變電站電纜進出口防小動物和防火封堵措施探究

云南電網有限責任公司玉溪供電局 計全鑫 王天宇 湯 蓮 李本惠

變電站作為電力系統中的重要樞紐點，變電站的正常運行對電網安全穩定取著至關重要的作用。變電站的安全穩定運行受各方面因素影響，如人的因素，設備運行維護質量，設備隱患等等。小動物和電氣火災也是影響變電站穩定運行的因素之一。

變電站多數建設在人員較少的地區，其周圍小動物活動頻繁，且變電站內主控室、高壓室內氣溫適宜，往往成為了各類小動物的棲息地。小動物進入主控室、高壓室內設備上極易引起設備短路造成運行設備跳閘或燒毀等安全事故，嚴重情況下對變電站及電網穩定運行造成威脅。小動物容易從遺留的孔洞進入高壓室或主控室，特別是電纜進出口處。

電氣火災防控方面，近年來國內先后發生了多起變電站（換流站）火災事故事件，也凸顯了變電站電氣火災防控的重要性。變電站內電氣火災防控內容涉及各個方面，內容多、涉及面廣、要求嚴。其中電纜溝防火封堵也是電氣火災防控的重點之一。

為做好變電站電纜溝小動物防控和防火封堵，對各項防控措施進行整合探究，改進部分施工工藝，在有限的資金投入下最優的實現雙重防控。下面對變電站現狀、存在問題進行分析，對相應的控制措施進行探究。

1 變電站電纜溝電纜進出口防控現狀

變電站均在建設初期設計、安裝了防小動物措施。如主控室、保護室等窗子、通風口都安裝了防小動物網罩，門上安裝有閉門器，在進出門口處安裝有防小動物擋板等均能對小動物進行防控。主控室、高壓室電纜溝電纜進出口處防控措施主要有4種方式：在進出口處設置沙墻進行防小動物和防火封堵，在電纜穿孔處遺留的孔洞防火泥進行封堵；在進出口處采用阻火包砌筑防火墻進行防小動物和防火封堵；在進出口處采用有機防火堵料加防火板的方式砌筑防火墻，進行防小動物和防火封堵；在進出口處設置沙墻，為提高電纜溝防火阻斷效果，在沙墻外側采用阻火包或有機防火堵料外加防火版的方式砌筑防火墻。

2 變電站電纜溝電纜進出口防控現狀問題分析

2.1 設置的沙墻對小動物和電氣火災防控效果均不佳

因變電站運行過程中往往存在各個專業施工更換或新鋪設電纜，在施工過程中會造成沙墻不同程度的破壞，特別是易造成電纜穿孔遺漏空洞，且封存在堵難度大，易脫落等特點，而石沙又不能有效的阻斷小動物進入。電纜溝電纜進出口往往成為小動物進入的主要通道。在防火方面，電氣火災焰蔓延速度較快，且電纜火災中,會伴有聚氯乙烯熱分解,釋放大量有毒氣體,將會對周圍地區及火災范圍內的生物造成致命的傷害，石沙只能達到有限的防火阻斷效果。

2.2 檢查維護工作難度大

防小動物措施的日常檢查維護工作，能有效的發現異常或隱患，及時進行處理能提高防控有效性。而在變電站日常巡視檢查維護中對沙墻開展檢查時，很難清晰的發現小動物通過留下的痕跡，往往造成不能及時發現小動物已進行高壓室或主控室。電纜穿孔處也受電纜數量多等因素影響，用防火泥封堵將所有孔洞封堵完整較為困難，且防火泥容易脫落。往往在室內電纜進出口處放置的防鼠板已發現有小動物痕跡，但在室外沙墻處還難于查找到小動物進入點。為提高防小動物措施日常檢查維護質量，選取了一些方法進行檢查，如對沙墻采用澆水踏實法進行檢查。而此方法也存在一定的弊端，預埋下了一些隱患。采用澆水踏實方式進行檢查時需要對沙墻進行澆水查看沙墻是否會發生塌陷從而判斷小動物是否進入，對于一些封堵完好的沙墻，人為澆水或雨水進行后水被遺留在沙墻內，不能排除，而沙墻內還存在有大量的電纜，從而造成電纜長期浸泡在水中，會對電纜造成一定程度的損壞。

2.3 防火封堵或防小動物措施相互不能兼容且易損壞

阻火包無膨脹性能或膨脹率低，只有耐火的性能，且容易被老鼠等小動物破壞，達不到防小動物的功能。由于電力溝蓋板往往存在封堵不嚴密等情況，在降雨天氣時，阻火包直接浸泡在雨水中，長時間浸泡在雨水中的阻火包往往存在發霉變質的情況，從而縮短了阻火包的使用壽命，降低了防火性能。

有機防火堵料砌筑的防火墻同樣受環境影響大，在雨水浸入或高溫下容易變性，造成脫落、開裂等現象，降低防火性能，且達不到防小動物的效果。

3 防小動物和防火封堵的防控措施相結合思考

3.1 在電纜進出口設置3M 防火墻

由于高壓室、主控室、保護室等電纜溝進出口處沙墻、阻火包、有機阻火堵料等功能相互不兼容的問題，思考在高壓室、主控室、保護室等電纜溝進出口處將沙墻、阻火包、有機阻火堵料等統一更換為采用3M 膨脹型防火復合板、非凝固型防火泥和阻火帶等防火封堵材料沿墻無縫隙砌筑一堵防火墻[1]。3M 膨脹型防火復合板厚度1-2厘米左右，很大程度的降低了受雨水浸泡的影響，且化學性能穩定，受人為和環境溫度、濕度等因素影響小，壽命長。且高膨脹率（8倍以上），能有效控制火焰、煙氣、熱量的蔓延，耐火時效長達4小時，為防滅火贏得了寶貴的時間，防火性能較優。

3M 膨脹型防火復合板設置有一層鍍鋅金屬層，提高了材料強度高、不開裂，小動物不能直接穿過防火復合板，從而能有效的防止小動物進入。另外3M 防火材料安裝完成后，外觀整齊、表面平整，僅需對表面進行目視檢查，即可判斷是否完整、安全，很大程度上降低了日常檢查維護工作要求，能及時發現異常及維護處理，提高安全穩定性。

3.2 優化改進各項細節實現多功能融合

在對高壓室、主控室、保護室等電纜溝電纜進出口處安裝的3M 防火墻各項細節進行優化改造，從而實現多功能融合，并為優化檢查方法和提高巡維工作質量打下基礎，同時將后期各項施工作業對防火墻的破壞進行提前考慮，延長防火墻的使用壽命。結合現場作業環境、電纜鋪設復雜程度等多因素考慮，探究出可以從以下幾點對3M 防火墻安裝細節進行優化。在進出口沿墻無縫設置防火墻，并在電纜溝溝壁兩側及上側安裝∠50×50×4mm 鍍鋅角鋼支架，保持橫平豎直，增加防火墻的沉重能力。另外在防火墻底部沿防火版內部安裝安裝∠50×50×4mm 鍍鋅角鋼，用于彌補電纜溝底部不平整造成與防火板之前的空隙，從而實現防火墻四周無小動物進行的縫隙。對于老舊變電站進出口處電纜多等情況在沿墻處無法安裝防火墻的，可向電纜溝外側延長1米左右設置防火墻，在防火墻至墻體這段空間，可在電纜溝上端加裝防火板，并在防火板下步加裝∠50×50×4mm 鍍鋅角鋼增加防火板的沉重能力，同樣實現安裝的防火墻與墻體之前無縫連接，達到防小動物的最優功能；

在防火墻安裝處電纜溝底部向外側用水泥砌筑成斜坡，解決在雨季時電纜溝積水向主控室倒灌，造成防火墻長期被水浸泡的情況；

優化防火板電纜穿孔處的封堵，用阻火帶包裹防火板開孔地方的線纜，作用是填補切割縫隙及保護線纜，用3M 非凝固型防火泥密封電纜空隙，為避免由于重力原因導致脫落，3M 非凝固型防火泥做成錐形，堵料厚度突出防火板面20mm～30mm，并在防火泥表面及防火板拼接處使用防火密封膠密封，能有效解決防火泥脫落的問題。電纜穿孔處采用此方法封堵后，不會留有任何縫隙，既實現了防火封堵的效果，也解決了小動物從電纜穿孔處進入的問題；

為了方便后期電纜二次穿越，在電纜支架空余部位制作預留孔洞（即擴容孔），擴容孔數量可根據防火板面積設定，且預留的擴容孔可設置為由多個小尺寸擴容孔組成。擴容孔與電纜支架保持平行。可采用切割的方式預留擴容孔，即把3M 防火板表面鍍鋅金屬層切斷，保留復合防火層。擴容孔的開啟只需要采用平口工具將已經切割斷的鍍鋅層撬除，再用剪子把剩余的復合層剪除即可，使用方便簡潔。且擴容孔可根據新增的電纜尺寸或數量進行選擇，電纜穿過后剩余縫隙封堵簡單方便。

3.3 各項輔助防控措施相結合

對于一些老舊變電站可能受各種因素影響，電纜溝進出口封堵完好，但在高壓室室或主控室內還是會發現一些小動物痕跡，就需要采取一些輔助防控措施。對于小動物活動特別頻繁的變電站可在高壓室室內電纜溝電纜進出高壓柜處采3M 膨脹型防火復合板再設置防火墻，這樣即使小動物進入主控室也不會進行高壓柜內造成設備短路。同時在室內電纜溝入口處、小動物易經過點放在防鼠板等防小動物措施。

3.4 做實日常維護嚴把驗收保持功能完整

結合變電站日常巡維工作常態做好防火封堵和防小動物措施檢查維護工作，針對電纜進出口采用3M 材料封堵改造后，檢查維護需要注意防火墻的完整性，重點關注有無新增電纜，新穿電纜是否及時進行了恢復。

防火墻損壞主要是后期各專業施工新增或更換電纜對防火墻的盲目破壞。可在防火墻處粘貼簡要操作說明圖，在施工許可時由運行人員提醒施工人員按操作流程進行拆除和封堵，并嚴把驗收關，嚴格要求施工人員安裝標準進行恢復，確保功能的完整性。

綜上所述分析，目前變電站內高壓室、主控室、保護室等電纜溝進出口采用優化過的封堵措施，相比采用傳統的沙墻、阻火包等防火和防小動物的效果得到明顯提升，也減輕了運行人員的檢查維護工作量。隨著技術的不斷發展創新，變電站小動物和電氣火災防控措施也需不斷的探索研究，選用更有的方法和技術進行防控。

由于我國的經濟發展速度較快，相對應的變電站數量也在逐漸增多，這對于變電站管理工作來說是巨大的挑戰。變電站小動物防控和電氣火災防控也凸顯其重要性。需要變電運行人員持續做好變電站小動物和電氣火災防控措施的檢查維護工作，為變電站安全穩定運行打下堅實的基礎。