電纜隧道火災探測與滅火方法的研究

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　1.研究該課題的重要意義

　　工業(yè)電纜是一種重要的電力傳輸設備，現代工業(yè)企業(yè)的生產，離不開電能，而電力的輸送則是由大量的電纜來完成的。電纜隧道火災事故，危害極大。它不但會燒毀大量電纜及其它設備，迫使大型工廠停機，造成大面積停電，而且由于電纜往往集中敷設，一旦起火，影響范圍廣，修復時間長，造成的損失大

　　在1972年至1982年十年中，我國的發(fā)電廠、變電站、供電隧道中，因電纜著火延燃造成的火災在60次以上，直接經濟損失達數千萬元，給國民經濟帶來的間接損失約50億元。

　　1996年8月14日，山西神頭第一發(fā)電廠發(fā)生電纜著火延燃事故，此次火災損失重大，2臺20MKW機組控制柜、儀器、儀表、電纜及所有設施和電纜夾層中的電纜全部燒毀，部份蓄電池、勵磁系統損壞，引起高壓兩相套管爆炸，集控室全面燒毀，修復時間半年以上，經濟損失近億元。

　　1997年刑臺電廠連續(xù)發(fā)生電纜著火的嚴重事故，7月20日發(fā)生了燒毀電纜主溝、支溝內動力電纜，控制電纜376根，嚴重燒損一臺200MW機組高壓變并造成正在帶200MW負荷運行的#8、9#機組緊急停機的嚴重事故，經搶修于8月6日、13日恢復運行。又于8月18日#8機下面電纜支溝又一次著火，再次燒毀了動力電纜和控制電纜64根。

　　2.電纜隧道火災的特點

　　發(fā)電廠、變電所敷設有大量動力電纜和控制電纜，這些電纜分布在電纜隧道、架、豎井、控制室夾層，分別聯接著各個電氣設備并聯接到集中控制室。電纜自身故障產生的電弧以及附近發(fā)生著火引起

　　2.1電纜著火后，火勢順著電纜線呈線形燃燒，加之燃燒釋放出的熱量不易散發(fā)，起火后熱量迅速積累，隧道內溫度驟升，導致火勢迅猛發(fā)展。

　　2.2通道狹長，大量煙氣難以排出，生成的煙霧大多數具有毒性。

　　2.3電纜隧道建有電纜豎井，一旦起火，很容易形成煙囪效應，溫度和煙會迅速傳播。

　　2.4火災撲救困難?；馂膿p失大。間接損失更大。

　　2.5易復燃，撲救時間長。如果隧道內有多層電纜或電纜交叉疊放，就會形成立體燃燒。

　　2.6電纜著火后具有沿電纜繼續(xù)延燒的特點。如果不采取可靠的阻燃防火措施，就會延燒到主遂道、豎井、夾層以至控制室，擴大火災范圍和火災損失。

　　3.隧道火災探測的研究

　　電纜隧道多是無人場所，火災發(fā)生后不易被工作人員及時發(fā)現，為確保安全，在這類場所中火災報警系統早已得到了廣泛的應用。到目前為止，被采用的火災報警系統類型主要有：點式煙感、纜式線型溫感、分布光纖和空氣采樣式火災探測系統。

　　點式煙感是應用最早的一種報警系統，它主要通過傳感器搜索燃燒生成物的傳感信號，并轉換成光電信號，再傳輸到主機來實現報警。應用于高標準的電纜隧道，環(huán)境良好?，F在基本不在選擇使用。

　　纜式線型感溫探測器也已得到了廣泛使用，纜式線型溫感探測器由兩根彈性鋼絲分別包敷熱敏材料，絞對成型，繞包帶再加外護套而制成，當電纜周圍溫度上升到額定動作溫度時，其鋼絲間熱敏絕緣材料性能被破壞，絕緣電阻發(fā)生躍變幾近短路，火災報警控制器檢測到這一變化后報出火災信號。近年來又研發(fā)了可以重復使用可以設定溫度的纜式線型感溫探測器，差定溫線型感溫探測器。豐富了該系列的產品?，F在是隧道火災探測主要使用的產品。

　　分布式光纖在線監(jiān)測預警系統是一種簡單、功能全、高可靠性的探測系統，由一臺控制計算機、一臺主機和測溫光纖組成，它的工作原理是利用光纖對溫度的敏感性來探測光纖所在位置的溫度。但造價和維護成本高，施工較復雜。

　　空氣管式火災探測系統的工作原理是借助于高效氣泵，通過檢測防護區(qū)管道網絡內氣壓變化，通過轉換盒將氣壓變化值轉變成電信號，并與預先設定的報警閾值比較，如達到某一報警閾值，則在顯示器上給出相應的報警信號。

　　4.電纜隧道火災防滅火方法的研究

　　采取分區(qū)、分段隔離封堵措施，防止電纜延燒擴大火災范圍，采取分區(qū)分段隔離、封堵，萬一某處電纜著火后，將火勢控制在該區(qū)段以內，不使延燒擴大到其他區(qū)段。將穿越阻火墻的電纜孔洞嚴密封堵（其縫隙可用耐火堵料封嚴），在穿越樓板、墻壁處的于洞縫隙必須嚴密封堵，對各控盤盤間的縫隙和預埋電纜穿管內壁與電纜間的縫隙也必須用堵料嚴密封堵，做到萬一夾層內電纜著火時，確保不延燒到控制室，以保證控制室設備完好，這對減少火災損失，迅速恢復生產是至關重要的。對高溫熱力設備附近敷設的電纜、應采取隔熱槽盒等措施，防止高溫烘烤或噴出的火焰引起電纜著火。對電纜排架上，槽盒內的積粉要定期及時清理，防止積粉自燃引起電纜著火。有條件的，采用阻燃電纜，但是在這個防火區(qū)間內要全部使用阻燃電纜才有意義，部分混合使用起不到阻燃作用。對于電纜接頭宜加裝阻燃槽盒或者在電纜接頭兩端逐層敷設防火枕。

　　5.地下電纜火災的撲救對策

　　切斷電源，阻止蔓延、防煙防毒防觸電，地下電纜一經著火燃燒，其規(guī)律特性有4個方面表現：

　　5.1一般情況下，電纜初期著火時，像點著的蚊香，煙大火小，延燒速度較慢，及時發(fā)現，找到燃燒點，易于撲滅；反之，則存在危險。

　　5.2如果是地下電纜隧道中的電纜著火，由于電纜隧道普遍有豎井，其高差形成的自然拔風，就會加劇燃燒速度，加上國內目前采用的大多是易燃的PVC電纜，當其中一根電纜故障起火，就會沿電纜群迅速延燃，殃及其余，火勢兇猛，一燒就是幾十根甚至上百根電纜。（點燃PVC電纜測試，溫度約450攝氏度時，以每分鐘20米的速度傳播）。

　　5.3由于國內10000V電壓等級以下的PVC塑料電纜被廣泛應用，其缺陷是除易于老化外，還易燃燒，并且在燃燒時會釋放出大量含氯化氫、一氧化碳等有毒氣體，煙霧濃重。因此，一旦電纜著火，搶救滅火十分困難。同時，火災燃燒時釋放含氯化氫的有害氣體，通過各個縫隙滲透到空間，彌漫在各種電氣設備裝置內或室內，同時遇潮氣形成稀鹽酸會附著在電氣設備、動力盤、控制和保護屏等各裝置上形成有腐蝕性的一層導電膜，嚴重降低了設備和接線回路的絕緣性，威脅和影響電氣設備的安全運行。這便是電纜火災的“二次損害”。要清除“二次損害”很不容易，也常被人們所忽視。

　　5.4電纜著火，常釀成火災，不僅直接燒損大量價值昂貴的電纜及其它電氣設備裝置，而且恢復運行時間長、難度大。尤其在石化企業(yè)，生產連續(xù)性強，一旦停電，會造成大面積停產，間接損失極為嚴重，如引起其它裝置燃燒爆炸，后果更加嚴重，損失和影響不堪設想。