何寅

關鍵詞：電力電纜;隧道

前言：

隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，越來越多的電力將由電力電纜完成輸送任務。根據(jù)最新設計要求，220千伏及以上電纜原則上需采用隧道型式，不得采用非開挖定向鉆（拉管）或直埋敷設。區(qū)別于以往的電纜敷設方式，電纜隧道具有空間利用率大和運行檢修方便等優(yōu)點，但相比排管敷設，電纜的火災隱患更為嚴重，如2016年10月日本埼玉縣新座市地下電纜隧道火災，造成東京市中心大規(guī)模停電。電纜隧道火災不僅造成損失嚴重，并且難以施救，因此，為保障電網(wǎng)的安全運行，必須對電纜隧道采取完備的消防措施。

1 電纜隧道火災的起因分析

（1）電纜本體及附屬設施故障導致火災：電纜本體絕緣擊穿、充油電纜漏油、電纜中間接頭擊穿均會產(chǎn)生近千攝氏度高溫，一旦周圍有易燃物體極易引發(fā)火災;（2）電纜接地系統(tǒng)故障：接地系統(tǒng)故障或接地系統(tǒng)接線錯誤導致長時間過熱，引發(fā)火災;（3）隧道低壓線路及電器設備故障：電纜隧道內(nèi)部除去電纜以外，還有相應的低壓線路、照明系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和監(jiān)控等一系列設施。這些設施長時間高強度運行狀況下容易產(chǎn)生高溫過熱，引發(fā)火災;

2 電纜隧道火災的特點

首先，電纜隧道作為一種地下管廊建筑，設備運行單位按周期開展巡檢工作，無法實時關注隧道內(nèi)部情況，難以在第一時間知曉火災情況。

其次，聚氯乙烯（PVC）材料作為電纜絕緣層的主要成分，對熱的穩(wěn)定性較差，其在240℃至340℃燃燒分解出氯化氫氣體和二烯烴，然后在400℃-470℃開始燃燒。而氯化氫（HCl）氣體和二烯烴（CnH）氣體極易燃燒，燃燒溫度高達上千度，煙助火長，此時火焰將沿電纜本體迅速蔓延。由于電纜隧道往往深且狹長，當這些有害易燃氣體充滿隧道時，人是無法進入隧道進行主動撲滅的，甚至連著火點都無法判別。因此滅火器等設施在此時就完全成為了擺設，無法起到應有的作用。在這種情況下，如果電纜隧道內(nèi)部沒有切實可行的滅火措施，外力將完全無法干涉隧道內(nèi)部，即使切斷全部電源，也再無法控制火勢，隧道內(nèi)部的電纜及其他設備必將完全燒毀，損失極為重大。而發(fā)生嚴重火災過后的電纜隧道，內(nèi)部墻面將布滿可導電的金屬微粒，如果不去除的話將對修復后的運行工作造成極大威脅。因此給隧道的回復工作帶來的巨大的難度和工作量。

3 幾種常用消防措施

3.1選用合適的阻燃電纜

根據(jù)不同地區(qū)的實際情況，電纜隧道內(nèi)部除去220千伏電纜，往往還有110千伏、10千伏、0.4千伏以及通訊光纜的存在。因此，電纜的選型就顯得相當重要。前文提到過，電纜主體重要組成部分聚氯乙烯的燃點是400℃-470℃，而電纜本體或附屬設施發(fā)生絕緣擊穿故障時產(chǎn)生的溫度高達上千度。一單高溫持續(xù)足夠時間，足以造成火勢蔓延。

阻燃電纜是在絕緣層和護套之間增加了一層阻燃材料，具有阻止或延緩火勢蔓延能力。我們對于阻燃的定義是在規(guī)定試驗條件下，試樣被燃燒，在撤去火源后，火焰在試樣上的蔓延僅在限定范圍內(nèi)并且自行熄滅的特性，即具有阻止或延緩火焰發(fā)生或蔓延的能力。其次，肉眼在透光率70%的煙霧環(huán)境中，裸視力分辨能力能達到5米。當普通聚氯乙烯燃燒時釋放的煙霧的透光率僅達到15%，此情況下人的裸視力只能達到2米左右，對撲滅火情或是人員逃生都造成極大威脅。綜上所述，在電纜選型方面，我們應該采用低煙無鹵阻燃電纜。

3.2安裝電纜隧道監(jiān)測系統(tǒng)

為起到提前發(fā)現(xiàn)火情的目的，電纜隧道監(jiān)測系統(tǒng)至少需要由以下幾個模塊構(gòu)成：視頻監(jiān)控，溫度監(jiān)測，火災（煙霧）報警等。視頻監(jiān)控：視頻監(jiān)控可以最直觀的了解到電纜隧道內(nèi)部的實時情況。一般來說，視頻監(jiān)控都設置在電纜中間接頭、接地箱及水泵等關鍵位置。同時運行人員可以隨時通過監(jiān)控系統(tǒng)切換視頻畫面，對影像資料進行儲存和調(diào)用。溫度監(jiān)測：在電纜運行中，介質(zhì)損耗會隨著電流和溫度的上升而上升。當電力電纜的溫度過高時，還會加速絕緣老化。當溫度超過閥值（90C°）后，可能會引起火災，造成電力中斷。有毒氣體濃度監(jiān)測：隧道中往往存在著一氧化碳，硫化氫和甲烷等裂隙瓦斯。裂隙瓦斯是從隧道圍層中溢出的有害氣體的總稱。裂隙瓦斯對人體有極大的害處，甚至能造成人員死亡。另外，當氧氣濃度太低時，也會危及隧道中運行人員的人身安全。火災（煙霧）監(jiān)測：根據(jù)前文提到的，煙霧濃度是火災發(fā)生的一個先兆，監(jiān)控隧道內(nèi)部煙霧濃度，即可提前發(fā)現(xiàn)火情，將火災扼殺在初始階段。同時由于地下隧道只有出入口與外界聯(lián)通，通風性非常差，容易造成煙霧無法消散。煙霧的殘留，也會腐蝕電氣設備，加速電氣設備老化?；馂谋O(jiān)測系統(tǒng)必須配備報警系統(tǒng)，當隧道內(nèi)發(fā)生火情，能夠做到及時反映，向指定的多個手機號碼和系統(tǒng)終端發(fā)送報警信號。

3.3設置防火隔斷

將電纜隧道認為劃分成若干個區(qū)域，并在每個區(qū)域交界區(qū)設置防火隔斷。

3.3.1 設置防火門

當電纜隧道發(fā)生火災時，防火門可以最有效的阻擋火勢蔓延。根據(jù)防火能力的不同，防火門分為甲乙丙三個等級，電纜隧道內(nèi)部應當采用甲級防火門，保證其在火災發(fā)生時耐火極限可以達到1.5至2小時。

同時由于電纜隧道的通風要求，防火門平時應當開啟，只有火災發(fā)生時自動關閉。因此隧道內(nèi)部防火門還需要安裝閉門器。該閉門器一方面應當可以與監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)動，當發(fā)生火情時自動動作;另一方面應當保證火情發(fā)生時當電力供應被切斷時，也能有效動作。

3.3.2 設置防火封堵

在隧道內(nèi)部各類電纜、通訊光纜進出控制（箱）室、電纜層以及電纜防火墻時，應當對所有孔洞進行嚴密的防火封堵。防火封堵材料應當相對柔軟，避免造成電纜表皮的磨損;同時也應當具備足夠鵝機械強度，有一定的抗沖擊力。

3.3.3 電纜本體防火涂料噴涂

相比防火包帶，防火涂料有以下幾點優(yōu)勢：一是工程造價低;二是施工簡便，無需抬升電纜本體;三是不影響電纜散熱。一般情況下，我們在電纜中間接頭相鄰處、電纜進出控制（箱）室、電纜層以及電纜防火墻處噴涂防火涂料，涂層厚度不應小于3毫米。

3.3.4 噴淋滅火裝置

噴淋滅火裝置在滅火方面具有較大的優(yōu)勢，滅火效率高，水資源豐富，工程造價低，尤其是噴淋裝置對隧道內(nèi)部的有毒有害氣體有極大的清除作用。然而噴淋滅火裝置也有其局限之處：供水管道滲漏水容易引發(fā)電力故障;噴淋滅火雖然撲滅固體火焰非常有效，但是使用在電氣設備上容易引發(fā)二次事故;并且當火情撲滅后，隧道內(nèi)水勢蔓延，給搶修恢復工作也帶來不便。因此噴淋滅火裝置只適用于電纜隧道內(nèi)的非電力工作區(qū)域。

3.3.5 懸掛式超細干粉滅火裝置

懸掛式超細干粉滅火裝置是現(xiàn)階段電纜隧道內(nèi)使用比較廣泛的一種滅火裝置。相比其他滅火裝置，它的優(yōu)勢在于：一是工程造價極低;二是裝設簡易，一般只需要懸掛在電纜終端、中間接頭、接地箱和電氣控制箱上方，當溫度上升至設定值時，該裝置自動打開閥門，釋放超細干粉。然而懸掛式超細干粉滅火裝置同樣存在幾點不足：一是有效滅火區(qū)域較小，隧道內(nèi)裝置用量多;二是該裝置屬于一次性設備，無法反復填充使用，且有效期一般為3至5年，需要定期更換。

結(jié)束語：

電纜隧道作為一種特殊的火災高危場所，設置一系列有效的消防措施是非常必要的，然而截至目前為止，選擇經(jīng)濟而有效的消防設施，設計科學的消防系統(tǒng)仍然是個嚴峻的課題。本文僅以個人多年生產(chǎn)管理實踐為基礎得出一點經(jīng)驗，希望可以拋磚引玉。