變電站防火相關(guān)規(guī)程條文探討

劉 然

(電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，北京 100120)

0 引言

變電站作為關(guān)系到國計(jì)民生的重要電力設(shè)施，其安全運(yùn)行尤為重要，而消防安全是變電站安全運(yùn)行的重要組成部分，意義重大。近年來超高壓、特高壓變電站接連發(fā)生損失巨大的火災(zāi)事故，給變電站消防工作敲響了警鐘[1]。隨著新版消防規(guī)程的發(fā)布，國家有關(guān)部門對(duì)變電站的消防安全提出了新的要求。但在設(shè)計(jì)應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)理解不同和規(guī)程中對(duì)消防設(shè)施要求不一致的情況，下面針對(duì)變電站消防相關(guān)規(guī)程中一些電氣專業(yè)理解不一致和相互矛盾的條文進(jìn)行分析，結(jié)合工程實(shí)際提出修改建議。

1 變電站主要防火規(guī)范

變電站的消防設(shè)計(jì)應(yīng)遵循或參照的主要標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種：GB 50229—2019《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50217—2018《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、DL 5027—2015《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》等。這些標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中對(duì)變電站消防設(shè)計(jì)涉及的主要方面均做了規(guī)定，但對(duì)于一些消防措施的具體要求，例如變電站防火電纜槽盒的應(yīng)用范圍，防火隔板的耐火極限要求，消防車道與建筑外墻距離等，在實(shí)際應(yīng)用中往往引起爭(zhēng)議，以下分別予以探討。

2 防火槽盒應(yīng)用范圍問題探討

變電站中，電纜的大量使用使得電纜火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生[2-4]。變電站內(nèi)的電纜主要敷設(shè)在電纜溝、電纜橋架、電纜豎井、二次設(shè)備室夾層、專用電纜間等區(qū)域。這些電纜主要包括高、低壓動(dòng)力電纜、控制電纜及通信光纜等，其中動(dòng)力電纜由于通過的負(fù)載電流大，更容易起火，而通常與動(dòng)力電纜在同一電纜通道布置的控制電纜和通信光纜則是變電站的神經(jīng)系統(tǒng)，一旦被引燃，可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。所以設(shè)計(jì)電纜溝時(shí)常用防火隔板或防火電纜槽盒來分隔動(dòng)力電纜和控制電纜。但是，關(guān)于應(yīng)當(dāng)把動(dòng)力電纜還是控制電纜放入防火電纜槽盒中的問題并未形成共識(shí)，不同規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)條文也未表述清楚。

有些變電站設(shè)計(jì)方案將控制電纜放入耐火槽盒，表面看來依據(jù)了國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50217—2018《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中，“7.0.2 防火分隔方式選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：……3 與電力電纜同通道敷設(shè)的控制電纜、非阻燃通信光纜，應(yīng)采取穿入阻燃管或耐火電纜槽盒，或采取在電力電纜和控制電纜之間設(shè)置防火封堵板材”。而實(shí)際上該條文說明解釋如下：“3 系新增條款。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50229—2006《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第11.3.2 條、國家能源局《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》(2014)第2.2.4 條和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL 5027—2015《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》第10.5.12 條的規(guī)定編制。與動(dòng)力電纜同通道敷設(shè)的控制電纜、通信光纜等少量電纜采用穿入阻燃管敷設(shè)較為方便，但工程中往往控制電纜較多，采用動(dòng)力電纜和控制電纜之間設(shè)置層間防火封堵板材能起到一定的防火分隔作用”。可見，該條文編制的初衷是指在部分控制電纜、非阻燃通信光纜敷設(shè)較少的電纜通道中，采取穿入阻燃管或耐火電纜槽盒的防火分隔方式是合適的，而在變電站中應(yīng)采用“或”之后的做法，即“在電力電纜和控制電纜之間設(shè)置防火封堵板材”。

此外，有些變電站設(shè)計(jì)人員習(xí)慣將電力電纜放入耐火槽盒，依據(jù)是當(dāng)時(shí)的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50229—2006《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中“11.3.2 220 kV 及以上變電站，當(dāng)電力電纜與控制電纜或通信電纜敷設(shè)在同一電纜溝或電纜隧道內(nèi)時(shí)，宜采用防火槽盒或防火隔板進(jìn)行分隔”的規(guī)定。而在該標(biāo)準(zhǔn)的修訂版GB 50229—2019《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》中，已將該條文修改為“11.4.6 220 kV 及以上變電站，當(dāng)電力電纜與控制電纜或通信電纜敷設(shè)在同一電纜溝或電纜隧道內(nèi)時(shí)，宜采用防火隔板進(jìn)行分隔[6]”。新版條文刪除了防火槽盒這一選項(xiàng)，僅保留防火隔板，原因是封閉的防火槽盒不利于動(dòng)力電纜散熱，反而更容易造成動(dòng)力電纜起火；并在條文說明中解釋如下：“11.4.6 動(dòng)力電纜與控制電纜、通信電纜敷設(shè)在同一電纜溝時(shí)，應(yīng)采用有效的防火分隔措施。原規(guī)范的防火槽盒僅是用在控制電纜和通信電纜，不適合動(dòng)力電纜”。改后的條文便與DL 5027—2015《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》的第10.5.12 條保持一致，即“在動(dòng)力電纜與控制電纜之間，應(yīng)設(shè)置層間耐火隔板”。

3 防火隔板及封堵材料耐火極限的要求探討

關(guān)于防火隔板及封堵材料，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)條文對(duì)其在不同敷設(shè)場(chǎng)所中的耐火極限要求的表述不夠清晰，導(dǎo)致工程應(yīng)用中常有困惑和誤解。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50217—2018《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中第7.0.8 條“對(duì)同一通道中數(shù)量較多的明敷電纜實(shí)施防火分隔方式，宜敷設(shè)于耐火電纜槽盒內(nèi)，也可敷設(shè)于同一側(cè)支架的不同層或同一通道的兩側(cè)，但層間和兩側(cè)間應(yīng)設(shè)置防火封堵板材，其耐火極限不應(yīng)低于1 h”。此條標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)的是電纜通道內(nèi)(包括電纜溝、電纜豎井、二次設(shè)備室夾層、專用電纜間等)層間及兩側(cè)間采用的防火分隔措施。

而國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50229—2019《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》中，“11.4.1 長度超過100 m 的電纜溝或電纜隧道，應(yīng)采取防止電纜火災(zāi)蔓延的阻燃或分隔措施，并應(yīng)根據(jù)變電站的規(guī)模及重要性采取下列一種或數(shù)種措施：1‘采用耐火極限不低于2 h 的防火墻或隔板，并用電纜防火封堵材料封堵電纜通過的孔洞’”。結(jié)合上下文語義，同時(shí)考慮變電站電纜溝內(nèi)防火墻施工主要采用防火隔板內(nèi)填充其他防火材料的形式，并且除槽盒外，單純的層間及兩側(cè)間防火隔板不涉及孔洞，故此條標(biāo)準(zhǔn)主要指的是變電站電纜溝內(nèi)的防火隔墻。

而對(duì)于電纜防火封堵材料的耐火極限，GB 50229—2019 中規(guī)定：“11.4.4 防火墻上的電纜孔洞應(yīng)采用電纜防火封堵材料或防火封堵組件進(jìn)行封堵，并應(yīng)采取防止火焰延燃的措施，其防火封堵組件的耐火極限應(yīng)為3 h”。有的變電站工程據(jù)此對(duì)電纜溝內(nèi)防火墻封堵材料耐火極限提出3 h 的要求。實(shí)際上此處防火墻不應(yīng)理解為電纜溝內(nèi)防火隔墻，而應(yīng)解釋為GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》術(shù)語中定義的防火墻，即“防止火災(zāi)蔓延至相鄰建筑或相鄰水平防火分區(qū)且耐火極限不低于3 h 的不燃性墻體”，在變電站中應(yīng)為不同防火分區(qū)間采用的防火墻。參考條文說明中對(duì)11.4.4 的解釋，“防止火災(zāi)擴(kuò)大的基本措施，防火墻的封堵措施的耐火極限與防火墻一致”。故變電站電纜溝內(nèi)防火墻上的電纜孔洞封堵材料的耐火極限應(yīng)與電纜溝內(nèi)防火墻的要求一致，即2 h。

4 變電站消防車道與建筑外墻距離探討

在變電站設(shè)計(jì)中，消防車道與建筑外墻的距離通常遵循國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50187—2012《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》中“6.4.17 廠內(nèi)道路邊緣至建筑物、構(gòu)筑物的最小距離，應(yīng)符合面向道路一側(cè)無出入口時(shí)，1.5 m，有出入口但不通行汽車時(shí)，3 m”的要求。而國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第7.1.8 條規(guī)定“消防車道應(yīng)符合下列要求：1 車道的凈寬度和凈空高度均不應(yīng)小于4 m；2 轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)滿足消防車轉(zhuǎn)彎的要求；3 消防車道與建筑之間不應(yīng)設(shè)置妨礙消防車操作的樹木、架空管線等障礙物；4 消防車道靠建筑外墻一側(cè)的邊緣距離建筑外墻不宜小于5 m”，有時(shí)會(huì)因其中第4 條消防車道距離建筑外墻不宜小于5 m 的要求，而導(dǎo)致變電站總平面布置尺寸增加。該規(guī)程的條文說明中解釋了這一規(guī)定的初衷，即“根據(jù)實(shí)際滅火情況，除高層建筑需要設(shè)置滅火救援操作場(chǎng)地外，一般建筑均可直接利用消防車道展開滅火救援行動(dòng)，因此，消防車道與建筑間要保持足夠的距離和凈空，避免高大樹木，架空高壓電力線、架空管廊等影響滅火救援作業(yè)”。可見變電站中一般是不存在規(guī)程所擔(dān)心的情況的，且變電站內(nèi)建筑多為低層建筑，再考慮到規(guī)程用語為“不宜”，建議變電站設(shè)計(jì)中不需因此條規(guī)定而將消防車道與建筑距離拉大至5 m，特別是在會(huì)因此增大變電站總占地面積的情況下。

5 結(jié)論

(1) 根據(jù)相關(guān)規(guī)程，變電站中，當(dāng)電力電纜與控制電纜或通信電纜敷設(shè)在同一電纜溝或電纜隧道內(nèi)時(shí)，宜采用防火隔板進(jìn)行分隔。而在部分控制電纜、非阻燃通信光纜敷設(shè)較少的電纜通道中，可采取將其穿入阻燃管或耐火電纜槽盒的防火分隔方式。動(dòng)力電纜由于散熱需要適合放入防火槽盒。

(2) 建議GB 50217—2018《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》和GB 50229—2019《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》在修訂時(shí)對(duì)于防火隔板及封堵材料的耐火極限，可以區(qū)分其在不同敷設(shè)場(chǎng)所中的不同要求進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，以便能更加明確地指導(dǎo)工程應(yīng)用。

(3) 建議變電站消防車道與建筑外墻的距離執(zhí)行GB 50187—2012 的條文，不需要因?yàn)镚B 50016—2014 中考慮其他因素的要求而增加至5 m，特別是在會(huì)增大變電站總占地面積的情況下。