關(guān)鍵詞:電纜隧道 火災(zāi) 火災(zāi)防范 主動(dòng)防火
工業(yè)電纜是一種重要的電力傳輸設(shè)備,現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn),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(shè)方式上,由于電纜隧道敷設(shè)具有不占用空間、施工改造和維修方便等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)工礦企業(yè)、城市供電中大量采用電纜隧道敷設(shè)電力電纜。但相應(yīng)的明敷設(shè)電纜的火災(zāi)隱患也較為嚴(yán)重,以筆者所在的中鋁山西企業(yè)為例,1987年12月4日和1990年4月13日曾經(jīng)兩次發(fā)生隧道電纜火災(zāi),基本上燒毀了著火區(qū)段的全部電纜,造成了慘重的損失。因而,為保證電力電網(wǎng)的安全運(yùn)行,必要對(duì)電纜隧道的火災(zāi)隱患充分認(rèn)識(shí),并采取積極的防范措施。
1 電纜隧道火災(zāi)根據(jù)火源的不同可以區(qū)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(zāi)。
1.2 電纜隧道附屬設(shè)施(例如:照明系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)施電源等)電氣故障引起的火災(zāi)。
1.3 隧道主電纜接頭故障引起的火災(zāi)。
1.4 隧道施工等采用明火引起的火災(zāi)。
其中,隧道施工等采用明火引起的火災(zāi),可以通過加強(qiáng)施工管理,完善施工防護(hù)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(zāi)的危害及其防范措施。
2 電纜隧道火災(zāi)的特點(diǎn)及危害分析
2.1 電纜火災(zāi)的發(fā)展過程
在電纜火災(zāi)發(fā)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(yùn)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(dá)到3-10天(例如:山西企業(yè)2008年12月30日發(fā)現(xiàn)6929回路電纜一點(diǎn)明顯高于其它位置約5℃,經(jīng)過一周的觀測(cè),至2009年1月6日溫差發(fā)展到125℃,經(jīng)及時(shí)處理消除了隱患。)。當(dāng)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(tài),此時(shí)可嗅到焦糊味,若不及時(shí)處理,很快將發(fā)展到冒煙、熏燃狀態(tài),電纜開始燃燒。其中,危害較大、發(fā)生機(jī)率較高的為電纜隧道的中間接頭故障引起的火災(zāi)。上述的兩次山西企業(yè)隧道火災(zāi)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(duì)于電纜單相絕緣破損由接地電流引起的電纜火災(zāi),短時(shí)間內(nèi)不會(huì)啟動(dòng)保護(hù)裝置切斷電源,電纜火災(zāi)在持續(xù)電流的熱效應(yīng)、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(shí),火災(zāi)中心將產(chǎn)生高達(dá)1000℃以上的高溫,因一般橡膠、塑料電纜的燃燒點(diǎn)均不高于500℃,因此,此時(shí)即使切斷著火電纜的電源,也將無法控制火情,隧道火災(zāi)將不可避免地不斷蔓延、擴(kuò)大,直至將著火區(qū)段內(nèi)的可燃物全部燒毀才會(huì)逐漸衰減熄滅。
2.2 隧道電纜火災(zāi)的危害
首先,由于電纜隧道狹小的空間限制,一旦電纜火災(zāi)發(fā)生,強(qiáng)烈的劇毒煙霧、燃燒氣化的金屬粉塵會(huì)給火災(zāi)救援人員造成嚴(yán)重的傷害,這意味著隧道電纜火災(zāi)一旦發(fā)生,事態(tài)將處于不可控狀態(tài),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(shí)火焰區(qū)的高溫區(qū)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(zāi)區(qū)域的隧道電纜最終必將全部燒毀,危害極為嚴(yán)重。
其次,火災(zāi)后的修復(fù),必將在隧道內(nèi)增加大量的電纜中間接頭,從而產(chǎn)生更多的火災(zāi)隱患。例如上述的山西企業(yè)兩次隧道火災(zāi)均發(fā)生于同一部位,就很說明問題。
再次,劇烈的電氣火災(zāi),可能造成隧道內(nèi)、鄰近的變配電建筑物內(nèi)的墻面附著導(dǎo)電性的石墨和金屬微粒物,使得事故恢復(fù)工作艱難而漫長(zhǎng)。
3、淺析國(guó)內(nèi)現(xiàn)有隧道防火及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)
國(guó)內(nèi)現(xiàn)有隧道防火及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要有:點(diǎn)式煙感、分布光纖、空氣采樣式火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)、和纜式溫感等類型,其中應(yīng)用最廣泛的是纜式溫感火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的共性特征均屬于火災(zāi)后的報(bào)警系統(tǒng),從上述隧道電纜火災(zāi)的特征的分析中,可以看到對(duì)于一些電網(wǎng)系統(tǒng)較大,即系統(tǒng)接地和短路電流較大的系統(tǒng),其電纜火災(zāi)蔓延速度極快,很短時(shí)間內(nèi)隧道會(huì)充滿劇毒的煙霧,從而使火災(zāi)后的滅火工作難以進(jìn)行,因此只注重災(zāi)后報(bào)警的防火系統(tǒng)很難將事故的損失消除于萌芽狀態(tài),這是這些系統(tǒng)的致命缺陷。