关键词:电缆隧道? 火灾? 火灾防范? 主动防火
??????? 工业电缆是一种重要的电力传输设备,现代工业企业的生产,离不开电能,而电力的输送则主要由大量的电缆来完成的。在电缆线路的敷设方式上,由于电缆隧道敷设具有不占用空间、施工改造和维修方便等优点,在我国工矿企业、城市供电中大量采用电缆隧道敷设电力电缆。但相应的明敷设电缆的火灾隐患也较为严重,以笔者所在的中铝山西企业为例,1987年12月4日和1990年4月13日曾经两次发生隧道电缆火灾,基本上烧毁了着火区段的全部电缆,造成了惨重的损失。因而,为保证电力电网的安全运行,必要对电缆隧道的火灾隐患充分认识,并采取积极的防范措施。
??????? 1? 电缆隧道火灾根据火源的不同可以区分为以下几种:
??????? 1.1? 隧道主电缆接地或相间短路引起的火灾。
??????? 1.2? 电缆隧道附属设施(例如:照明系统、通风设施电源等)电气故障引起的火灾。
??????? 1.3? 隧道主电缆接头故障引起的火灾。
??????? 1.4? 隧道施工等采用明火引起的火灾。
??????? 其中,隧道施工等采用明火引起的火灾,可以通过加强施工管理,完善施工防护措施还防范,在本文中不做深入探讨。下面主要探讨隧道电缆(包括电缆接头)火灾的危害及其防范措施。
??????? 2? 电缆隧道火灾的特点及危害分析
??????? 2.1? 电缆火灾的发展过程
??????? 在电缆火灾发生前,一般均有电缆绝缘逐步受损的过程,其显著特征为故障隐患部位的运行温度渐渐高于完好电缆段,且存在逐步加剧的过程,其过程可能达到3-10天(例如:山西企业2008年12月30日发现6929回路电缆一点明显高于其它位置约5℃,经过一周的观测,至2009年1月6日温差发展到125℃,经及时处理消除了隐患。)。当故障隐患部位的绝缘恶化到一定程度后,电缆将处于阴燃状态,此时可嗅到焦糊味,若不及时处理,很快将发展到冒烟、熏燃状态,电缆开始燃烧。其中,危害较大、发生机率较高的为电缆隧道的中间接头故障引起的火灾。上述的两次山西企业隧道火灾事故均属于此类型事故。
??????? 电缆开始燃烧后,首先是故障电缆的局部燃烧,烟开始大量冒出,特别是对于电缆单相绝缘破损由接地电流引起的电缆火灾,短时间内不会启动保护装置切断电源,电缆火灾在持续电流的热效应、甚至弧光作用下,着火部位将迅速蔓延,形成沿成束电缆燃烧并引燃周围的其它电缆。此时,火灾中心将产生高达1000℃以上的高温,因一般橡胶、塑料电缆的燃烧点均不高于500℃,因此,此时即使切断着火电缆的电源,也将无法控制火情,隧道火灾将不可避免地不断蔓延、扩大,直至将着火区段内的可燃物全部烧毁才会逐渐衰减熄灭。
??????? 2.2? 隧道电缆火灾的危害
??????? 首先,由于电缆隧道狭小的空间限制,一旦电缆火灾发生,强烈的剧毒烟雾、燃烧气化的金属粉尘会给火灾救援人员造成严重的伤害,这意味着隧道电缆火灾一旦发生,事态将处于不可控状态,只能等待着火苗的自然熄灭。而另一方面,一般隧道的电缆支架均不少于5层,层间距200 mm~250 mm,正好处于电缆着火时火焰区的高温区间(电缆上方150 mm~350 mm),其火焰极易于引燃上方的电缆,在外力无法干涉的情况下,火灾区域的隧道电缆最终必将全部烧毁,危害极为严重。
??????? 其次,火灾后的修复,必将在隧道内增加大量的电缆中间接头,从而产生更多的火灾隐患。例如上述的山西企业两次隧道火灾均发生于同一部位,就很说明问题。
??????? 再次,剧烈的电气火灾,可能造成隧道内、邻近的变配电建筑物内的墙面附着导电性的石墨和金属微粒物,使得事故恢复工作艰难而漫长。
??????? 3、浅析国内现有隧道防火及火灾报警系统
??????? 国内现有隧道防火及火灾报警系统主要有:点式烟感、分布光纤、空气采样式火灾探测系统、和缆式温感等类型,其中应用最广泛的是缆式温感火灾报警系统。这些系统的共性特征均属于火灾后的报警系统,从上述隧道电缆火灾的特征的分析中,可以看到对于一些电网系统较大,即系统接地和短路电流较大的系统,其电缆火灾蔓延速度极快,很短时间内隧道会充满剧毒的烟雾,从而使火灾后的灭火工作难以进行,因此只注重灾后报警的防火系统很难将事故的损失消除于萌芽状态,这是这些系统的致命缺陷。