電力電纜隧道的防火和消防設計研究

謝大明

摘要：電纜隧道作為一類全封閉式構筑物，其內部空間狹小，一經發生火災快速蔓延，產生不可估測損失，有必要加強電纜隧道防火措施。本文主要基于電力電纜隧道特征，深究其火災形成的原因，并提出防火措施和消防設計核心點，不斷優化完善城市電力電纜隧道防火措施，確保消防安全性。

關鍵詞：電纜隧道;防火;消防設計

前言

電纜隧道為城市供電提供新的路徑，但因其長度較長空間有限，且電纜具有易燃性，內部存在多個不確定危險因子，促使電纜隧道防火和消防日漸凸顯。電力隧道內若不慎出現火災，會進一步迅速造成電氣設備損壞，需對其防火予以高度重視，采取全方位措施予以保證安全。

一、電力電纜隧道的防火措施

（一）防火分區的劃分

電力電纜隧道內不慎出現火災，劃分防火分區更有助于人員快速分散，且防火分區多以防火墻完成劃分，可減少發生火災區域對其他區域產生干擾，降低火災產生的損失。根據實踐數據顯示，處于火災濃煙環境下，人低頭掩鼻可通行30m，若有一定的條件電纜隧道可以70m為間隔布設第一個防火分區。除通往主控室等按照通風區段分割的組火墻均可布設防火門，為進一步提高安全系數，可逐一在每個防火分區均布設防火門，正常狀況下其為開放狀態具有通風作用，一經出現火災其會發起警報防火門自動關閉，可進一步控制火災持續性蔓延。

（二）用封、堵、涂、隔等措施

為進一步抑制火災發生以及減少火災發生產生損失，需積極在電纜線表面涂抹相應的防火涂料，每個防火門和防火分區內兩段六米區域內電纜均進行防火涂料。存在火災隱患部位兩端六米內區域內電纜均涂抹防火涂料，并積極使用封、堵、隔等舉措強化防火成效。選取上述方式核心目的在于，若其中某一根電纜出現火災不會促使其他電纜受累，除分區布設防火墻之外，處于電力電纜和控制電纜間應增設相應的防火隔板。為進一步發揮防火封堵實際成效，需積極控制其實際厚度，特別針對電纜十分密集區域，可選取有效的軟堵料予以密封，日常維護操作之后需恢復破壞區域，封堵材料實際厚度取決于電纜自身密度。

（三）利用阻燃電纜或耐火電纜

阻燃電纜外部護套核心特征便為燃點較高，處于特定時間內，可保護電纜促使其主絕緣不受損壞，從而抑制火災發生范圍。但是阻燃電纜并非作為防火輔助措施，禁止因使用阻燃電纜而去除防火墻布設。耐火電纜針對關鍵性回路，其可處于特定時間內保護回路處于通電狀態。

（四）構建良好的運行環境

電纜隧道運行過程中，為其創設優良、安全的運行環境，也可進一步減少火災發生，溫濕度適合，通風條件較佳，是電纜隧道運行基礎保證。電纜隧道內應布設排水設施高效排水，保證其內部處于干燥狀態，以免積水、有腐蝕性物質流入隧道內部。電纜輸送運行會產生熱量，若其內部散熱條件不佳，促使其內部溫度持續性上升，增加發生火災風險。確保隧道內部具有良好的通風，需配置通風系統，按照風速和噪聲規范要求進行通風分區劃分，隧道內出現火災風機應中止工作，促使發生火災區域內因氧氣不足難以維持燃燒，從而實現控制火災目標，減少其帶來的損失[1]。

二、電力電纜隧道消防設計

（一）電纜的選擇應用

電網敷設應用電纜頻次較高的為交聯和充油電纜，充油電纜主要是處于電纜絕緣內部沖入絕緣油，為進一步避免絕緣內部存在氣隙，通過供油水設備為其內部充入一定的壓力，從而減小絕緣厚度和外直徑。充油電纜多用于高壓電網敷設中，交聯電纜主要以聚乙烯樹脂構成，常溫條件下自身性能優良，通過輻射等方式促使其內部分子結構變更，高溫條件下也具有良好的電性能。充油電纜實際應用中若出現漏油等現象，增加火災發生風險，交聯電纜自身防火性能優良，適用性能更強，應用更廣泛。

（二）電纜附件

電纜附件主要涉及兩大模塊，即終端接頭、中間接頭，主要用于電纜線路與電力系統其它部分銜接的電氣連接，并保證絕緣至連接點裝置。接頭作為電纜附件中作為核心的部位，通常可將其劃分為兩種型式，即繞包型、預制型，其中預制型操作及后續維護均便捷，且接頭故障率較低。

（三）電纜保護配置方式

一方面，110kV電纜保護。電纜線路中聯絡線路出現故障過程中，縱聯主保護和后備保1段可第一時間中斷，該動作實際執行處于100ms內，若該保護動作并未發生，后備保護2段會處于短周期內出現故障，線路保護1段會立即進行故障中斷，并將該執行動作時間控制于100ms。若并未發生保護動作，后備保護2段會持續性執行故障切除，將該動作執行時間控制于500ms內。另一方面，220kV電纜保護。電纜線路中用于聯絡線路發生故障，縱聯主保護和距離1段會執行故障切除，執行時間周期處于20ms-100ms，若斷路器并未執行相應的動作，斷路器失靈將執行切除所有斷路器動作。終端線出現全線故障時，線路保護將執行故障切除，時間控制于100ms以內，若斷路器并未執行動作，則短路器失靈保護將處于500s的時間內執行切除所有斷路器作用[2]。

（四）電纜溫度監測系統

電力電纜隧道內應用分布式光纖溫度傳感系統，其實際應用頻次較高，該系統監測電纜表面溫度為基礎條件，從而估測電纜導體實際運行溫度及負載流量，通過實踐應用檢驗該系統吻合相關要求。電纜隧道中使用該監測系統，可進一步動態化監測電纜運行狀況，有助于優化電纜運行負荷，提高電力資源利用率。電纜負荷超出其實際負載范圍，可通過監控掌握其實際負載，并利用遠程控制優化其負荷，以此糾正電纜運行異常狀況，從本質層面消除因超負載電纜過熱引發的火災[3]。

（五）溫度自動報警系統

電力電纜隧道內布設相應溫度監測報警與控制系統，可對火災具備警示、控制作用。隧道內電纜不慎出現火災之前一般會存在異常指標，如溫度，其處于達到燃燒燃點時方可燃燒，且電纜存在煙或有毒氣體產生。溫度自動報警系統可處于電纜溫度達到燃點之前發出警示，提醒作業人員快速消除火災隱患，以此有效控制火災。

三、結束語

電纜隧道防火措施及消防設計合理性，直接關乎電纜隧道運行安全性及可靠性，因電纜隧道自身空間有限，發生火災蔓延速度快，需對其防火措施予以重視。應按照電纜隧道實際狀況，采取有效的防火措施，科學、合理進行消防設計，從而保證電纜消防運行的可靠性。

參考文獻

[1]方鴻強，陸守香，陳瀟.電力電纜隧道火災風險影響因素識別研究[J].消防科學與技術，2019，38（5）：695-698.

[2]羅春幸.城市交通隧道消防滅火設施設計要點分析[J].城市建筑，2019，322（17）：112-113.

[3]陳旻.火災探測器對城市隧道消防運維管理的影響[J].上海船舶運輸科學研究所學報， 2019，42（1）：81-86.