电缆隧道火灾探测与灭火方法的研究

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　1.研究该课题的重要意义

　　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，而电力的输送则是由大量的电缆来完成的。电缆隧道火灾事故，危害极大。它不但会烧毁大量电缆及其它设备，迫使大型工厂停机，造成大面积停电，而且由于电缆往往集中敷设，一旦起火，影响范围广，修复时间长，造成的损失大

　　在1972年至1982年十年中，我国的发电厂、变电站、供电隧道中，因电缆着火延燃造成的火灾在60次以上，直接经济损失达数千万元，给国民经济带来的间接损失约50亿元。

　　1996年8月14日，山西神头第一发电厂发生电缆着火延燃事故，此次火灾损失重大，2台20MKW机组控制柜、仪器、仪表、电缆及所有设施和电缆夹层中的电缆全部烧毁，部份蓄电池、励磁系统损坏，引起高压两相套管爆炸，集控室全面烧毁，修复时间半年以上，经济损失近亿元。

　　1997年刑台电厂连续发生电缆着火的严重事故，7月20日发生了烧毁电缆主沟、支沟内动力电缆，控制电缆376根，严重烧损一台200MW机组高压变并造成正在带200MW负荷运行的#8、9#机组紧急停机的严重事故，经抢修于8月6日、13日恢复运行。又于8月18日#8机下面电缆支沟又一次着火，再次烧毁了动力电缆和控制电缆64根。

　　2.电缆隧道火灾的特点

　　发电厂、变电所敷设有大量动力电缆和控制电缆，这些电缆分布在电缆隧道、架、竖井、控制室夹层，分别联接着各个电气设备并联接到集中控制室。电缆自身故障产生的电弧以及附近发生着火引起

　　2.1电缆着火后，火势顺着电缆线呈线形燃烧，加之燃烧释放出的热量不易散发，起火后热量迅速积累，隧道内温度骤升，导致火势迅猛发展。

　　2.2通道狭长，大量烟气难以排出，生成的烟雾大多数具有毒性。

　　2.3电缆隧道建有电缆竖井，一旦起火，很容易形成烟囱效应，温度和烟会迅速传播。

　　2.4火灾扑救困难。火灾损失大。间接损失更大。

　　2.5易复燃，扑救时间长。如果隧道内有多层电缆或电缆交叉叠放，就会形成立体燃烧。

　　2.6电缆着火后具有沿电缆继续延烧的特点。如果不采取可靠的阻燃防火措施，就会延烧到主遂道、竖井、夹层以至控制室，扩大火灾范围和火灾损失。

　　3.隧道火灾探测的研究

　　电缆隧道多是无人场所，火灾发生后不易被工作人员及时发现，为确保安全，在这类场所中火灾报警系统早已得到了广泛的应用。到目前为止，被采用的火灾报警系统类型主要有：点式烟感、缆式线型温感、分布光纤和空气采样式火灾探测系统。

　　点式烟感是应用最早的一种报警系统，它主要通过传感器搜索燃烧生成物的传感信号，并转换成光电信号，再传输到主机来实现报警。应用于高标准的电缆隧道，环境良好。现在基本不在选择使用。

　　缆式线型感温探测器也已得到了广泛使用，缆式线型温感探测器由两根弹性钢丝分别包敷热敏材料，绞对成型，绕包带再加外护套而制成，当电缆周围温度上升到额定动作温度时，其钢丝间热敏绝缘材料性能被破坏，绝缘电阻发生跃变几近短路，火灾报警控制器检测到这一变化后报出火灾信号。近年来又研发了可以重复使用可以设定温度的缆式线型感温探测器，差定温线型感温探测器。丰富了该系列的产品。现在是隧道火灾探测主要使用的产品。

　　分布式光纤在线监测预警系统是一种简单、功能全、高可靠性的探测系统，由一台控制计算机、一台主机和测温光纤组成，它的工作原理是利用光纤对温度的敏感性来探测光纤所在位置的温度。但造价和维护成本高，施工较复杂。

　　空气管式火灾探测系统的工作原理是借助于高效气泵，通过检测防护区管道网络内气压变化，通过转换盒将气压变化值转变成电信号，并与预先设定的报警阈值比较，如达到某一报警阈值，则在显示器上给出相应的报警信号。

　　4.电缆隧道火灾防灭火方法的研究

　　采取分区、分段隔离封堵措施，防止电缆延烧扩大火灾范围，采取分区分段隔离、封堵，万一某处电缆着火后，将火势控制在该区段以内，不使延烧扩大到其他区段。将穿越阻火墙的电缆孔洞严密封堵（其缝隙可用耐火堵料封严），在穿越楼板、墙壁处的于洞缝隙必须严密封堵，对各控盘盘间的缝隙和预埋电缆穿管内壁与电缆间的缝隙也必须用堵料严密封堵，做到万一夹层内电缆着火时，确保不延烧到控制室，以保证控制室设备完好，这对减少火灾损失，迅速恢复生产是至关重要的。对高温热力设备附近敷设的电缆、应采取隔热槽盒等措施，防止高温烘烤或喷出的火焰引起电缆着火。对电缆排架上，槽盒内的积粉要定期及时清理，防止积粉自燃引起电缆着火。有条件的，采用阻燃电缆，但是在这个防火区间内要全部使用阻燃电缆才有意义，部分混合使用起不到阻燃作用。对于电缆接头宜加装阻燃槽盒或者在电缆接头两端逐层敷设防火枕。

　　5.地下电缆火灾的扑救对策

　　切断电源，阻止蔓延、防烟防毒防触电，地下电缆一经着火燃烧，其规律特性有4个方面表现：

　　5.1一般情况下，电缆初期着火时，像点着的蚊香，烟大火小，延烧速度较慢，及时发现，找到燃烧点，易于扑灭；反之，则存在危险。

　　5.2如果是地下电缆隧道中的电缆着火，由于电缆隧道普遍有竖井，其高差形成的自然拔风，就会加剧燃烧速度，加上国内目前采用的大多是易燃的PVC电缆，当其中一根电缆故障起火，就会沿电缆群迅速延燃，殃及其余，火势凶猛，一烧就是几十根甚至上百根电缆。（点燃PVC电缆测试，温度约450摄氏度时，以每分钟20米的速度传播）。

　　5.3由于国内10000V电压等级以下的PVC塑料电缆被广泛应用，其缺陷是除易于老化外，还易燃烧，并且在燃烧时会释放出大量含氯化氢、一氧化碳等有毒气体，烟雾浓重。因此，一旦电缆着火，抢救灭火十分困难。同时，火灾燃烧时释放含氯化氢的有害气体，通过各个缝隙渗透到空间，弥漫在各种电气设备装置内或室内，同时遇潮气形成稀盐酸会附着在电气设备、动力盘、控制和保护屏等各装置上形成有腐蚀性的一层导电膜，严重降低了设备和接线回路的绝缘性，威胁和影响电气设备的安全运行。这便是电缆火灾的“二次损害”。要清除“二次损害”很不容易，也常被人们所忽视。

　　5.4电缆着火，常酿成火灾，不仅直接烧损大量价值昂贵的电缆及其它电气设备装置，而且恢复运行时间长、难度大。尤其在石化企业，生产连续性强，一旦停电，会造成大面积停产，间接损失极为严重，如引起其它装置燃烧爆炸，后果更加严重，损失和影响不堪设想。