潘曉軍

【摘 要】電纜溝是變電站中不可或缺的基礎設施，主要用來放置電纜和保護電纜，電纜溝內環(huán)境與電纜的安全運行及故障的損害程度緊密相關。隨著時代的發(fā)展，新技術、新工藝的不斷應用，電纜質量不斷得到提高，但加強對電纜溝的管理，改善電纜溝環(huán)境，保護電纜溝內的電纜不受損傷，對變電站的安全運行有著非常重要的意義。

【關鍵詞】變電站；電纜溝；電纜

0.引言

電纜遍布整個變電站，其主要作用是傳輸能量和信號。傳輸信號主要由控制電纜和通信電纜實現(xiàn)，本文主要探討控制電纜的防火技術，從而改善電纜溝環(huán)境。電纜溝中敷設的電纜涉及繼電保護、自動控制、通信、測量和計量等設備，是變電站的神經(jīng)中樞，一旦電纜發(fā)生故障，不僅檢查處理工作難度大、時間長，還可能使繼電保護或控制回路失效，造成事故擴大甚至損壞設備，長時間不能恢復生產(chǎn)。

1.影響電纜的正常運行的主要因素[1]

1.1溫度

電纜在實際運行的過程中，由于電阻的存在會發(fā)熱。電纜的電阻一般都很小，其發(fā)熱功率可以用公式 表示。該式表明：對于實際使用中的電纜來說（電阻假設為定值），通過的電流越大，其發(fā)熱功率也越大。在運行過程中，電纜釋放的熱量會被自身吸收，從而引起其內部溫度的升高。電纜雖然不停地吸收電流做功釋放的熱量，但其溫度不會無限制的上升。因為電纜在吸收熱量的同時，也不斷地向外界環(huán)境釋放熱量。事實證明，在實際運行狀態(tài)下，電纜通電后其溫度會逐漸上升，最后恒定在某個點上。在該恒定點上，電纜的吸收熱量與釋放熱量一致，使其處于熱平衡狀態(tài)。而電纜承受較高溫度運行的能力是有限度的，超過某個最高允許溫度運行會出現(xiàn)危險。這個最高允許溫度自然也對應某個最大允許電流，超過這個最大電流運行的狀態(tài)即是過載運行。這將直接導致電纜本身及其附近環(huán)境溫度升高。因此，電纜運行溫度過高是導致火災發(fā)生最為直接的原因。

1.2濕度

濕度是影響電纜運行壽命的一個很重要的因素。濕度過高的話，一方面會使運行環(huán)境中的電離態(tài)的空氣分子數(shù)量增多，使空氣自身的絕緣性能降低；另一方面，濕度過高會使電纜自身的絕緣電阻降低，其中電纜絕緣材料表面的水分使其表面絕緣電阻降低。另外，對于使用年限較長的電纜來說，由于電纜內部涂層之間含有積塵以及吸附的水分，潮濕程度將更嚴重，內部絕緣電阻值將會更低。這些方面因素將會使得電纜發(fā)生故障時的泄露電流大大增加，甚至造成絕緣擊穿，產(chǎn)生非常嚴重的后果。

2.改善電纜溝環(huán)境的措施

2.1防火措施

變電站內，電纜密集敷設，縱橫交錯，有若蛛網(wǎng)密布。電纜一旦著火，就會很快地延燃，猛烈的燃燒。電纜溝的防火首要解決火災蔓延和竄燃的問題。

目前國內外電纜防火阻燃的措施可以歸納為三種：

采取措施防止電纜著火，著火后不延燃；

沿電纜路徑或易燃區(qū)段采取有效的防堵消防措施；

使電纜本身難燃化。

為了避免發(fā)生火災時蔓延，在電纜溝內的規(guī)定位置要采取相應的防火措施，如防火隔墻，防火泥，防火涂料、自動干粉滅火裝置的應用。

2.1.1防火隔墻、防火泥及防火涂料

（1）防火隔墻的應用。[2]

用防火隔墻將電纜隧道、溝道分成若干個阻火段，達到盡可能地縮小事故范圍、減少損失。阻火隔墻一般采用軟性材料構筑，如采取輕型塊類巖棉塊、泡沫石棉塊、硅酸鹽纖維氈或絮狀類如礦渣棉、硅酸纖維等，既便于在已敷好的電纜通道上堆砌封墻，又可在運行中輕易地更換電纜。

（2）防火泥的應用。

防火泥是一種柔性阻燃材料，具有耐火極限高、發(fā)煙量低等特點。該材料用于電纜的孔洞封堵，以防止電纜發(fā)生火災而由孔洞向鄰室蔓延，減少火災損失。避免事故的擴大，具有阻煙、防火、防塵等功能。防火泥的型號有很多種，不應隨意使用，因為一旦發(fā)生火災，達不到要求的防火泥就如同虛設。要根據(jù)型號，使用不同的防火泥。

（3）防火涂料的應用。

防火涂料用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火極限的一種特種涂料。防火涂料涂覆在基材表面，除具有阻燃作用以外，還具有防銹、防水、防腐、耐磨、耐熱以及涂層堅韌性、著色性、黏附性、易干性和一定的光澤等性能。不能盲目給電纜過量刷防火涂料，因為涂層過厚，將影響電纜的正常散熱，過少能不能很好的起到阻燃效果。

2.1.2自動干粉滅火裝置

自動干粉滅火裝置由外殼、滅火、冷氣發(fā)生器、電啟動器等組成。外殼下方有噴口，上方有固定架可以固定天花板上或墻壁上。當干粉滅火裝置的電啟動器收到信號啟動器或手動/聯(lián)動控制裝置的脈沖電信號后，其冷氣發(fā)生器內的固體物質開始氣化，產(chǎn)生大量氣體，殼內氣壓急劇增長，噴口內隔膜破裂，開始噴射滅火干粉。

其滅火原理是：（1）有焰燃燒的強抑制作用：有焰燃燒市一中鏈式反應，燃燒分子在燃燒的高溫下或其形成的能量作用下被活化，在氧的存在下產(chǎn)生自由基或活性基因，并靠這些具有高能量的自由基傳播反應，維持燃燒的持續(xù)進行。干粉與火焰混合時，滅火組分迅速捕獲燃燒自由基，使自由基被消耗的速度大于生產(chǎn)的速度，燃燒自由基很快耗盡，鏈式反應歷程被終止，火焰迅速熄滅。（2）窒息作用：干粉對撲滅有焰燃燒有很好的速率和效率，而且對一般固體物質的表面燃燒（陰燃）有很好的熄滅作用。當干粉晶體粉體與灼燒的燃燒物表面接觸時候，發(fā)生一系列化學反應，在固體表面的高溫作用下被熔化并形成一個玻璃狀的覆蓋層將固體表面空氣隔開，使燃燒窒息。（3）對熱輻射的遮隔和冷卻作用：使用干粉滅火時，濃云般的粉末和火焰相混合，分解吸熱反應，可吸收火焰的部分熱量，這些分解反應產(chǎn)生的一些不活性氣體如：二氧化碳、水蒸氣等，對燃燒區(qū)的氧濃度具有稀釋的作用，使火的燃燒反應減弱。同時，形成固相、氣相混合的保護空間，可以控制火災蔓延、復燃。

以220Kv原平變電站為例，最近加裝了北京金都源泉科技有限公司雨俄羅斯軍工企業(yè)阿爾泰聯(lián)盟下屬俄羅斯ZAO“ISTOCHNIK PLUS”股份公司合作生產(chǎn)的新一代自動干粉滅火裝置，該裝置具有大空間、長壽命、低價格、高性能、無管網(wǎng)、環(huán)境友好的特點。

2.2防水

2.2.1端子箱底部的通風口

為了達到防潮的目的，在端子箱的底部開一些通風口，根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件，決定在底部是否加裝小門。當雨季過后，打開小門，可以對端子箱有更好的通風，防止電纜溝內潮濕的空氣進入端子箱，避免端子排之間發(fā)生放電等現(xiàn)象。

2.2.2使用通風蓋板

為達到節(jié)省成本的目的，大多數(shù)變電站的都使用水泥蓋板。使用通風蓋板，可以比較好的解決電纜溝的通風問題。在電纜溝兩側，蓋飯下方加裝橡皮條，不但可以減少噪音，對蓋板的損害，也可以做到防水的作用。

2.3防小動物措施

2000年2月28日，寶山鋼鐵股份有限公司煉鐵部轉爐一分廠因3# 轉爐電纜豎井內地面處的電纜遭小動物咬損，發(fā)生接地短路引起火災，燒毀建筑1295 和部分電氣設備，造成爐停產(chǎn)，直接損失615.7萬元。

由于變電站電纜溝內沒有充足的食物和水分，溝內不適合小動物生存。但電纜跟主控室連接，如果防小動物措施處理不好，小動物進入電纜溝或爬入主控室，可能會引發(fā)事故，因小失大。寶山鋼鐵股份有限公發(fā)生的火災案例對我們是一個很好的警示。

【參考文獻】

[1]陳一嵐.基于潮濕度對變電站電纜溝的影響探析.科學實踐，2010.

[2]周海鵬.電纜防火分析及措施.西北水電技術，2003.