摘要：随着人们生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，核发电厂的建设和应用越来越广泛，防止核电厂发生电气火灾的要求迫在眉睫，本文通过分析核电厂在发电、输电、配电等环节发生电气火灾的风险，便于找出防止发生电气火灾的办法。
关键词：核电厂；典型配电装置；火灾特性
引言
火灾是核电厂安全所面临的风险之一，核电厂防火安全一直是核电厂必须考虑的关键问题。目前核电厂火灾安全评价的方法主要基于确定论和概率论技术。确定论的火灾安全评价，即火灾危害性分析(FHA)，基于核电厂消防的 纵 深 防 御 原 则。火 灾 概 率 风 险 评 价(PＲA)是以概率论和系统可靠性评价技术为基础，通过全面系统的分析，可定量评价火灾给核电厂带来的风险，优化核电厂的防火设计和管理，提高核电厂的安全性 。
1定性分析
定性分析阶段首先要定义电厂的分析边界，确定分析范围，所定义的分析边界要能包容所有可能对电厂火灾风险有贡献的区域，然后将边界内的区域划分为若干实体分析单元，即火灾隔间，通过收集电厂资料，将电厂的设备与电缆对应到火灾隔间中以分析设备和电缆因火灾导致的失效对电厂的可能影响，根据影响后果，定性筛选火灾隔间，将火灾风险可忽略不计的火灾隔间筛除，确定需开展定量分析的火灾隔间。本次分析在定义电厂边界时，对全厂所有的厂房和构筑物进行了筛选，将受火灾损坏后不会导致核电厂停堆或影响缓解功能的厂房和构筑物筛除，保留了反应堆厂房、电气厂房等约20个厂房和构筑物进行分析。火灾隔间的划分主要参考了消防设计中的防火分区。根据电厂的系统设计资料、电气及工艺设备布置资料以及现场走访确认等，找出了各火灾隔间中共近4000个可能受到火灾损坏的设备，建立了火灾设备清单。以设备清单为基础，识别出与火灾PＲA（《火灾 PＲA 实施导则》）设备相关的供电、控制及显示电缆，并且确定了这些电缆的敷设路径，建立了火灾电缆清单。在定性筛选中，如果某火灾隔间同时满足以下筛选条件，则筛除该火灾隔间:1)火灾隔间内不包含任何火灾PＲA设备及电缆;2)火灾隔间内的火灾不会导致自动停堆，或应急操作规程或其他电厂策略、规程以及惯例所要求的手动停堆，或由于违反电厂运行技术规范所要求的受控停堆。
2核电厂典型配电装置火灾特性分析
2.1新一代智慧化电气防火监控设备的改进研究
由于现在的电气火灾监控设备大都为简单的模拟量检测对比，在发生漏电报警动作时，只能靠人工用排除法来找出电气故障点，这种方法时间长、效率低。多信息融合电气火灾监控设备的出现提示了一个发展方向，把监测配电回路中的剩余电流和温度监测、热解粒子数量监测、热成像监测、电流监测等数据综合进行分析(新型探测器另文介绍)，监控设备利用监测到的大数据，通过计算机的特定算法，实现智慧化的消防理念。带有地址的火灾探测器对测得的数据通过互联网的云存储器进行存储，不断地将数据发送给监控器，监控器对数据进行计算、对比、分析，判断故障类型，做出相应的处理。同时，监控设备还具有与其他智能设备进行通讯的数据接口，可以和楼宇控制系统、视频监控系统等进行集成，以实现系统化、智慧化管理，提高管理能力和效率。
2.2输电电缆
在发电厂中，在高压、中压和低压电力传输中，都需要大量的传输电缆，电缆的作用不言而喻，如果电缆发生了故障，必将影响发电厂的正常工作。1）输电电缆的种类核电厂内存在大量的电缆，电线电缆的绝缘层和外护套材料通常是易燃性的高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯醋、聚氯乙烯等。这些电缆的特性是当周围或本体温度达到高温时会发生熔融，临近电缆的起火会导致电缆群体燃烧。2）输电电缆施工中容易出现的问题由于电缆的长度较长、重量较重，施工时容易造成电缆的弯折过度或外绝缘损伤，在施工的过程中不易察觉，但是这种损伤是对内部绝缘层的损伤，在短时间内可能对电缆的正常使用没有多大影响，但是时间长了以后，损伤的部位绝缘最为薄弱，随着时间的推移，受损伤的绝缘容易发生击穿或漏电的风险，因此在电缆的施工中应尽量避免对电缆的损伤。3）输电电缆的火灾风险电线电缆起火的原因有以下几占.（1）短路。当电气线路发生短路时，电气线路的支路负荷会被切除，而电流与负荷阻抗的变化成反比，当阻抗趋于很小时，电流趋于很大，故产生的热量很高，此时断路器如不能瞬时断开，导线会随之起火。(2)散热不良造成的过热。散热不良引发电气火灾的主要原因:线缆老化，易引起电缆蓄热;电缆本身质量问题或设计不合理，也容易引起散热不良;电缆过于集中、超载过大及环境通风不好等都会造成温度升高过热。(3)接触不良引起的局部过热。接触不良引发电气火灾的原因主要有:在电气线路连接中，如果连接点的接触压力、接触面积不够，将造成接触不良，会造成连接点的局部过热;安装质量差时，在电气连接点或连接处沽有如脏污、灰尘或铜导线氧化物等杂质，或在接点焊接中焊点处渗入某些杂质，致使电气连接不牢，产生接触不良会在接点处过热;在电气运行过程中，电缆内部电流的剧烈变化会使导线发生扭动，环境的热冷(热胀冷缩)作用影响，造成接触部位松动、形成间隙，导致接触不良;受潮湿空气、腐蚀气体、酸碱的侵袭而发生锈蚀酿成接触不良，使接触电阻过大，同样会造成连接点的过热甚至起火。(4)火线对地的漏电。形成漏电的原因主要有:电气线路或设备疏于检查造成绝缘下降引起漏电，因过负荷或使用年限较长等原因绝缘劣化;设计施工未按规范和规程进行。如:在潮湿或有酸碱腐蚀性的环境中，绝缘包扎不规范，不符合质量要求和电缆受外力作用，绝缘层被破坏等不规范现象，都会引起电缆漏电，甚至造成漏电电流过大起火。
2.3厂用电器
厂内用电包括照明、控制、通信、网络、安防、消防、控制等用电，主要是三相和单相电源，为380V和220V，电压虽然不高，但是由于用电的范围广泛，用电的设备多，因此电气火灾的因素也很多，同样包括电路容易发生的漏电、短路和电线电缆的温度过高等风险，因此也同样要给予高度的重视，因为以上用电非常重要，一旦发生电气火灾造成低压设备的停电，对发电厂的影响会是灾难性的。
结语
通过以上分析，核电厂的电气火灾在各个位置、各种电压等级下均可能发生，按照一般规律来看，人为造成的火灾主要是由电力切割、电焊等造成，在发电厂运行中发生的电气火灾主要是由变压器、各种泵(三相交流电动机)、柴油发电机、配电箱(柜)和雷电等造成。因此为了发电厂的安全运行，找到这些可能起火的关键点，并有针对性地进行技术措施，就能够有效地减少或避免电气火灾的发生，使核电厂在安全的环境下运行，这也是我们对核电厂可能发生的电气火灾进行技术分析的目的。
参考文献
［1］倪曼，宫宇，肖军，等．核电厂火灾概率安全评价中详细火灾情景分析方法探讨［J］．核安全，2015，14(4):90-94．
［2］胡小民．核电厂点火频率分析［J］．核动力工程，2010，31(2):76-80．