趙斌 國家能源集團(tuán)神朔鐵路分公司信息通信段

1 引言

伴隨著經(jīng)濟(jì)的增長和社會(huì)的進(jìn)步，我國鐵路行業(yè)正處于高速發(fā)展的階段，通信系統(tǒng)為適應(yīng)信息快速準(zhǔn)確傳遞的需要，其程控系統(tǒng)設(shè)備向著復(fù)雜、昂貴方向發(fā)展。為了充分發(fā)揮信息傳遞功能，必須通過電纜向外傳遞及向內(nèi)接收。通信系統(tǒng)的快速更新、擴(kuò)建、改建，使得電纜防火防護(hù)成為防火領(lǐng)域內(nèi)的一大難題。由于電氣設(shè)施、建筑、電纜布置等都向著復(fù)雜化、精細(xì)化方向發(fā)展，使得人們開始逐漸重視防火材料的性能和使用，因?yàn)榉阑鸩牧系陌踩秃涂煽啃躁P(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全和鐵路安全運(yùn)行的保障，因此要杜絕通信系統(tǒng)電纜火災(zāi)事故的發(fā)生、防止電纜著火蔓延，應(yīng)采取相應(yīng)的防火防護(hù)措施，改善電纜及設(shè)備的防火效果，從而保證通信系統(tǒng)網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

2 通信系統(tǒng)火災(zāi)的危害及原因

電纜短路、電纜過負(fù)荷、電纜接觸不良和外部火源都是引起電纜發(fā)生火災(zāi)的原因。發(fā)生火災(zāi)后，電路不能正常的進(jìn)行供給。這樣會(huì)導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備無法正常工作，導(dǎo)致信息傳遞受阻。而且因電纜的外護(hù)套為絕緣物組成，發(fā)生火災(zāi)后，外護(hù)層的聚合物會(huì)快速分解、燃燒和擴(kuò)散。火災(zāi)的主要原因如下：

2.1 電氣設(shè)備安裝使用不當(dāng)。諸如電源線年久失修、老化；電源線未穿管敷設(shè)。電源線接頭未封閉在接線盒內(nèi)；將通信電纜及電源敷設(shè)在空調(diào)管內(nèi)；用鋁絲、鐵絲、銅絲等代替保險(xiǎn)絲，任意增大保險(xiǎn)絲容量；在機(jī)房內(nèi)任意使用電熱設(shè)備；亂拉臨時(shí)電源線；不顧電源線容量任意增加電氣設(shè)備等。其結(jié)果造成電源線路短路、超負(fù)荷、接觸電阻大以及產(chǎn)生電弧、電火花等，沿線路迅速蔓延，導(dǎo)致火災(zāi)。

2.2 強(qiáng)電侵入通信機(jī)房引起通信設(shè)備起火。一是通信下高壓電力線交叉處無防護(hù)措施，因電力線路斷線，造成強(qiáng)電搭接通信線侵入機(jī)房；二是通信電纜與高壓線路同桿架設(shè)，高壓線斷線導(dǎo)入機(jī)房。但由于缺乏經(jīng)常的維護(hù)，使保安裝置動(dòng)作遲緩或不起作用，致使強(qiáng)電直接侵入，通信設(shè)備起火。

2.3 用火不慎引起可燃物燃燒，通信機(jī)房附近及大樓內(nèi)施工時(shí)，若存在明火作業(yè)，若管理措施不當(dāng)，極易發(fā)生火災(zāi)。

2.4 通信機(jī)房及相關(guān)區(qū)域電纜無防火分隔措施。有些通信系統(tǒng)內(nèi)的電纜豎井、控制柜、電纜井、電纜管道沒有進(jìn)行防火分隔。通風(fēng)管道、電纜電線穿墻孔洞及樓板間的縫隙未做防火分隔，電纜貫穿孔洞多，縫隙大，一旦發(fā)生火災(zāi)，這些豎井、縫隙、柜體將加速火勢(shì)的蔓延擴(kuò)大。并且機(jī)房內(nèi)的通風(fēng)管道系統(tǒng)若無防火措施，一旦起火，很快沿著送排風(fēng)管道蔓延到其他位置。

3 通信系統(tǒng)防火材料應(yīng)用現(xiàn)狀

通信系統(tǒng)防火安全由“主動(dòng)式”和“被動(dòng)式”防火系統(tǒng)共同組成，主動(dòng)式防火系統(tǒng)在火災(zāi)中起到火災(zāi)預(yù)警、報(bào)警、滅火等作用，而被動(dòng)式防火系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，將火焰控制在一定區(qū)域，防止火焰的串燒和蔓延。隨著通信行業(yè)的發(fā)展和主動(dòng)式防火產(chǎn)品的更新?lián)Q代，通信系統(tǒng)的主動(dòng)式防火增加了報(bào)警系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)、新型氣體滅火和熱感等一系列先進(jìn)的防火產(chǎn)品。但由于國內(nèi)被動(dòng)式防火材料發(fā)展緩慢，傳統(tǒng)防火材料技術(shù)還處于較低水平，使得完整的防火系統(tǒng)存在著“被動(dòng)式”防火隱患。

目前，在材料方面，通信系統(tǒng)內(nèi)的“被動(dòng)式”防火措施主要有封、堵、涂、隔、包等，而使用的傳統(tǒng)防火材料主要有防火泥、防火包、防火板一系列低端產(chǎn)品。傳統(tǒng)的防火材料采用低廉的配方，其鹵素的使用長期性會(huì)腐蝕破壞電纜表皮，外觀遇高溫時(shí)流淌失去穩(wěn)定性，低溫時(shí)硬化無法增容，含有脂肪胺類易產(chǎn)生霉菌，發(fā)生火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的大量煙毒，將會(huì)對(duì)人造成二次傷害。在通信系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)排查中，存在大量防火泥硬化、脫落，防火包破損、失穩(wěn)，防火板斷裂等現(xiàn)象。而在應(yīng)用方面缺乏細(xì)化施工工藝，再好的產(chǎn)品和解決方案如果沒有落實(shí)到明確、細(xì)致、完備的施工工藝上，那也不會(huì)發(fā)揮最大功效。所以傳統(tǒng)防火材料在常態(tài)下無法經(jīng)受環(huán)境的考驗(yàn)就已失效，防火能力的失效，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)時(shí)無法保證阻止火焰的串燒蔓延，將會(huì)造成更嚴(yán)重的人員和經(jīng)濟(jì)損失。

4 新型“被動(dòng)式”防火防護(hù)系統(tǒng)

新型“被動(dòng)式”防火防護(hù)系統(tǒng)材料創(chuàng)新性的研究過程中，在防火性能提升同時(shí)，還具有無毒環(huán)保性、耐高低溫性、長效性、耐酸堿性、耐UV、防電磁屏蔽性、隔煙隔熱性等諸多能力，這樣才能滿足通信系統(tǒng)防火材料應(yīng)對(duì)常態(tài)惡劣環(huán)境和防火安全的需求。

4.1 創(chuàng)新型配方

經(jīng)過長期的配方測(cè)試，新型防火材料使用由聚磷酸銨（APP）和三聚氰胺（MEL）、防火劑、硼酸鋅、石墨炭層等材料研發(fā)制成，為了達(dá)到新型防火材料的諸多性能指標(biāo)，對(duì)APP和 MEL做了多次熱分析實(shí)驗(yàn)（如圖三、圖四）、炭質(zhì)層內(nèi)表面和外表面元素分析實(shí)驗(yàn)和APP的反應(yīng)過程實(shí)驗(yàn)，并取得了符合性能需求的熱重（TG）、微商熱重（DTG）和差熱分析（DTA）等結(jié)果。

4.2 防火隔熱性

新型防火防護(hù)材料具有遇火膨脹≥400%的性能，可將線纜表皮燃燒層進(jìn)行增補(bǔ)，穩(wěn)固的膨脹層具有隔煙能力、隔火能力、隔熱能力（圖六），并具有長效防火能力，防火時(shí)效可達(dá)3h。

4.3 耐候性能

新型防火防護(hù)產(chǎn)品可適應(yīng)局部空間的嚴(yán)苛環(huán)境，耐水、耐紫外線，耐油污、耐濕熱性，并可適用于-20℃至+80℃的環(huán)境溫度，以確保防火防護(hù)材料在低溫下不開裂、起皮、剝落，在高溫下不流淌、滴落。

4.4 安全環(huán)保性

新型防火防護(hù)材料具有無鹵素特性，長期作用于電纜和金屬管道表面不會(huì)對(duì)電纜和金屬管道造成腐蝕性破壞，并對(duì)人體和環(huán)境無損害，無粉塵及揮發(fā)性有毒物質(zhì)等。

4.5 防蟲鼠性

新型防火防護(hù)材料具有金屬外殼，在控制間區(qū)域的電纜出入口具有較強(qiáng)的防蟲鼠能力，排除了蟲鼠引起的電纜火災(zāi)隱患。

4.6 簡單操作

新型防火防護(hù)材料不會(huì)因?yàn)楣と说牟僮魉讲煌绊懯┕ばЧ?，更好的完成工程質(zhì)量，達(dá)到指定防火能力和美觀度。

4.7 增容性能

新型防火防護(hù)產(chǎn)品對(duì)于封堵位置便于電纜的二次穿越，使用簡單工具開孔即可增容、可拆卸、可再次使用安裝。

5 通信系統(tǒng)新型防火材料的應(yīng)用

5.1 機(jī)房防火

機(jī)房作為通信系統(tǒng)的“大腦”，在安全防火方面非常重要，大部分機(jī)房在設(shè)計(jì)中沒有采用防火、防煙分隔區(qū)的防火方式，先天的防火設(shè)計(jì)不足，只能依靠后續(xù)的防火改造來完善。其中機(jī)房內(nèi)部防火的重點(diǎn)位置有控制柜體防火、電纜“豎井”“水平井“”橋架”處防火、電纜自身防火防護(hù)、建筑墻體防火、通風(fēng)系統(tǒng)防火等。根據(jù)使用位置、防火特點(diǎn)、環(huán)境特點(diǎn)不同，采用皮甲防火模塊、超薄防火板材、水性防火涂層、防火坪、防火格柵等一系列新型防火材料可制定相應(yīng)的“地毯式防火系統(tǒng)”、“通風(fēng)防火系統(tǒng)”、“無膠防火系統(tǒng)”、“防火防鼠系統(tǒng)”、“裝配式防火墻系統(tǒng)”，通過不同的防火方案，使各部位的防火時(shí)效提高到3h以上，使機(jī)房形成一個(gè)獨(dú)立防火分區(qū)。

5.2 電纜井（溝道）

通信系統(tǒng)另一部分由電纜井（溝道）組成，電纜井（溝道）作為電力和信號(hào)的傳輸通路，防火分隔的能力不可或缺。通過使用新型的水性環(huán)保防火涂層、膨脹型防火隔板、防火邦迪、膨脹型防火模組等一系列產(chǎn)品來增強(qiáng)電纜井（溝道）的防火能力，使電纜井（溝道）具有防火分隔能力，遇火時(shí)能夠形成獨(dú)立防火分區(qū)，使外部火焰無法進(jìn)入，內(nèi)部火焰無法竄出，并且在一定的時(shí)間內(nèi)，是電纜/光纜仍具有電力/信號(hào)傳輸?shù)哪芰?，給救援提供充足時(shí)間，減少火災(zāi)帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

6 結(jié)束語

通信系統(tǒng)采用新型的防火防護(hù)材料可以保障通信的安全可靠性，使通信系統(tǒng)的安全性得到大大提升。在今后的發(fā)展過程中，需要強(qiáng)化新型防火材料應(yīng)用機(jī)制，建立健全的安全防火體系，真正做到“預(yù)防為主、防消結(jié)合”。只有提高安全生產(chǎn)能力，才能使通信系統(tǒng)得到更好的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。