关于发电厂管线防火的讨论

关于发电厂管线防火的讨论

周君恒

中国华电集团有限公司河北分公司，河北石家庄050011

摘要：针对发电厂电缆管线敷设特点，伴随着构建筑物钢结构主体的引用，电缆的防火保护措施需做进一步的提高，以满足防火防护要求。

关键词：发电厂；管线防火；应用

引言;因电缆过热、短路而引起的火灾事件常有发生，造成了较大的经济损失。电缆多铺设于电缆沟、开关柜下部电缆竖井、电缆夹层内，一旦发生或遇到火灾等异常情况，火势难以及时发现和灭火处理。

1发电厂电缆火灾的特点

电缆多敷设在电缆沟、隧道、竖井内，电缆着火后通常以爆燃形式起火，电缆沟内有多层电缆并交叉叠放，火势顺着电缆线形成立体燃烧，一旦电缆沟内电缆发生燃烧，火势很难控制。沟道在大火猛烈燃烧时温度可达到600―800℃，会造成电缆沟段内电缆严重烧毁，电缆支架烧熔，电缆燃烧产生的气体与水结合形成强烈的酸雾附着在电气装置上，可能会导致有关电气设备短路。电缆着火不仅直接烧毁大量电缆，电缆燃烧中也极易造成其他设备间的短路，引起其它装置燃烧或者爆炸，电缆损毁后恢复时间长、难度大，严重影响设备的安全稳定运行。

电缆沟内电缆着火后会产生大量有毒气体和烟雾，有毒气体和烟雾会迅速充满沟道空间，有毒烟雾不能及时排除，直接威胁灭火人员的生命安全，极易造成灭火人员发生中毒伤亡事故。

2发电厂电缆起火的原因及危害

通过对电缆线路起火原因的进行分析，约25%的火灾事件是由电缆自身原因造成的，线路负荷大、用电任务重，造成过热、自燃；电缆接头或终端接触不良，易发生线路接地、短路等故障导致电缆接头击穿着火；长期处于电缆沟中的电缆由于积水或杂物导致电缆绝缘皮破损，造成短路甚至高压开关柜起火、爆炸等现象。

3发电厂电缆防火措施

一是电缆的柜内防火通常采用柔性有机材料和无机防火材料隔绝封堵的方式，但受柔性有机材料（防火泥）的使用性能及寿命限制，长时间使用会出现裂缝、滑脱等现象。

二是在电缆外层涂刷防火涂料，以起到电缆阻燃的作用。电缆防火涂料根据高温下涂层变化情况分非膨胀型和膨胀型两大类。

非膨胀型防火涂料主要成分为膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、矿物纤维等无机绝热材料，遇火不膨胀，其防火机理是利用涂层固有的、良好的绝热性以及高温下部分成分的蒸发和分解等烧蚀反应而产生的吸热作用，来阻隔和消耗火灾热量向基材的传递。非膨胀型防火涂料一般不燃、无毒、耐老化、耐久性较可靠。非膨胀型防火涂料涂层厚度一般为7mm～50mm，对应的构件耐火极限可达到0.5h～3.0h。非膨胀型防火涂料的涂层强度较低、表面外观较差，更适宜用于隐蔽构件。

膨胀型防火涂料基料为有机树脂，含有发泡剂、阻燃剂、成碳剂等成分，遇火后自身会发泡膨胀，形成比原涂层厚度大数倍到数十倍的多孔碳质层。多孔碳质层可阻挡外部热源对基材的传热，起到绝热屏障作用。膨胀型防火涂料设计耐火极限不高于1.5h时，但膨胀型防火涂料中有机高分子成分高，随着时间的延长，这些有机材料可能发生分解、降解、溶出等不可逆反应，老化后会出现粉化、脱落或膨胀性能下降。

4发电厂配电装置防火措施

发电厂使用充油配电装置，大多集中布置在配电装置室内,而现在水力发电厂的配电装置基本已实现无油化,改用六氟化硫绝缘介质和真空绝缘介质,火灾危险性大大降低。一般要求配电装置室的耐火等级不低于二级,所有的装饰材料应采用不燃材料。当房间长度超过7m或面积超过250m2时,应设两个出口;长度大于60m时,宜再增设一个出口;房间的门应为向疏散方向开启的丙级防火门。地下、封闭式的房间内应设机械事故排烟设施。配电盘室、室内开关站需要设置火灾探测器,配置二氧化碳或干粉灭火器灭火器。

5发电厂电缆廊道、电缆室、电缆竖井防火措施

(1)有大量电缆集中敷设的场所,如电缆室、专用电缆廊道等处,其建筑物的耐火等级不应低于二级。

(2)采用阻燃电缆。大型水力发电厂的高低压供电、通信、控制等电缆尽量采用低卤低烟阻燃型电缆或无卤低烟阻燃型电缆。受外部火势作用,在一定时间内需维持通电的消防设施、遮断器操作直流电源、发电机组紧急停机的保安电源等重要场所或回路尽量采用无卤低烟耐火型电缆。

(3)防火分隔及封堵。电缆阻火设施包括电缆隧(沟)道的阻火墙,电缆隧道中的防火门,电缆通道阻火段,电缆竖井的封堵,电缆穿墙孔、楼板孔、开关柜、配电盘保护控制盘电缆孔的封堵,以及电缆夹层架空桥架阻火段的布置等。电缆阻火设施设置的原则是着火后尽量减小事故范围,一般设在电缆隧道交叉处,配电室母线分段处,电缆隧道与电缆夹层连接处,长距离电缆隧道每隔100m处,电缆隧(沟)道由室外进入室内处,不同机组及主变压器缆道连接处以及其它根据实际情况需设置的部位。

动力电缆、控制电缆及通信电缆均应分类、分层排列敷设;同一通道中,可燃电缆与阻火电缆不宜混合敷设;动力电缆上、下层之间用耐火极限不低于0.5h的耐火隔板分隔。电缆廊道、电缆沟和电缆室需按一定长度或面积设置防火分隔物;架空电缆通道直线距离约每隔60m需设一段4m长的阻火段;电缆桥架穿越楼板或墙壁时,在其两侧各设2m长的阻火段。另外在电缆接头两侧各3m区段,配电室母线分段处,不同机组电缆通道分界处以及电缆通道交叉处等部位也要设置阻火段等防火分隔物。电缆隧道内未设防火门的防火墙处,应在防火墙的两侧1.5m长的范围内涂刷防火涂料。

自容式充油高压电缆需要分相埋沙敷设在电缆槽或沟内;空气中则单相水平或竖直分列在支架上,相间和底部设防火隔板或分相敷设在难燃电缆槽盒内,也可直接分相敷设在支架上,并沿线缆装设固定式水喷雾灭火设施,电缆敷设部位的地面应有蓄、排油水的设施。

电缆敷设完毕后,需要对电缆廊道与电缆沟的进出口、分支处、穿越电气设备房间和厂房外墙处等进行防火封堵。电缆竖(斜)井上下两端及进出电缆的孔口处要用不燃材料封堵,电缆竖(斜)井高度较大时,竖(斜)井中间还要按规范要求用不低于1h的防火封堵材料、防火隔板等组合封堵。电缆穿越楼板、墙壁等处的孔洞和进出控制室、电缆夹层、开关柜、配电盘、控制盘、自动装置盘和保护盘等电缆孔洞,电缆保护管的管口以及靠近充油电气设备的电缆沟道盖板缝隙处应以耐火极限不低于1h的不燃材料封堵。

(4)灭火设施、火灾报警系统及其他。大型电缆室、电缆隧(廊)道及电缆竖井等宜设水喷雾、细水雾或气体等灭火装置。电缆室、电缆隧(廊)道、电缆夹层、电缆桥架和电缆竖井均需设相应的火灾探测器。电缆室、电缆廊道出入口处设二氧化碳或干粉灭火器、砂箱、防毒面具等。

另外，为进一步提升发电厂管线防火设计应用质量，设计人员还必须结合发电厂建筑负荷性质为供配电系统配比保护，主要包括接地故障保护、短路保护、过负荷保护、欠电压保护等安全措施，由此即可进一步降低发电厂管线故障火灾发生几率。如发电厂建筑配出线路容易出现漏电问题，设计人员必须为非消防负荷配出线路增设电气火灾监控探测器，满足发电厂故障火灾报警的需要。

结语:

本文针对发电厂电缆在开关柜、电缆沟及电缆管道中防火等问题，通过加强电缆廊道、沟道、配电柜以及电缆的防火措施，解决了电缆的防火、灭火、故障火灾报警等问题，减少了设备损失，保证安全可靠的电力运行。

参考文献:

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