程志剛，任建國

（太原供電分公司明力達(dá)電力設(shè)計有限公司，山西 太原 030006）

1 概述

隨著國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、自動化程度的提高，冶金、電力、石油化工等行業(yè)對電力的需求越來越大，對電纜數(shù)量的要求增多，且多采用電纜隧道、夾層、橋架及豎井密集鋪設(shè)。在發(fā)電廠、變電所及工業(yè)企業(yè)的供電中，電纜的工作環(huán)境和條件較差，有些電纜長期處于高溫管道交錯布置環(huán)境和粉塵堆積環(huán)境中，再加上電纜本身故障的因素、電纜易老化、火災(zāi)隱患大，電纜火災(zāi)事故時有發(fā)生。大型企業(yè)、電廠以及城市供電用電一旦發(fā)生電纜火災(zāi)而導(dǎo)致停電、停產(chǎn)，將造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和重大社會影響，因此電纜的防火問題尤為突出。

2 電纜火災(zāi)原因及隱患

2.1 電纜火災(zāi)的原因

電纜故障引起的火災(zāi)將導(dǎo)致大面積電纜燒損，造成被迫停機(jī)，短時間內(nèi)無法恢復(fù)生產(chǎn)，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。特別是一些大型鋼鐵、石化企業(yè)，一旦生產(chǎn)停機(jī)將會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通過事故的分析，引起電纜火災(zāi)發(fā)生的直接原因重要有幾個方面：

（1）電纜的絕緣材料、填充物和覆蓋層多為可燃物質(zhì)，容易被引燃，外來火源或電纜本身故障短路時的高溫都很容易將電纜引燃，特別是聚氯乙烯塑料電纜在高溫時，電纜雖未著火燃燒，但易燃?xì)怏w和煙霧已經(jīng)釋放出來，對人構(gòu)成傷害，對設(shè)備起腐蝕作用，溫度繼續(xù)升高則會被引燃，而且燃燒蔓延速度驚人。

（2）電纜夾層內(nèi)工作環(huán)境相對來說比較惡劣，電纜附近常有高溫物質(zhì)存在，在電纜上經(jīng)常會積上各種粉塵，一旦火星或者電焊工人操作時焊渣的落入都會引起電纜著火。

（3）電纜間距過小，由于機(jī)械損傷或其他腐蝕性物質(zhì)都會造成絕緣強(qiáng)度降低，絕緣層擊穿短路，產(chǎn)生電弧，使電纜爆炸。此類事故約占電纜事故總數(shù)的70%以上。

（4）電纜中間頭制作質(zhì)量不良、壓接頭不緊、接觸電阻過大，長期運(yùn)行所造成的電纜頭過熱燒穿絕緣，最后導(dǎo)致電纜溝內(nèi)火災(zāi)的發(fā)生。

（5）電纜運(yùn)行中溫度較高，絕緣材料逐漸老化，發(fā)生絕緣擊穿事故。

2.2 電纜火災(zāi)的隱患

電纜火災(zāi)事故不論是由外界火源引起，還是由于電纜本身故障引起，著火后都有蔓延快、火勢猛、搶救難、搶修恢復(fù)困難等特點(diǎn)。

（1）火勢兇猛，延燃迅速。特別是塑料電纜和充油電纜著火時火勢更加兇猛，若消防器具不能滿足消防要求，火勢便難以限制在較小范圍，一旦火災(zāi)蔓延造成重大火災(zāi)事故。

（2）撲救困難，且有二次危害，其燃燒時產(chǎn)生的大量煙氣，不僅對人的生命構(gòu)成威脅，使人們不能及時靠近滅火，還會迅速蔓延對其他電器設(shè)備造成傷害。

（3）損失嚴(yán)重，修復(fù)時間長，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

3 電纜火災(zāi)事故的消防措施

下面針對電纜防火的教訓(xùn)和存在的問題，結(jié)合電纜溝防火的特點(diǎn)，按照《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》及有關(guān)規(guī)定，從設(shè)計、施工、運(yùn)行維護(hù)、采取可靠高效的滅火措施降低火災(zāi)損失等多個方面提出防止電纜著火延燃的措施。

（三）教師割裂了三維目標(biāo)，阻礙了情感態(tài)度價值觀目標(biāo)的落實(shí)。往往一旦提出要重視情感態(tài)度價值觀教學(xué)目標(biāo)，教師們就會把它單獨(dú)拿出來進(jìn)行考量和設(shè)定，人為地把三維目標(biāo)進(jìn)行了割裂。而事實(shí)上，知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個方面互相聯(lián)系，融為一體。比如說在教學(xué)歸類單詞中字母發(fā)音時，只有和知識教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生去尋找知識規(guī)律，小組合作，在知識的學(xué)習(xí)中自然而然培養(yǎng)了他們樂于思考、樂于合作的情感態(tài)度，從而潛移默化地影響他們的價值觀。

3.1 合理選擇電纜型號

合理選擇電纜截面、敷設(shè)方式、電纜終端、中間接頭等，采用各種鎧裝或阻燃電纜。

3.2 合理采用各種防火阻燃措施

對回路電纜作耐火處理，如采用耐火或難燃槽盒、施加防火涂料和包帶等；充油電纜的供油系統(tǒng)中，宜能設(shè)置反映噴油狀態(tài)的防火自動報警裝置和閉鎖裝置；采用防火隔墻或隔板，并用防火堵料封堵電纜通道的孔洞。電纜的局部涂防火涂料或局部采用防火帶、防火槽盒。

3.3 電纜的施工和維護(hù)過程中，嚴(yán)格按照各種規(guī)范和設(shè)計進(jìn)行

制作安裝電纜頭應(yīng)嚴(yán)格按照工藝規(guī)程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，電纜終端事故率很高，多是密封工藝不良所引起。

3.4 運(yùn)行維護(hù)過程中，加強(qiáng)巡視和維護(hù)

嚴(yán)格監(jiān)視電纜運(yùn)行工況；經(jīng)常性檢查電纜封堵、隔離、刷涂、包帶等阻燃措施是否完善；及時清理電纜溝內(nèi)部積水、積灰、雜物和易燃物品；溝道附近明火作業(yè)時嚴(yán)禁火種進(jìn)入；電纜溝道和夾層里應(yīng)采取措施降低溫度。

3.5 設(shè)置可靠高效的消防滅火設(shè)施

上述各種預(yù)防措施在國內(nèi)各新建電纜溝里得到普遍采用，但電纜火災(zāi)事故仍頻繁發(fā)生。比較理想的情況是，電纜監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到電纜局部溫度的異常升高，系統(tǒng)發(fā)出警報，巡檢人員進(jìn)入查看，如火情較小使用手提干粉滅火器、沙子或者滅火毯進(jìn)行撲滅，如火勢太大通知消防隊，但這都只是理想情況。而大部分廠礦企業(yè)的電纜夾層都不具備在線監(jiān)測系統(tǒng)，而一般企業(yè)也不會配備專門的巡檢人員專門進(jìn)入電纜夾層進(jìn)行巡檢，因此配置安裝靈活可靠的自動消防滅火裝置對電纜夾層進(jìn)行24 h自動防護(hù)是防止電纜火災(zāi)最有效的手段?，F(xiàn)在國內(nèi)普遍運(yùn)用的自動滅火裝置可為水噴淋自動滅火系統(tǒng)、氣體自動滅火系統(tǒng)和水噴霧自動滅火系統(tǒng)，但由于電纜溝內(nèi)部復(fù)雜的空間情況和電纜本身特點(diǎn)決定了這些自動滅火系統(tǒng)都存在一定缺陷。

3.5.1 水噴淋自動滅火系統(tǒng)

滅火時降溫、隔氧滅火效果尚可，但水漬會對電纜電器設(shè)備造成損害，這些電纜電器設(shè)備一旦被水浸泡后基本都會報廢。同時，水噴淋系統(tǒng)所需的復(fù)雜管網(wǎng)和各種水泵加壓設(shè)施使得在電纜溝內(nèi)狹長的環(huán)境中設(shè)置水噴淋自動滅火系統(tǒng)不是很現(xiàn)實(shí)。

（1）氣體滅火系統(tǒng)價格相對較昂貴。較小的設(shè)備內(nèi)著火后要將滅火劑存滿較大的空間或房間，滅火劑用量大，滅火系統(tǒng)較復(fù)雜。

（2）維護(hù)費(fèi)用高，需定期對閥門、管路進(jìn)行維護(hù)、檢修和檢漏。

（3）固定式氣體滅火系統(tǒng)是等被保護(hù)的對象發(fā)生了火災(zāi)，火從設(shè)備中蔓延出來，由安裝在電纜溝里的火災(zāi)探測器接收到火災(zāi)信號后才啟動滅火系統(tǒng)，所以對保護(hù)設(shè)備本身而言，這種滅火方法還不太科學(xué)。

（4）固定氣體滅火系統(tǒng)是將滅火劑噴出后擴(kuò)散到防護(hù)區(qū)內(nèi)，而沒有將滅火劑直接噴到發(fā)生火災(zāi)的這些電子、電器設(shè)備內(nèi)。滅火劑很難滲透到這些設(shè)備內(nèi)，針對性不強(qiáng)，達(dá)不到及時有效滅火的目的。

（5）氣體滅火劑有一定毒性，滅火劑噴放時，對前來檢查和滅火的人員會帶來危害。儲氣鋼瓶和啟動鋼瓶常年需保持一定的壓力狀態(tài)，較大的儲存壓力其本身就是一個不安全因素。

3.5.3 水噴霧自動滅火系統(tǒng)

系統(tǒng)造價較高，雖然水被高效噴頭的充分霧化后對電器設(shè)備的損害已經(jīng)相比水噴淋降低了很多，但在復(fù)雜空間內(nèi)使用仍存在缺陷。

無論是國內(nèi)還是歐美等發(fā)達(dá)國家在針對電纜溝自動滅火問題上也無更好的解決辦法，針對電纜溝現(xiàn)狀建立一套能夠自動感應(yīng)溫度升高并能迅速啟動，將火災(zāi)在發(fā)生初期撲滅的自動滅火裝置，并且電纜溝內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)要求裝置安裝靈活方便，針對性強(qiáng)，針對具體容易起火的部位進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，并能針對起火部位單獨(dú)或成片迅速啟動，在有效撲滅初期火災(zāi)并防止火勢蔓延的同時減少消防費(fèi)用。

4 案例分析

在太原高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)（太原）、富士康等一系列省市重點(diǎn)工程新建開閉所電纜夾層、電纜溝中廣泛使用。

4.1 古交金業(yè)煤焦集團(tuán)公司新建變電室電纜夾層消防情況

古交金業(yè)煤焦集團(tuán)公司新建變電室電纜夾層分兩部分，電纜夾層為轉(zhuǎn)爐動力電纜的交匯處，在地板和橋架上都鋪設(shè)有高密度的電纜，空間情況復(fù)雜，防護(hù)空間內(nèi)由于鋼梁和橋架的縱橫交錯存在許多防護(hù)死角，另外，橋架上電纜從通過地板進(jìn)入電氣室控制柜也造成許多防護(hù)死角；電纜及地板上粉塵堆積，整個空間被橋架分割為許多獨(dú)立的區(qū)域；由于防護(hù)空間內(nèi)部通風(fēng)狀況不佳及其位置在高爐附近使得電纜夾層空間溫度平時就處于40℃左右，在夏季最高溫度可以達(dá)到50℃左右；維護(hù)人員也很少進(jìn)入進(jìn)行巡檢查看電纜的情況。2003年盛夏，發(fā)生了電纜接頭放炮的事故，造成轉(zhuǎn)爐停機(jī)，由于事故發(fā)生在白天，經(jīng)值班工人發(fā)現(xiàn)搶救及時才避免了更大事故的發(fā)生。這次事故引起了廠領(lǐng)導(dǎo)對消防的高度重視，但由于老電纜夾層改造難度大，內(nèi)部空間情況的復(fù)雜使得選擇合適的自動滅火裝置十分必要。

4.2 消防裝置配置情況

古交金業(yè)煤焦集團(tuán)公司煉焦分廠轉(zhuǎn)爐電纜夾層自動滅火裝置配置工程選用了上海格林朗夫消防科技有限公司引進(jìn)，俄羅斯埃波托斯公司研制的超細(xì)干粉自動滅火裝置，在電纜溝及各種電控裝置的應(yīng)用有其獨(dú)到的優(yōu)勢。其先進(jìn)的滅火技術(shù)體現(xiàn)了“快速響應(yīng)、早期抑制、高效滅火”，是世界各國爭相研制的前沿技術(shù)。裝置不僅可以自動感應(yīng)到外界溫度的升高自動啟動向保護(hù)區(qū)域噴射出超細(xì)干粉，將火迅速撲滅，而且可以根據(jù)電纜的走向分區(qū)啟動自動滅火裝置，防止電纜火災(zāi)的迅速蔓延。對于鋪設(shè)在地板和橋架上的電纜采用布朗自動滅火裝置，根據(jù)電纜的走向設(shè)置自動滅火裝置的分區(qū)啟動；針對各個防護(hù)死角配置進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，在整個防護(hù)區(qū)域形成多層次的全淹沒形式的防護(hù)。

5 社會效益

現(xiàn)代文明社會已經(jīng)越來越依賴于電力能源，一旦突然性的停電，不僅會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且由于停電所帶來的停水、交通癱瘓、地鐵、電梯等的停止使用，人們將陷入一度的混亂和恐慌之中。2009年美加兩國的大停電事故和英國、意大利等歐洲國家的停電事故就在一定程度上造成了整個社會秩序的混亂。

隨著近年來國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，電力缺口加大。電力能源的緊缺在很大程度上成為了制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，電力輸送環(huán)節(jié)更是如同人體血管一樣重要，一旦作為電力輸送的主要動脈之一的電纜隧道及夾層發(fā)生火災(zāi)造成電力供應(yīng)中斷將會造成巨大的社會和經(jīng)濟(jì)損失。

俄羅斯埃波托斯公司的系列超細(xì)干粉自動滅火裝置引入國內(nèi)，先進(jìn)的消防理念、自動化的高新技術(shù)、雄厚的科研勢力將會對國內(nèi)消防界帶來一場革新浪潮。在電力系統(tǒng)內(nèi)推廣使用這一系列產(chǎn)品，為電力系統(tǒng)的大動脈的正常運(yùn)轉(zhuǎn)保駕護(hù)航。

6 綜述

無論從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會效益來看，作為保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和輸送安全的消防技術(shù)必將會朝著自動化的方向發(fā)展，在解決電纜溝內(nèi)部防火問題上面，一方面應(yīng)加強(qiáng)安全消防意識，采取各種有效的預(yù)防措施；另外一方面應(yīng)采用各種先進(jìn)的消防技術(shù)，將火災(zāi)在早期迅速撲滅，減少經(jīng)濟(jì)損失，消除給社會帶來的不利影響。按照全淹沒形式對電纜溝形式進(jìn)行防護(hù)，每千米保護(hù)造價約在30萬元/km左右（即300元/m），裝置不僅能夠無人監(jiān)控狀態(tài)下自動感應(yīng)外界溫度的異常升高自動啟動，并且設(shè)置了分區(qū)域自動聯(lián)動系統(tǒng)，在一套裝置感應(yīng)溫度自動啟動后，根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置的分區(qū)段內(nèi)的滅火裝置都會聯(lián)動啟動，有效防止電纜起火的迅速蔓延，在分區(qū)中還可增設(shè)手動緊急啟動開關(guān)，由巡檢人員在發(fā)現(xiàn)火情后迅速啟動該區(qū)段或相鄰區(qū)段的滅火裝置，迅速撲滅初起火災(zāi)。