浅析电力电缆隧道消防技术方案

发表时间:2021/3/3   来源:《中国电业》2020年第29期   作者:卫金翠
[导读] 近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。
        卫金翠
        淄博齐林电力工程有限公司  山东省 淄博市  255000
        摘要:近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。伴随着城市用地面积的不断缩小与用地紧张,不少电力部门选择建造地下电缆隧道。然而在这种情况下,电缆容易遭受外部因素影响引发火灾,受限于隧道环境特点,很难对隧道内部进行火灾救援。因而针对地下隧道中电力电缆消防技术的应用策略进行分析,有着极大的必要性与现实意义。本文就电力电缆隧道消防技术方案展开探讨。
        关键词:电力电缆;隧道;消防技术
        引言
        众所周知,电力系统在实际运行过程中会存在很大的安全隐患,极易出现火灾,而当电网埋伏在地底下时,形成更为封闭的环境体系,更加需要在进行电力电缆隧道建设过程中,应用最为全面的消防技术方案。
        1电力电缆隧道出现火灾的原因
        由于电缆隧道受隧道以外的影响非常小,使得很少有外部原因会导致隧道内部发生火灾,火灾的出现的原因通常是隧道内部原因所致。比如在混江发电厂,其二号水循环系统中的电缆就因为中间头过热产生了火灾,同样的情况也在上海供电局当中发生过。这些火灾的发生,和电缆自身的问题关系较小,主要来自于不合适的运行环境,或者外力导致电缆受到损伤所致。(1)如果动力电缆的中间头接触不良或质量不足,中间头的局部电阻就会很高,电力系统运行之后,过高的电阻就会导致中间头位置产生高温,长时间的运行后接头处的绝缘层会被烧穿,从而引发火灾。(2)如果隧道内的接地出现故障,也很有可能导致火灾出现,由于接地引发火灾也是隧道内出现火灾的主要原因之一。当0.5A的电流电弧温度超过20000C,周围的可燃物就会被点燃,从而引发火灾。(3)电缆长期处于不良的运行环境当中,火灾就很容易在隧道中出现。周围环境潮湿,温度过高,都会造成绝缘层的损坏,由此引发火灾。另一方面,由于供电压力,电缆可能会长期在超负荷的状态下运行,这种状态也会导致绝缘层损坏从而引发短路,从而引起电缆火灾。
        2电力电缆隧道消防技术方案
        2.1防火包带与防火涂料
        在建设隧道电缆的过程中,电缆中的某些特殊位置必须提高防火性能。为此,工作人员通常会对其涂抹防火涂料,或是采取加装防火包带的方式,以强化其防火性能。通过运用这些方法,能够有效节省投入资金,防火效果较为良好。然而在一段时间后,倘若地下隧道当中的温度出现变化,比如热胀冷缩现象,就容易造成电缆自动移动,防火涂料便会遭受磨损,从而削弱防火作用,严重情况下还会丧失防火功能。除此之外,针对垂直敷设于工井当中充油式电缆接头盒两侧的情况,倘若采取涂抹防火涂料的方式,很难保证涂抹均匀,还会浪费大量的工作时间。与防火涂料相比,防火包带作业难度更低,还可以承受更低的温度,提升电缆的机械强度。因此,想要强化防火效果,使用防火包带相对而言效果更好。
        2.2电力隧道电缆和附件的选型
        2.2.1电缆选型
        电缆主要分为交联电缆和充油电缆,二者相比,交联电缆的电气性能和防火性能更好,充油电缆则强在电力系统运行时的可靠性。但是,交联电缆具有更好的发展前景,是当前电缆的主要发展方向。
        2.2.2附件选型
        电力电缆的附件主要是指电缆的终端与接头。在地下隧道当中主要使用的附件为电缆接头。针对高压交联式电缆的接头,根据绝缘结构进行划分,可分为绕包型接头与预制接头2种类型。现阶段,在上海的电力系统当中,在对110kV与220kV的电缆实施接头类型选择工作时,多数情况下会选用预制类绝缘接头。


        2.3电缆敷设方式
        2.3.1物理防火措施
        即便使用的是防火性能较好的电力电缆材料,同样会由于损坏而引发火灾的发生,因此为进一步保障电力电缆的防火性能,需要在线缆的外部进行保护层的涂抹,以取得最佳的防火效果。防火涂料会在外界温度变化后产生热胀冷缩,影响实际涂抹的质量,从而降低了电力电缆的防火性能。由此可见,在对电力电缆进行物理防火时,选用防火涂料存在一定局限性,但相比于其他措施,该项措施具有一定的经济效益。需要注意的是,对垂直敷设的电力电缆以及电缆接头盒进行防火涂料的涂抹时,由于位置的特殊,无法将其涂满、涂均匀,且要耗费较长的时间。
        2.3.2防火封堵
        电缆隧道内发生火灾,有相当比例是因为隧道外火情蔓延造成的,因此电缆与外部设备连接处的防火处理非常重要。防火封堵是一种理想的电缆贯穿孔洞和防火墙的封堵材料,能够有效地阻止电缆火焰窜延孔洞向邻室蔓延。防火封堵主要分为防火包和防火堵料。
        2.3.3防火槽盒
        使用防火槽盒是一种依靠防火槽盒自身结构将外部因素隔绝的方法,由于防火槽盒完全封闭,也将氧气隔绝在槽盒之外,如果电缆出现火灾,由于氧气不足,火会自动熄灭。但这种方法并不会普遍使用,防火槽盒的价格非常高,会大幅度提升电缆隧道的建设成本,其次它的存在也会导致电缆的载流量减低,并且大量的电缆线路如果都使用了防火槽盒,隧道内的电负荷会明显增高,这时就必须要扩容,使得隧道的敷设难度变得很高。
        2.3.4防火隔断
        针对电缆隧道、电缆沟以及电缆竖井等重要位置,工作人员需要以技术规定为指导,根据指定位置与距离来设置防火隔断,要尽量减小事故范围,努力降低经济损失。倘若电缆隧道处于电厂与变电站内部时,要保证防火间隔在100m以内;倘若电缆隧道处于电厂与变电站外部时,防火隔断距离应当在200m以下、100m以上。针对距离较长的电缆隧道,需要每间隔500m安装一处防火隔断,其耐火极限时长不宜超出4h,防火墙所使用的防火门需要保证达到甲级。另一方面,在电缆工作运行期间,工作人员要注意进行通风散热,切勿长时间关闭防火门,当火灾发生时及时关闭并进行密封即可。
        2.4消防自动报警系统
        消防自动报警系统的核心思想是对报警区域中发生的任何火情及时地感知,并根据其报警级别分别在控制中心给予报警或进行相应的联动处理。根据现场的需求,火灾传感器主要是感烟探测器和感温探测器,此外还有火焰探测器等;从探测原理上区分,可分为离子型、光电型、红外型等;从电子原理上区分,可分为开关信号型、模拟型以及智能型等。所有这些传感器对现场信息进行采集,并将所采集到的经过分析(智能探测器)的信号(正常或火警)通过消防专用传输网络向控制器传输汇总。获得火情报告后,控制器根据事先编制的程序采取必要的措施,除了应有的消防各子系统间的联系,还对与消防相关的其他系统进行检测与控制联动。这时候,智能控制器通过控制网络对防火卷帘门、电梯、消防水泵、灭火气体系统、电动门、防排烟风机、中央空调、动力配电系统等联动设备下达各种联动命令,以使火情得到及时控制并最大限度保护人员疏散安全,把损失减少到最低限度。火灾智能控制器是整个消防自动报警系统的核心,它检测整个控制网络上的各个设备(传感器、执行器、显示器等),并根据具体情况,对各方面获得的数据加以汇总、记录、分析、计算,能够在它的显示界面上及时报出火警发生的位置、火灾蔓延的程度以及已采取的消防措施等,使工作人员能及时了解现场情况及及时采取相应的措施。
        结语
        在对地下隧道电力电缆消防安全技术的应用策略进行分析的过程中,相关工作人员应当综合考虑多方面的因素。要根据地下隧道的实际情况,结合电力电缆的主要特点,科学合理地制定消防策略,以此确保地下隧道电力电缆的质量安全,有效杜绝火灾隐患。
        参考文献
        [1]张倩.电力电缆隧道机械通风防护技术分析[J].南方农机,2019,50(11):255+262.
        [2]赵群辉.电力电缆隧道综合监控系统的设计与实现[J].电工技术,2019(16):61-63.
        [3]徐强.电力电缆隧道消防设置应用[J].消防技术与产品信息,2019(12):36-38.
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