檢查、接地系統(tǒng)檢測（接地電阻、保護導(dǎo)體導(dǎo)通性、等電位聯(lián)結(jié)）、配電線路及電氣裝置的紅外測溫、火花和電弧放電檢測、變配電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視。各項目制定詳細(xì)檢測方案并對沉管隧道的雙孔公路通道進行了全線檢測及評估。檢測對象主要是選取了隧道各段低壓配電房、管廊內(nèi)的照明系統(tǒng)、風(fēng)機系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、母線裝置、電纜橋架、接地系統(tǒng)等供配電裝置。

2、工程實踐的檢測結(jié)果與評估

根據(jù)檢測方案，供配電系統(tǒng)檢測饋電線路絕緣強度、強電端子對配電箱（柜）外殼絕緣電阻、供配電系統(tǒng)外觀檢查、接地系統(tǒng)檢測（接地電阻、保護導(dǎo)體導(dǎo)通性、等電位聯(lián)結(jié)）、配電線路及電氣裝置的紅外測溫、火花和電弧放電檢測、供配電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視功能等項目，通過以上項目的檢測來分析評估供配電系統(tǒng)的電氣防火安全性能。電氣防火安全檢測結(jié)果詳見表1。

3、工程實踐的分析

對機電系統(tǒng)電氣防火安全的檢測選取配電房內(nèi)的動力及照明配電柜，泵房內(nèi)的水泵配電柜、泵房配電箱，管廊內(nèi)的照明、動力配電柜及管廊內(nèi)電纜橋架及布線進行外觀檢查，從外觀檢查來看。配電系統(tǒng)使用多年，箱體密封均存在不同程度的破壞，箱內(nèi)有明顯塵土，部分箱體銹蝕，箱蓋變形，開閉不靈活。電纜表皮污損，甚至箱內(nèi)有燒焦痕跡，布線也由于反復(fù)的維修改造，缺乏整理而雜亂。紅外測溫共隨機抽取了30處（路）的配電線路及電氣裝置進行紅外測溫，檢測中發(fā)現(xiàn)低壓配電房2#動力配電柜內(nèi)一電纜鎧裝層鍍錫銅編織線與配電柜外殼連接部分的最高溫度達(dá)到67.56℃。鎧裝電纜鍍錫銅編織線用于電力電纜的接地，在正常情況下用于接地的編織線上不存在電流，或者僅存在很小的電流，因此接地編織線上不應(yīng)存在較高的溫度，此處檢測發(fā)現(xiàn)的較高溫度，初步判斷可能存在接地故障或者利用接地編織線做中性線的情況，建議進行進一步的分析和查找問題的原因，盡快排除安全隱患。風(fēng)機控制箱等設(shè)備已使用多年，個別觸點溫度超標(biāo)，應(yīng)盡快予以處理，避免發(fā)生電氣火災(zāi)。另外，建議對風(fēng)機控制箱整體進行檢修或更換。如F4B風(fēng)機控制箱（接觸器接線端子）低壓電器與外部連接的連接端子（裸銅）最高溫度點溫升為102.07 K，不符合要求。

本文進行電氣防火安全檢測評估工程實踐的隧道供配電系統(tǒng)大部分設(shè)備使用已超過二十年，而且工作環(huán)境惡劣，經(jīng)多次整修后現(xiàn)如今工作狀態(tài)，基本正常。但主要問題有：箱體陳舊，部分箱體破損，箱蓋變形，配電箱內(nèi)密封膠脫落，配電箱內(nèi)線路凌亂，回路標(biāo)識缺失或不清晰，電纜進出電箱口處無密封及防護措施，個別部位接地螺栓脫落或銹蝕，電纜支架銹蝕嚴(yán)重等問題，存在安全隱患。

隧道內(nèi)的風(fēng)機及其控制系統(tǒng)經(jīng)過多年的使用，設(shè)備已經(jīng)比較陳舊，但就運行情況來看，風(fēng)機能正常運行。但在運行過程中進行紅外測溫時發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機控制箱個別接觸端子存在異常高溫，應(yīng)盡快采取措施消除此隱患。

故筆者對于防患電氣火災(zāi)建議修復(fù)或更換已損壞和破舊的配電箱（控制箱），加固接地連接，加強各種箱體的密封措施，防止塵土堆積，過多的塵土易造成帶電端子間及帶點端子與正常不帶電的金屬外殼之間的絕緣電阻降低；對于銹蝕部位，切實做好除銹與防銹的工作。盡快解決電纜鎧裝層鍍錫銅編織線上存在異常較高溫度的隱患。