变配电所内电缆防火阻燃设计

变配电所内电缆防火阻燃设计

张宏菲

重庆市信息通信咨询设计院有限公司  重庆市 400050

摘要：介绍常用防火封堵材料，阐述变配电所内电缆防火阻燃设计要点。

关键词：变配电所；电气火灾；电缆；防火阻燃

引言

电缆是传输电能源的设备之一。一个2×600MW发电厂动力电缆约350km、控制电缆约698km；动力电缆的根数约2965根，控制电缆根数约6766根。电缆有一定的火灾危险性，如此之多的电缆一旦发生火灾将给国家和人民生命、财产造成巨大损失。因此,深入研究发电厂、变电站电缆火灾事故的特性，找准致火的原因，对应制定合理的电缆防火措施，减少电缆火灾事故是发电厂、变电站设计工作者面对的课题。

1电缆防火的必要性

电缆火灾的发生，既有外部原因，也有电缆本身存在的隐形缺陷等内部原因。凡是密集使用电缆的场合都可能发生电缆着火事故，电缆一旦着火，延燃迅速、火势凶猛。损失惨重，即使已经采取了一定防火措施的电缆也会由于防火封堵不严密。电缆夹层感烟器不起作用而导致火灾事故扩大。某试验研究院对电缆进行的延燃试验表明，电缆着火时的燃烧温度可达800-1000度具有难燃特性的聚氯乙烯绝缘或含聚氯乙烯外护层的电缆，也会延续燃烧，且水平敷设的电缆层数越多，密度越大，其延燃的势头越猛。从相关人员几年来了解的情况来看，电缆防火工作虽然在运行管理单位得到了重视，但在电气设计和施工环节中仍未引起足够重视。如一些设计单位对电缆防火工程要求笼统，措施不具体，预算不准确!图纸不配套。这不仅给设备运行造成事故隐患，而且造成设备投产后改造的重复投资。动力电缆%控制电缆和直流电缆应采用分沟敷设或防火材料隔离敷设。施工过程中，建设单位在选择防火施工队伍和防火材料时，往往只从经济上考虑而忽视质量要求，使刷在电缆表层的防火涂料在短时间内就发生龟裂而脱落。在对户外电缆沟、户内电缆隧道，进出电缆竖井孔洞进行分隔和封堵时，目前经常使用防火包。虽然这种方式具有施工简便、易于拆卸等优点，但受雨水冲刷、人为搬动或小动物袭击之后，防火包容易损坏变黑，并形成孔洞和缝隙，既不整洁美观，又难以达到隔火隔热隔烟气的要求。同样，使用纯有机防火软堵料进行封堵!虽然具有施工简便、易于拆除等优点，但这种软堵料不能与混凝土和金属构件紧密粘结!也难以达到整体协调美观的标准。

2防火封堵及设计要点

2.1防火堵料

在建筑火灾中火和烟气、毒性气体往往通过电缆、电线和各类管道等穿越的孔洞向邻近房屋或其他楼层扩散使火灾事故扩大造成严重后果。因此可采用防火封堵材料堵塞各种开口形成建筑物的被动防火系统以阻止火灾蔓延和防止有毒气体扩散将火灾控制在一定的范围内减少火灾造成的损失同时也减轻灭火的难度。电缆防火封堵材料的性能必须满足GA161-1997《防火封堵材料的性能要求和试验方法》的要求在具体的防火封堵施工中还应具有施工方便、易于拆卸、可重复使用以及对环境和电器设备无污染等特性。防火堵料包括有机防火堵料和无机防火堵料。有机防火堵料是以有机合成树脂作黏接剂配以防火剂、填料等经碾压而成的材料一般具有良好的可塑性优良的防火性能耐火时间长发烟量低能有效地阻止火灾蔓延与烟气的传播特别适用于成束电缆或电缆密集区域与电缆间、电缆与其它物体间缝隙的阻火封堵。无机防火堵料由耐高温无机材料配以防火剂经研磨混合而成具有较高的耐火极限及机械强度能有效地防止火焰穿透延燃属一种速固型不燃材料可与有机堵料组合使用构筑阻火墙、阻火段等。但是国内已开发成功的有机防火堵料中大多是通过添加卤素阻燃剂来获得优良的阻燃性因此还存在卤素燃烧污染的问题。在火灾中无机防火堵料属于水基型的防火封堵材料施工时需要用水现场调配无法实现干法施工也容易造成电器设备的短路和污染现场环境。科研人员还研制出阻火包（防火枕）、防火包带等系列产品。随着热膨胀防火工艺的不断发展研制和应用具有高效阻燃效果、施工更加方便、满足环保要求并且价格低廉的新型电缆防火封堵产品已经越来越受到行业的重视。

2.2防火涂料

当电缆、保护管、线槽和桥架等被保护物水平穿越防火分隔时，防火分隔两侧的被保护物表面都应涂刷防火涂料。当电缆、保护管、线槽和桥架等被保护物垂直穿越防火分隔时，防火分隔两侧的被保护物表面应涂刷防火涂料。电缆表面应使用电缆防火涂料，金属保护管、金属线槽和金属桥架等被保护物的表面一般使用超薄型钢结构加涂防火涂料。电缆防火涂料可以刷涂或者喷涂，涂料能够在自然环境下干燥、固化，成膜后涂层表面无明显凹凸。表干时间≤5h，实干时间≤24h。电缆防火涂料的干涂层厚度应为1mm±0.1mm，涂刷长度>1m。涂料需要分3~5次涂刷，每次涂膜表面干燥后再进行下一次涂刷。一般情况下，两次涂刷的时间间隔为4~24h。当所购产品有具体的涂刷施工说明时，应根据施工要求执行。涂料的设计工程量一般可按照2~3kg/m2（电缆表面积）涂料考虑。钢结构的防火涂料一般采用刷涂的方式，也可以选择机械喷涂或辊涂。单次涂刷的厚度以0.2~0.3mm为宜，两次涂刷的时间间隔为8~12h，每次涂刷之后要等待涂层基本干燥后再进行下一次涂刷，直到涂刷至规定厚度，涂刷标准需要参考具体产品的说明书。涂料的设计工程量一般可按照0.2~0.3kg/m

2涂料来考虑。

2.3防火门和防火隔断

安装防火门和防火隔断是避免电缆火灾事故发生和蔓延的重要措施。在通向控制室、母线室等处的电缆沟除严密封堵外，还应在适当位置加装防火门和防火隔断，有效地将电缆隧道、沟道分成若干个阻火段达到尽可能地缩小事故范围、减少损失的目的。在电缆隧道和电缆夹层交界处采用防火隔断，其特点是机械强度高，能够有效地把电缆夹层和电缆隧道分开。由于考虑以后施工的需要可以在防火隔断上预留电缆孔洞，然后用防火堵料填充。另外要合理做好电缆沟的通风措施，这也是提高电缆安全运行、避免火灾发生的一个重要措施。大部分电缆沟都设置在厂房内和变电所等部位，由于周围环境等因素，使电缆沟的热量不能及时散发出去，增高了电缆的运行温度，为火灾的发生留下了隐患。通风设施可以降低沟道内的温度，一般要保证沟道内的温度在夏季不超过室外空气温度10℃。所以，在工厂厂房内电缆密集的电缆沟和母线室电缆夹层安装通风机，在变电所等户外电缆沟盖板上加装通风孔，以确保电缆沟内的空气流通，改善电缆的运行环境。同时要加强设备巡视检查，发现问题及时处理。在正常的设备检查工作中，如发现电缆接头温度升高，要认真查找原因及时将缺陷消除。另外对运行时间长、外保护层腐蚀老化严重的电缆，应及时更换，避免绝缘事故而引起火灾发生。对一些重要场所，如油区、气站等处，要使用防火电缆。

结语

以上为进行变配电所内电缆的防火阻燃设计的要点，设计师在实际工作中除了要将通用做法表述清楚外，也应该提醒施工方根据实际采购材料的特点进行适当调整。

参考文献

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