地下電纜管網(wǎng)滅火救援

■呂中華 上海消防救援總隊(duì)松江支隊(duì)

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和工礦企業(yè)的日益繁榮，高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對能源、動力的需求與日俱增，電網(wǎng)變電能力與電量劇增的矛盾更加突出。加上新能源動力載具的大力推廣，電纜被大量地投入使用，且敷設(shè)時大多在地下或架空及夾層等設(shè)施中，一旦引起火災(zāi)給消防撲救帶來重大考驗(yàn)。2018年7月，樂山城區(qū)大橋西街發(fā)生一起地下電纜火災(zāi)事故，電纜因起火產(chǎn)生爆炸，不斷有濃煙從地表井蓋冒出。

一、電纜的結(jié)構(gòu)與類型

（一）電纜的結(jié)構(gòu)

電纜主要由三部分組成：電纜芯，用于傳輸電能；絕緣層，保證電能沿導(dǎo)線芯傳輸，使導(dǎo)線芯與外界隔離；保護(hù)層（鉛包），起保護(hù)密封作用，使絕緣層不受外界潮氣浸入和損傷，保持絕緣性能。

（二）電纜的類型

按電壓分為：低壓電纜、中壓電纜、高壓電纜。

按功能大致分為：電力電纜、控制電纜、通訊信號電纜。

按線芯分為：單芯、雙芯、三芯和四芯。

按形狀分為：圓形、腰子形、半圓形、扇形、空心形以及同心圓形。

按所用絕緣材料的不同可分為：充油電纜、塑料PVC 絕緣電纜、橡皮絕緣電纜、阻燃電纜、耐火電纜。

二、地下管網(wǎng)的特點(diǎn)

電纜大多以夾層、隧道、溝道、豎井和管道等形式進(jìn)行敷設(shè)；而在室外，大多是沿道路直埋或敷設(shè)在人行道下面的排管內(nèi)；通過江河的電纜，有的直接敷設(shè)于河床上，也有的埋于河床底下0.5 ～1.5m 處深度。

管網(wǎng)隧道、豎井。管網(wǎng)隧道、豎井是一種封閉狹長的構(gòu)筑物，一般高1.8m 以上、寬約1.5m，每60m 間隔處設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，用于電纜內(nèi)的通風(fēng)，并在每個進(jìn)出口處設(shè)置有防火間隔設(shè)施，發(fā)生火災(zāi)時用于阻止煙、熱的擴(kuò)散蔓延；隧道及豎井兩側(cè)設(shè)有數(shù)層電纜支架，可放置很多電纜。

電纜夾層。部分大型企業(yè)在主控室或集控室等控制室下設(shè)置專門的電纜層。如寶鋼化工廠、寶鋼煉鐵廠以及發(fā)生“2·28”火災(zāi)的寶鋼煉鋼廠等都設(shè)有電纜夾層，以便將電纜和控制室內(nèi)的高壓電器設(shè)備分開布置；電纜夾層的高度一般為2.5m（凈高）左右。

電纜溝道。較重的電纜或緊靠敷設(shè)的控制和信號電纜，一般敷設(shè)于特制的溝道或溝槽內(nèi)；溝道內(nèi)空間較小，有的在底部填沙，上面加裝蓋板，通常設(shè)有換氣孔。

電纜管道。由電纜夾層、隧道、溝道、豎井等引出與設(shè)備連接的那段電纜，以及穿過樓板、墻壁的電纜都需穿入電纜管，使電纜免受機(jī)械損傷。為了方便施工、檢修，在直線段每隔100 ～200m 以及管道的轉(zhuǎn)彎和分支處都設(shè)置有孔洞，便于電纜的穿入和拔出。

敷設(shè)于夾層、隧道、豎井等的電纜，一般都是敷設(shè)在電纜支架上。使不同電壓等級的電力電纜、控制電纜、信號電纜被托起和分層架設(shè)，這樣便于散熱、巡視、檢修，以及避免干擾影響正常工作性能。

電纜夾層、隧道、豎井中大多安裝有報(bào)警設(shè)備。如：寶鋼老廠區(qū)裝有感煙探測器，寶鋼三期為藍(lán)色溫感報(bào)警。電纜夾層大多設(shè)有固定氣體滅火系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)，有的電纜隧道、溝道、豎井也設(shè)置有開式噴淋系統(tǒng)，并在電纜構(gòu)筑物旁設(shè)有供消防車停靠的噴淋泵浦結(jié)合器。

在隧道或重要回路的電纜溝道中，每隔幾十米都設(shè)有專門的防火門、防火墻及通風(fēng)設(shè)施，在豎井中相隔7m 設(shè)置有阻火隔層。

三、地下管網(wǎng)火災(zāi)的特性

（一）火勢發(fā)展迅速，燃燒猛烈，產(chǎn)生大量煙氣

供電管網(wǎng)一旦著火后，就會順著電纜線路燃燒，尤其是電流方向。但這種燃燒一般發(fā)生在電纜的某一段上，燃燒速度快，煙濃，且煙氣有毒；若發(fā)生在電纜隧道、溝道、豎井內(nèi)易造成視線不清，散熱困難，溫度高，導(dǎo)致消防員偵察火情困難，易釀成火勢擴(kuò)大。

電纜火災(zāi)大都發(fā)生在比較密集的豎井或隧道中，電纜一般由油浸式、橡皮和聚氯乙烯等可燃物組成，燃點(diǎn)低，燃燒熱量大，如豎井架內(nèi)電纜發(fā)生火災(zāi)，會產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”，蔓延速度快，煙濃火大。

（二）滅火救援環(huán)境不理想

塑料、充油、橡膠等電纜，燃燒時都會產(chǎn)生大量的濃煙和有毒氣體，火場能見度低，直接威脅消防救援人員的生命安全；電纜群著火后熱量相互補(bǔ)充，而且空間狹小、易形成高溫?zé)煔庾苽耍绊憫?zhàn)斗行動的展開，撲救困難。如1997年11月15日金山石化總廠的地下電纜火災(zāi)，整條地下纜井都是濃煙彌漫，而且溫度又高，撲救時難度大，作戰(zhàn)時間長。

（三）易產(chǎn)生次生災(zāi)害

管網(wǎng)發(fā)生火災(zāi)后，火勢容易從孔洞、管道向相連的控制室和裝置設(shè)備蔓延，造成回路控制失靈及主要設(shè)備損壞，導(dǎo)致事故擴(kuò)大；設(shè)備修復(fù)困難，造成企業(yè)長時間的癱瘓，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。2020年5月4日，陜西西安高新區(qū)發(fā)生一起工程施工現(xiàn)場內(nèi)電纜橋架起火事故，該事故造成約6000 戶用戶停電。

四、滅火救援方法

（一）多層面組織偵察

電纜構(gòu)筑物內(nèi)的電纜燃燒后，局部區(qū)域內(nèi)形成大范圍的煙霧，火點(diǎn)難以看到，所以確定火點(diǎn)是一個關(guān)鍵。通常情況下，可以根據(jù)起火電纜經(jīng)過的路線和特征進(jìn)行火情偵察，查找起火點(diǎn)。大致可采用以下三種偵察方法：

1.外部偵察

對于電纜隧道、溝道、豎井的出入口、通風(fēng)孔，若洞口的煙霧大，說明燃燒點(diǎn)就在附近。

2.破拆偵察

用撬棒掀開電纜隧道、溝道、豎井通風(fēng)孔上的蓋板，哪里煙霧大說明燃燒點(diǎn)就在哪里。

3.內(nèi)部偵察

組成精干的偵察小組，偵察前必須對空氣呼吸器、器材等裝備進(jìn)行認(rèn)真檢查。明確規(guī)定聯(lián)絡(luò)信號，在實(shí)施中要清楚、準(zhǔn)確。在電纜隧道、溝道中進(jìn)行火情偵察，當(dāng)前進(jìn)到溫度較高處時，應(yīng)立即停止前進(jìn)，并初步確定著火點(diǎn)就在附近。不要盲目行動，以免誤觸燃燒后裸露的帶電電纜和設(shè)備。內(nèi)部偵察有時往往和深入內(nèi)攻同時進(jìn)行。

（二）合理利用通風(fēng)設(shè)施

國外試驗(yàn)表明，在與電纜隧道截面相同的2m2截面的燃燒箱內(nèi)，空氣流量為4m3/min 時，熱量不會積蓄。當(dāng)通風(fēng)設(shè)施開啟時，燃著的電纜外層會被快速流動的空氣所吹熄，但在豎井條件下，由于高速氣流與熱空氣能夠形成煙囪效應(yīng)，高速通風(fēng)反而會助長電纜未燃部分的預(yù)熱，達(dá)到臨界溫度而延燃。

（三）充分發(fā)揮固定消防設(shè)施作用

通常，電纜構(gòu)筑物內(nèi)都設(shè)有固定的二氧化碳滅火系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)，水噴淋泵浦結(jié)合器、水幕裝置、防火門等消防設(shè)施；消防隊(duì)滅火前，首先應(yīng)考慮派人員關(guān)閉防火門，啟動水幕裝置，阻止火勢擴(kuò)展。然后啟動滅火系統(tǒng)滅火。另外消防車還可停靠噴淋泵浦結(jié)合器，利用噴淋系統(tǒng)實(shí)施有效的進(jìn)攻，爭取迅速撲滅火災(zāi)或者阻止火勢擴(kuò)大蔓延，掌握滅火的主動權(quán)。

（四）斷電作業(yè)

電纜發(fā)生火災(zāi)后，首先應(yīng)立即切斷電源。當(dāng)敷設(shè)在夾層、隧道或溝道中的電纜著火時，如遇并排敷設(shè)的電纜有著火危險(xiǎn)，也應(yīng)將這些電纜的電源切斷。電纜分層排列時，則先將起火電纜上面的受熱電纜的電源切斷，然后把和起火電纜并排的電纜的電源切斷，最后把起火電纜下面的電纜的電源切斷。

（五）帶電作業(yè)

在燃燒面積小、斷電會造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失或更為嚴(yán)重的后果時，為了爭取滅火時機(jī)，必須在帶電情況下進(jìn)行滅火。帶電滅火關(guān)鍵是解決觸電危險(xiǎn)，當(dāng)采取各種安全措施以后，帶電滅火和撲救斷電后滅火方法相同。

1.用滅火器帶電滅火

常用滅火劑的絕緣強(qiáng)度：常用的滅火劑有CO2、1211、1311 干粉等。這些滅火劑都不導(dǎo)電，有足夠的絕緣能力。

確定最小安全距離：當(dāng)主管中隊(duì)到達(dá)火場后，如果火災(zāi)面積不大，強(qiáng)度不高，偵察小組人員攜帶滅火器帶電滅火不失為最佳方法，但到達(dá)現(xiàn)場后切勿盲目行動，指揮員應(yīng)當(dāng)取得單位技術(shù)人員的協(xié)助，了解帶電的電力線路的電壓和火災(zāi)情況，確定最小安全距離后，再組織人員進(jìn)行帶電滅火。用滅火器帶電滅火時，人體、滅火器的噴嘴、筒體與帶電體之間不小于表1 所列的最小安全距離。

表1 帶電作業(yè)時接地體對帶電體的最小距離

2.用水帶電滅火

用水帶電滅火時，帶電體與噴射水流的水槍、人體、大地可以形成一個回路，這個回路中所通過的電流大小，對人身的安全有直接影響。據(jù)試驗(yàn)，人體的電阻約為1kΩ，當(dāng)電流通過人體的電流不超過1mA，就可以保障撲救人員的安全。那么影響水槍導(dǎo)電量大小的因素有哪些呢？試驗(yàn)證明：水柱的導(dǎo)電電流的大小與水的電阻率、水壓、電壓、水槍噴嘴至帶電體之間的距離、水槍噴嘴的直徑等因素有關(guān)。

所以在用水帶電滅火時，要考慮到電纜電壓的大小，使用較為純凈的水（盡量使用市政消火栓的水而不用河浜水或地下陰井水），增大人與帶電體之間的距離，以提高安全程度。表2、表3 為不同水壓直流水槍和開花水槍的水柱漏泄電流試驗(yàn)數(shù)據(jù)：

表2 不同水壓直流水槍的水柱漏泄電流

表3 不同水壓開花水槍的水柱漏泄電流

從以上可以得出在電纜實(shí)際火災(zāi)中，采用直流水槍進(jìn)行帶電滅火時，距離帶電體較近的情況下，不宜采用過高的水壓；采用開花水槍進(jìn)行帶電滅火時，不宜采用過低的水壓，但可采用點(diǎn)射的方法滅火；采用噴霧水槍帶電滅火時，則應(yīng)有足夠的水壓保證霧化程度和足夠的電阻值。

3.用水帶電滅火具體方法

穿戴均壓服：目前使用的均壓服有兩種，一種是用棉纖維或動物纖維與紫銅絲并捻的經(jīng)緯交織布制成的；另一種是用棉布經(jīng)化學(xué)鍍銅或鍍銀制成的，這兩種均壓服包括：帽子、手套、襪子、膠鞋等，而膠鞋底則用導(dǎo)電橡膠制成。在穿戴均壓服時，一定要把衣服、帽子、手套、襪子和膠鞋之間用銅絲和銅扣連接好，使其相互間連成整體。

穿戴絕緣膠靴和絕緣手套：穿戴絕緣膠靴和絕緣手套滅火時，水槍不用接地線，宜采用塑料水槍，進(jìn)一步提高絕緣強(qiáng)度。在撲救過程中，要防止水流入手套和膠靴中降低絕緣強(qiáng)度。在向帶電設(shè)備射水時盡量使用點(diǎn)射和掃射，其他人員要防止與水帶接觸。

采用高壓水槍的霧化水流撲救：高壓水槍的出水口徑為6.5、7.0、7.5、8.0mm，工作壓力4 MPa，采用霧化水流撲救時，高壓噴霧水流的射程與上述出水口徑相對應(yīng)為9、11、12、15m，霧化水滴直徑100 ～200μm，撲救時應(yīng)根據(jù)電壓高低選好距離，并在霧化水流正常后，才能射向帶電體滅火。

采用雙級離心式噴霧水槍：雙級離心式噴霧水槍是在一般直流水槍的噴嘴上安裝一個雙級離心噴霧頭構(gòu)成的。這種水槍的霧化程度好，幾乎是不導(dǎo)電的，這種噴霧水槍的最遠(yuǎn)射程為10m 左右。用這種噴霧水槍進(jìn)行帶電滅火時，水槍可不用接地線，應(yīng)根據(jù)電壓選好距離，消防泵壓保持在0.5 ～0.7MPa，并在水槍噴出的霧狀水正常后，才能射向帶電體滅火。經(jīng)試驗(yàn)：噴霧水槍噴嘴距離127kV 帶電體1.5m 用7.07×105Pa 的水壓進(jìn)行滅火，沒有漏泄電流。

設(shè)置接地裝置：可用2 ～3 根長20 ～30m 截面為1 ～1.5mm2的軟銅絲并在一起作為接地線。接地棒可用1m 多長不生銹的鐵管或鐵棍。水槍手可將接地線一端牢固接在金屬水槍噴嘴上，但不能使用塑料水槍，另一端與接地棒連接，并將接地棒釘入地下0.5m 以下深度。如土壤太干燥，可以澆一些水以降低接地電阻。持水槍時，手的位置一定要放在接地線后面，根據(jù)電壓高低，選擇好與帶電體的距離，然后射水撲救。

也可用粗銅線編好的0.8m×0.8m 的網(wǎng)格板，網(wǎng)格孔眼的邊長取2 ～3cm，在網(wǎng)格板上牢固地接好一根3m左右的接地線，連接用銅線綁扎加固或用錫焊加固。用水帶電滅火時，把接地網(wǎng)格板上接地線空出的一端牢固連接在金屬水槍噴嘴上。根據(jù)電壓高低選好安全距離，撲救人員在接地網(wǎng)格板上站好，才能射水滅火。

再者用粗銅線編成草鞋樣的網(wǎng)格鞋套上，代替網(wǎng)格接地板。此種方法行動起來更方便，兩只鞋上牢固連接好3m 左右長的接地線，滅火時把兩只鞋的接地線同時牢固連接在金屬水槍噴嘴上，根據(jù)電壓高低選好距離，然后射水撲救。

（六）使用窒息滅火

在內(nèi)攻條件非常惡劣，固定消防設(shè)施又不奏效的前提下，為了迅速滅火也可采用窒息法。將電纜隧道、溝道、豎井內(nèi)的防火門關(guān)閉，用沙袋、泥土等將電纜構(gòu)筑物的孔洞堵死，關(guān)閉通風(fēng)機(jī)防止空氣流動，從而起到窒息滅火的作用。但采用窒息滅火應(yīng)注意：在封堵滅火前，人員必須全部撤離電纜構(gòu)筑物；必須把構(gòu)筑物內(nèi)的孔洞全部堵死；窒息滅火的時間嚴(yán)格控制好，寧長勿短；在開洞檢查滅火效果時，水槍手必須先布置到位，做好射水準(zhǔn)備方可移去堵洞物。

五、地下電纜滅火救援對策

（一）初期小火

對于阻燃電纜的初期火災(zāi)，可以考慮切斷電源讓其自行熄滅；對于外露電纜的火災(zāi)，也可使用黃土和干沙進(jìn)行覆蓋滅火；在火情偵察過程中，偵察小組攜帶好相關(guān)滅火器，當(dāng)偵察到起火點(diǎn)后，可利用滅火器迅速撲滅火點(diǎn)。

（二）成災(zāi)大火

電纜構(gòu)筑物大面積燃燒，固定消防設(shè)施啟動后效果又不大，應(yīng)考慮采取深入內(nèi)攻滅火。內(nèi)攻前應(yīng)準(zhǔn)備充分，挑選業(yè)務(wù)素質(zhì)好，經(jīng)驗(yàn)豐富，具有應(yīng)變能力的消防員。同時要求有關(guān)部門切斷電源，然后選擇最佳進(jìn)攻時機(jī)。常見的滅火措施：

電纜構(gòu)筑物空間較大時，利用現(xiàn)有配備的干粉車、二氧化碳車等特種車輛，組織戰(zhàn)斗小組深入內(nèi)攻。也可和火情偵察同步跟進(jìn)。內(nèi)攻人員必須佩戴空氣呼吸器，戴上絕緣手套，攜帶照明燈具等必要的裝備。幾名戰(zhàn)斗員互相協(xié)同深入電纜構(gòu)筑物內(nèi)實(shí)施偵察，找準(zhǔn)著火點(diǎn)后，沿導(dǎo)向繩回到入口處，取余下戰(zhàn)斗員準(zhǔn)備好的干粉槍或二氧化碳槍，至燃燒部位通過導(dǎo)向繩發(fā)聯(lián)絡(luò)信號，要求供干粉或二氧化碳。由于目前配備的斯太爾干粉車上裝有長度40m 的膠管4 根，當(dāng)車輛與著火處距離超過40m時，可采用膠管連接進(jìn)行操作。

如果電纜構(gòu)筑物內(nèi)由于燃燒空氣不足溫度較高時，可用水罐車滅火，但必須是在切斷電源后。水槍手應(yīng)組成梯隊(duì)形，前面的水槍手滅火，后面的水槍手掩護(hù)。進(jìn)攻速度不宜過快，穩(wěn)步前進(jìn)。易使用噴霧射流，不僅效果明顯，可以驅(qū)散高溫?zé)煔獗Ｗo(hù)人員，又可以進(jìn)行有效的冷卻保護(hù)，防止觸電。在使用噴霧水槍時，人與帶電體的距離必須大于3m。

電纜構(gòu)筑物空間較小時，可不用內(nèi)攻的方法。待切斷電源后，使用泡沫從電纜隧道、溝道、豎井的入口一端向內(nèi)灌泡沫，另一端放開，使煙氣和熱量擴(kuò)散。也可向內(nèi)大量灌水，直到將著火點(diǎn)用水封住，火即自行熄滅。如果電纜構(gòu)筑物的進(jìn)攻端和散熱端離燃燒點(diǎn)較遠(yuǎn)時，應(yīng)考慮在燃燒點(diǎn)兩側(cè)破拆，向破拆洞口灌注泡沫或用作排煙，這樣可以減少進(jìn)攻時間，提高滅火劑的使用效率。

六、結(jié)語

綜上所述，電纜火災(zāi)應(yīng)該引起各級消防救援人員的重視，我們要根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際情況，合理利用地形、地物和單位的滅火裝備，充分利用現(xiàn)有的裝備，保證安全、科學(xué)、快速地處置。