電力電纜隧道消防技術(shù)方案分析

(國(guó)網(wǎng)北京市電力公司檢修分公司，北京 100071)

由于電纜隧道建設(shè)在地下，隧道和外界明顯隔離，外界對(duì)隧道內(nèi)部的影響很弱，因此，當(dāng)電纜隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，很難對(duì)隧道內(nèi)部展開(kāi)救援。為了有效降低火災(zāi)的影響，必須要在隧道內(nèi)部使用消防技術(shù)，一方面降低火災(zāi)發(fā)生的幾率，另一方面在火災(zāi)發(fā)生時(shí)迅速做出反應(yīng)。

1 電力電纜隧道出現(xiàn)火災(zāi)的原因

由于電纜隧道受隧道以外的影響非常小，使得很少有外部原因會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)的出現(xiàn)的原因通常是隧道內(nèi)部原因所致。比如在混江發(fā)電廠，其二號(hào)水循環(huán)系統(tǒng)中的電纜就因?yàn)橹虚g頭過(guò)熱產(chǎn)生了火災(zāi)，同樣的情況也在上海供電局當(dāng)中發(fā)生過(guò)。這些火災(zāi)的發(fā)生，和電纜自身的問(wèn)題關(guān)系較小，主要來(lái)自于不合適的運(yùn)行環(huán)境，或者外力導(dǎo)致電纜受到損傷所致[1]。

(1)如果動(dòng)力電纜的中間頭接觸不良或質(zhì)量不足，中間頭的局部電阻就會(huì)很高，電力系統(tǒng)運(yùn)行之后，過(guò)高的電阻就會(huì)導(dǎo)致中間頭位置產(chǎn)生高溫，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后接頭處的絕緣層會(huì)被燒穿，從而引發(fā)火災(zāi)。

(2)如果隧道內(nèi)的接地出現(xiàn)故障，也很有可能導(dǎo)致火災(zāi)出現(xiàn)，由于接地引發(fā)火災(zāi)也是隧道內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)的主要原因之一。當(dāng)0.5A的電流電弧溫度超過(guò)2000℃，周?chē)目扇嘉锞蜁?huì)被點(diǎn)燃，從而引發(fā)火災(zāi)[2]。

(3)電纜長(zhǎng)期處于不良的運(yùn)行環(huán)境當(dāng)中，火災(zāi)就很容易在隧道中出現(xiàn)。周?chē)h(huán)境潮濕，溫度過(guò)高，都會(huì)造成絕緣層的損壞，由此引發(fā)火災(zāi)。另一方面，由于供電壓力，電纜可能會(huì)長(zhǎng)期在超負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，這種狀態(tài)也會(huì)導(dǎo)致絕緣層損壞從而引發(fā)短路，從而引起電纜火災(zāi)。

2 電力電纜隧道出現(xiàn)火災(zāi)的特征

電力電纜隧道中主要是大容量電纜，進(jìn)行電力的長(zhǎng)距離輸送。如果隧道內(nèi)部出現(xiàn)了火災(zāi)，火會(huì)沿著電纜擴(kuò)散，電纜燃燒時(shí)會(huì)放出大量濃煙。當(dāng)火勢(shì)蔓延到分層火交叉鋪設(shè)的位置時(shí)，火災(zāi)將轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw燃燒。依照實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)，電纜隧道內(nèi)的火災(zāi)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：(1)隧道內(nèi)部的空間很封閉，不利于散發(fā)熱量，火災(zāi)發(fā)展十分迅速；(2)隧道內(nèi)空間狹長(zhǎng)，人員很難疏散；(3)由于隧道內(nèi)部縱坡較大，會(huì)出現(xiàn)煙囪效應(yīng)；(4)隔絕的空間造成火災(zāi)難以撲救。

3 消防技術(shù)解決方案

3.1 電力隧道電纜和附件的選型

(1)電纜選型。電纜主要分為交聯(lián)電纜和充油電纜，二者相比，交聯(lián)電纜的電氣性能和防火性能更好，充油電纜則強(qiáng)在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的可靠性。但是，交聯(lián)電纜具有更好的發(fā)展前景，是當(dāng)前電纜的主要發(fā)展方向，比如在上海的電纜隧道中，就普遍采用了交聯(lián)電纜。

(2)附件的選型。附件的選型主要是進(jìn)行電纜終端和接頭的選型，如果選擇高壓交聯(lián)電纜，接頭有繞包型和預(yù)制接頭兩種。上海電網(wǎng)的110kV和220kV電纜進(jìn)行接頭選型時(shí)，大多采用預(yù)制絕緣接頭。

3.2 電纜敷設(shè)方式

(1)防火包帶和防火涂料。電纜中一些特殊位置需要加強(qiáng)防火水平，一般會(huì)采用涂抹防火涂料或者加裝防火包帶的方法進(jìn)行加強(qiáng)，這樣的方式花費(fèi)較低，并且能取得較好的防火效果。如果隧道內(nèi)的溫度發(fā)生變化，熱脹冷縮效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致電纜移動(dòng)，防火涂料就會(huì)和周?chē)p，導(dǎo)致防火作用下降甚至失去防火效果；另外，在垂直敷設(shè)和工井內(nèi)的充油電纜接頭盒兩側(cè)，如果采用防火涂料的方法，很難均勻地進(jìn)行涂抹，這些位置的的涂抹工作還會(huì)消耗大量的時(shí)間。因此，為了加強(qiáng)防火效果，使用防火包帶是更加穩(wěn)妥的方式，防火包帶施工方便，而且能夠承受更低的溫度，還可以提高電纜的機(jī)械強(qiáng)度。

(2)防火封堵。雖然隧道外部的因素對(duì)隧道內(nèi)部的影響很小，但是仍然有一些電纜隧道的火災(zāi)是從隧道外蔓延進(jìn)來(lái)的，為了避免這種原因，一般會(huì)在與外部鏈接的位置進(jìn)行防火處理。一般會(huì)在電纜貫穿洞的位置使用防火封堵，將火焰隔絕在隧道之外。

(3)防火槽盒。使用防火槽盒是一種依靠防火槽盒自身結(jié)構(gòu)將外部因素隔絕的方法，由于防火槽盒完全封閉，也將氧氣隔絕在槽盒之外，如果電纜出現(xiàn)火災(zāi)，由于氧氣不足，火會(huì)自動(dòng)熄滅。但這種方法并不會(huì)普遍使用，防火槽盒的價(jià)格非常高，會(huì)大幅度提升電纜隧道的建設(shè)成本，其次它的存在也會(huì)導(dǎo)致電纜的載流量減低，并且大量的電纜線(xiàn)路如果都使用了防火槽盒，隧道內(nèi)的電負(fù)荷會(huì)明顯增高，這時(shí)就必須要擴(kuò)容，使得隧道的敷設(shè)難度變得很高。

3.3 滅火設(shè)備

多數(shù)隧道內(nèi)都配備了手提滅火器，在隧道內(nèi)部，每隔一定距離就放置一個(gè)防火箱，箱內(nèi)存有干粉滅火器。干粉滅火器具有安裝簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，滅火針對(duì)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，并且對(duì)維護(hù)要求較低。也可以在隧道內(nèi)加裝滅火彈，比如北京的電纜隧道內(nèi)在每支電纜的接頭處加裝了滅火彈，如果隧道內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)，滅火人員握住彈體，撕破保險(xiǎn)紙封，勾住拉環(huán)，將滅火彈投降火災(zāi)發(fā)生的位置，在延時(shí)之后滅火彈就會(huì)在著火位置炸開(kāi)，釋放滅火劑，達(dá)到滅火的目的。

4 結(jié) 語(yǔ)

電力隧道的消防是一個(gè)系統(tǒng)的工程，必須要在做好預(yù)防的前提下，避免火災(zāi)的蔓延。在隧道當(dāng)中，是否使用自動(dòng)滅火器要參考隧道的實(shí)際情況，通過(guò)做好電纜及附件的選型，并做好敷設(shè)工作，減少隧道內(nèi)火災(zāi)的發(fā)生幾率。