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电缆火灾之防火问题
时间:2017年04月19日信息来源:本站原创点击: 加入收藏 】【 字体:

电缆火灾的危险性


电缆火灾的发生,有电缆过热、短路、绝缘老化或绝缘性变坏等内因,也有煤粉或油漏经高温引燃、电焊渣等可燃物着火等波及下的外因,统计显示内、外因几乎各占一半,分析认为难以仅凭加强管理来完全防范,工程建设时创造利于电缆防火、阻止延燃的条件,就有减灾的积极意义。


统计分析表明,各类建筑设施中几乎都有电缆火灾的例子,电缆火灾的概率分布,主要在含有煤灰、油等可燃质和高温环境的火电厂、钢铁、石化企业以及电缆群密集的沟道等场所,火电厂中以锅炉房、汽机房发生概率最高,且主要在制粉系统防爆门、炉体和高温管道、油管路近旁的部位。而300MW及以上机组火电厂的区域性供电范围较大,一旦电缆火灾带来社会经济损失和影响严重,况且,该场所缆密集,多处于火灾概率较高的范围。


电缆着火后的蔓延程度及其危害各不相同。明敷电缆数量较少时可能不形成延燃而自熄;密集敷设电缆,尤其在沟道、竖井等情况火势发展迅猛。有些场所或回路,电缆火灾损失不大,有时如涉及重要回路或场所,即或少量局部电缆着火,却导致大范围断电或事故恶性影响。至于在密集电缆群的隧道中,或外部电缆着火通过未封堵孔洞延燃至控制室电缆层等情况,不乏烧毁汇聚其间众多电缆的破坏性事例。


值得注意:使用难燃电缆并不能避免电缆着火,现行标准考核通过的难燃性,往往不足以等价工程条件的有效阻止延燃性,故电缆着火延燃可能依然存在,为限制事故扩大且考虑到投资增加有限,因而把适当的阻火分隔是必要的措施。


电缆可能着火蔓延导致严重事故的回路、易受外部影响波及火灾的电缆密集场所,应有适当的阻火分隔,并按工程重要性、火灾概率及其特点和经济合理等因素,确定采取安全措施。


电缆火灾属偶然性,相应投资则属必然性。实现减灾的目的是为了谋求社会经济效益,需要对增加投资的总和有所估价,从这一意义出发,宜有适度的投资以免去重大的损失,如同防洪投资意义相同,虽然不能绝对免灾,总可减灾。


线路安全措施


各种安全措施都是为了保证人身和设备的安全,有效地实施安全措施能够大大降低火灾的危险。对易受外部影响着火的电缆密集场所或可能着火蔓延而酿成严重事故的电缆回路,必须按设计要求的防火阻燃措施施工。电缆的防火阻燃尚应采取下列措施


1.主要措施是采用耐火或阻燃型电缆。


防火阻燃材料必须经过技术或产品鉴定、在使用时,应按设计要求和材料使用工艺提出施工措施。涂料应按一定浓度稀释,搅拌均匀,并应顺电缆长度方向进行涂刷,涂刷厚度或次数、间隔时间应符合材料使用要求。包带在绕包时,应拉紧密实,缠绕层数或厚度应符合材料使用要求。绕包完毕后,每隔一定距离应绑扎牢固。


2.阻火分隔方式的选择应符合下列规定

电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位,电缆贯穿隔墙、楼板的孔洞处,均应实施阻火封堵。在隧道或重要回路的电缆沟中下列部位,宜设置防火墙。如公用主沟道的分支处、多段配电装置对应的沟道适当分段处、长距离沟道中相隔约200m或通风区段处、至控制室或配电装置的沟道入口、厂区围墙处。

3.阻火层

在竖井中,宜每隔约7m设置阻火隔层。实施阻火分隔的技术特性,应采用阻火封堵、阻火隔层的设置,还可采用防火堵料、填料或阻火包、耐火隔板等;在楼板竖井孔处,应能承受巡视人员的荷载。阻火墙的构成宜采用阻火包、矿棉块等软质材料或防火堵料、耐火隔板等便于增添或更换电缆时不致损伤其他电缆的方式,避免积水浸泡或鼠害。

除通向主控室、厂区围墙或长距离隧道中按通风区段分隔的阻火墙部位应设防火门外,有防止窜燃措施时可不设防火门。防窜燃方式、可在阻火墙紧靠两侧不少于1m区段所有电缆上施加防火涂料、包带,或设置挡火板等。阻火墙、阻火隔层和封堵的构成方式,均应满足按等效工程条件下耐火极限不低于1h,且耐火温度不宜低于1000℃。电缆的耐火性,过去长时期按IEC331-1970标准试验考核,特点是耐火焰高温750℃作用3h。在电力电缆接头两侧及相邻电缆2~3m长的区段施加防火涂料或防火包带。

4.明敷电缆

在火灾概率较高、灾害影响较大的场所,有时候也需要采用明敷电缆。对于单机容量为300MW及以上机组火电厂的主厂房和燃煤、燃油系统以及其他易燃、易爆环境,宜采用具有难燃性的电缆。对于地下的客运或商业设施等人流密集环境中需增强防火安全的回路,宜采用具有低烟、低毒的难燃型电缆。其他重要的工业与公共设施供配电回路,当需要增强防火安全性时,也可采用具有难燃性或低烟、低毒的难燃性电缆。

5.其他

对重要回路的电缆,可单独敷设于专门的沟道中或耐火封闭槽盒内,或对其施加防火涂料、防火包带。也可增设自动报警与专用消防装置。

难燃电缆的选用要求


1.密集电缆


多根密集配置时电缆的难燃性,应按“成束电线电缆燃烧试验方法”,以及电缆配置情况、所需防止灾难性事故和经济合理的原则,满足适合的类别要求。


(1)同一通道中,不宜把非难燃电缆与难燃电缆并列配置。


(2)在外部火势作用一定时间内需维持通电的下列场所或回路,明敷的电缆应实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆。如消防、报警、应急照明、遮断器操作直流电源和发电机组紧急停机的保全电源等重要回路;电脑监控、双重化继电保护、保安电源等双回路合用同一通道未相互隔离时其中一个回路。


2.明敷电缆实施耐火防护方式

电缆数量较少时,可用防火涂料、包带加于电缆上或把电缆穿于耐火管。同一通道中电缆较多时,宜敷设于耐火槽盒内,且对电力电缆宜用透气型式,在无易燃粉尘的环境可用半封闭式,敷设在桥架上的电缆防护区段不长时,也可采用阻火包。

在油罐区、重要木结构公共建筑、高温场所等其他耐火要求高且敷设安装和经济性能接受的情况,可采用不燃性矿物绝缘电缆。自容式充油电缆明敷在公用廊道、客运隧洞、桥梁等要求实施防火处理的情况,可采取埋砂敷设。靠近高压电流、电压互感器等含油设备的电缆沟,宜使该区段沟盖板密封。

3.密集场所

在安全性要求较高的电缆密集场所或封闭通道中,应配备适于环境可靠动作的火灾自动探测报警装置。明敷充油电缆的供油系统,应设有能反映喷油状态的火灾自动报警和闭锁装置。地下公共设施的电缆密集部位,多回充油电缆的终端设置处等安全性要求较高的场所,可装设水喷雾灭火等专用消防设施。

国内外电缆火灾均屡有发生,美国1965~1975年电线电缆的火灾共1000余次,直接损失上亿美元;日本某火电厂600MW机组一次电缆火灾,就损失3000万美元;我国近10年有两个大型化工厂先后出现供电电缆着火,一次烧毁40余公里电缆,各因停电1次均损失产值3000万火电厂的电缆火灾事故更频繁发生,损失严重。据不完全统计,我国近20年巳出现200余起电缆火灾,全国累计直接损失达亿元,影响国民经济间接损失估计约超过数十亿元。

从80年代起,我国巳有防止电缆着火延燃方法等科研成果,经部级鉴定确认,在开展包含实体模拟工程条件的系列燃烧试验基础上,对阻止延燃有效性与燃烧强度相关、耐火有效性需按足以表征实际可能的燃烧温度考核等,获得崭新认识。在消防部门等多方协作下,开发了多样化阻燃材料产品,电缆的阻止延燃、耐火技术也有显著进步。

设计与施工中防火问题


1.维修问题


过去设计阻火墙有用普通砖砌、在电缆贯通孔洞部位用板结状材料封堵的方式,虽可能满足阻火性,但在运行中更换或增添电缆时,由于不便拆装且常易碰伤其他电缆,也因而往往未及时封堵处理,导致延燃发展的事故。矿棉、岩棉或泡沫石棉块等软质材料构成阻火墙,经多次试验和应用实践,可避免上述缺点。


2.施工问题

施工遂道中不设防火门辅以防止窜燃措施的好处是,避免因关闭防火门正常运行方式下的通风不良,或开启门运行担心一旦发生火灾时自动关闭装置失灵不可靠。

3.材料问题

设计采用聚氯乙烯等含卤化物材料构成电缆虽有助难燃性提高,但电缆着火时析出卤化氢气体,含有毒性和较浓烟气,危及人的生命,不少电缆火灾事故教训屡有昭示,故对人流云集的场所,采用难燃电缆时还需兼有低烟、低毒性。

4.充油电缆

充油电缆着火烧损引起燃油流溢,采取埋砂敷设,是一种较妥善对策。我国水电厂尤其在洞内等廊道中的充油电缆,巳较普遍地实践。日本在隧道、桥梁上也较广泛地采取埋砂敷设充油电缆,且多以玻璃纤维增强塑料制轻型槽盒内埋砂方式,近年在500kV充油电缆沿8km跨海桥梁上敷设也用此法。

5.特种电缆

金属管氧化镁等矿物缘电缆,简称MI电缆,具有高耐火性和耐高温、防机械力损伤特性。但有造价相对稍贵、又不像通常电缆具有的挠曲性特点。国内外巳有较广泛应用,被认为是可靠的防火电缆。

高压电流、电压互感器包括电容式电压互感器以及耦合电容器,构造上存在易进潮气的弱点。曾多次因进潮导致爆炸溢油、流入近旁电缆沟的燃油使电缆着火。过去在潮湿的隧道中装设报警用探头,常因湿气影响误动而不受欢迎,以致停用。如果缺乏自动报警,就不能及时发觉实施消防灭火,造成事故扩大。防潮型探头、感温报警线可避免上述缺点。


6.电缆设计的防火措施

(1)在有火灾危险的场所,明敷设电缆时穿过墙要有金属套管,如使用塑料管时,应选用难燃自熄型管材。电缆桥架也要用耐燃型或用金属桥架。


(2)在有火灾危险或有爆炸危险的场所,采用非密封电缆沟时,应在沟内充砂,使电缆上下各有20cm黄砂。


(3)在消防、报警、应急照明及直流电源双重化继电保护等重要的公用回路,应急照明电缆和其他电缆一起敷设时,应在电缆上敷设防火涂料,并用耐火隔离板使其保证耐火性能。


(4)在电缆竖井穿过楼板的部位应作防火封堵,每三层一封堵。


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