關鍵詞:電纜隧道? 火災? 火災防范? 主動防火
??????? 工業電纜是一種重要的電力傳輸設備,現代工業企業的生產,離不開電能,而電力的輸送則主要由大量的電纜來完成的。在電纜線路的敷設方式上,由于電纜隧道敷設具有不占用空間、施工改造和維修方便等優點,在我國工礦企業、城市供電中大量采用電纜隧道敷設電力電纜。但相應的明敷設電纜的火災隱患也較為嚴重,以筆者所在的中鋁山西企業為例,1987年12月4日和1990年4月13日曾經兩次發生隧道電纜火災,基本上燒毀了著火區段的全部電纜,造成了慘重的損失。因而,為保證電力電網的安全運行,必要對電纜隧道的火災隱患充分認識,并采取積極的防范措施。
??????? 1? 電纜隧道火災根據火源的不同可以區分為以下幾種:
??????? 1.1? 隧道主電纜接地或相間短路引起的火災。
??????? 1.2? 電纜隧道附屬設施(例如:照明系統、通風設施電源等)電氣故障引起的火災。
??????? 1.3? 隧道主電纜接頭故障引起的火災。
??????? 1.4? 隧道施工等采用明火引起的火災。
??????? 其中,隧道施工等采用明火引起的火災,可以通過加強施工管理,完善施工防護措施還防范,在本文中不做深入探討。下面主要探討隧道電纜(包括電纜接頭)火災的危害及其防范措施。
??????? 2? 電纜隧道火災的特點及危害分析
??????? 2.1? 電纜火災的發展過程
??????? 在電纜火災發生前,一般均有電纜絕緣逐步受損的過程,其顯著特征為故障隱患部位的運行溫度漸漸高于完好電纜段,且存在逐步加劇的過程,其過程可能達到3-10天(例如:山西企業2008年12月30日發現6929回路電纜一點明顯高于其它位置約5℃,經過一周的觀測,至2009年1月6日溫差發展到125℃,經及時處理消除了隱患。)。當故障隱患部位的絕緣惡化到一定程度后,電纜將處于陰燃狀態,此時可嗅到焦糊味,若不及時處理,很快將發展到冒煙、熏燃狀態,電纜開始燃燒。其中,危害較大、發生機率較高的為電纜隧道的中間接頭故障引起的火災。上述的兩次山西企業隧道火災事故均屬于此類型事故。
??????? 電纜開始燃燒后,首先是故障電纜的局部燃燒,煙開始大量冒出,特別是對于電纜單相絕緣破損由接地電流引起的電纜火災,短時間內不會啟動保護裝置切斷電源,電纜火災在持續電流的熱效應、甚至弧光作用下,著火部位將迅速蔓延,形成沿成束電纜燃燒并引燃周圍的其它電纜。此時,火災中心將產生高達1000℃以上的高溫,因一般橡膠、塑料電纜的燃燒點均不高于500℃,因此,此時即使切斷著火電纜的電源,也將無法控制火情,隧道火災將不可避免地不斷蔓延、擴大,直至將著火區段內的可燃物全部燒毀才會逐漸衰減熄滅。
??????? 2.2? 隧道電纜火災的危害
??????? 首先,由于電纜隧道狹小的空間限制,一旦電纜火災發生,強烈的劇毒煙霧、燃燒氣化的金屬粉塵會給火災救援人員造成嚴重的傷害,這意味著隧道電纜火災一旦發生,事態將處于不可控狀態,只能等待著火苗的自然熄滅。而另一方面,一般隧道的電纜支架均不少于5層,層間距200 mm~250 mm,正好處于電纜著火時火焰區的高溫區間(電纜上方150 mm~350 mm),其火焰極易于引燃上方的電纜,在外力無法干涉的情況下,火災區域的隧道電纜最終必將全部燒毀,危害極為嚴重。
??????? 其次,火災后的修復,必將在隧道內增加大量的電纜中間接頭,從而產生更多的火災隱患。例如上述的山西企業兩次隧道火災均發生于同一部位,就很說明問題。
??????? 再次,劇烈的電氣火災,可能造成隧道內、鄰近的變配電建筑物內的墻面附著導電性的石墨和金屬微粒物,使得事故恢復工作艱難而漫長。
??????? 3、淺析國內現有隧道防火及火災報警系統
??????? 國內現有隧道防火及火災報警系統主要有:點式煙感、分布光纖、空氣采樣式火災探測系統、和纜式溫感等類型,其中應用最廣泛的是纜式溫感火災報警系統。這些系統的共性特征均屬于火災后的報警系統,從上述隧道電纜火災的特征的分析中,可以看到對于一些電網系統較大,即系統接地和短路電流較大的系統,其電纜火災蔓延速度極快,很短時間內隧道會充滿劇毒的煙霧,從而使火災后的滅火工作難以進行,因此只注重災后報警的防火系統很難將事故的損失消除于萌芽狀態,這是這些系統的致命缺陷。