孟曉禹

沈陽電力勘測設計院有限責任公司 遼寧沈陽 110003

近年來，隨著我國經濟發(fā)展和城市化進程的不斷加快，越來越多的輸電線路采用電纜隧道的方式敷設于城市地下。電纜隧道不僅便于電力工人對輸電線路進行維護與更換，還在一定程度上減小了對地面景觀的破壞。然而電力電纜隧道的火災事故卻時有發(fā)生，嚴重威脅了城市的安全運行[1]。

1 電纜隧道環(huán)境特征

電纜隧道作為一種對電纜進行保護的地下構筑物，因此其結構特征、自然條件和附屬設施狀態(tài)都會對隧道內火災的發(fā)生發(fā)展造成影響。例如電纜隧道內通常會設置一定的防火分隔，防火分隔的設置間距直接關系著隧道內火災的蔓延情況。此外，電纜隧道位于地下，因此通常伴著高溫、高濕的自然條件，過高的溫度和濕度會顯著提高電纜火災發(fā)生的概率。除了這些客觀因素外，隧道內還布置有大量的附屬設施，附屬設施的狀態(tài)也與電纜火災的發(fā)生密切相關，例如接地箱能夠有效限制電纜金屬屏蔽層（金屬護套）感應電壓和設備故障過電壓，該設備故障后電纜短路起火的機率會明顯增大。

2 城市電力電纜隧道的防火和消防設計

2.1 用封、堵、涂、隔、包等措施

國外很多國家對用于電纜的防火涂料有明確而具體的規(guī)定，例如日本規(guī)定在電纜隧道里，每隔一段距離就必須涂刷一定長度的防火涂料，穿越防火隔墻兩側的電纜也必須涂一定長度的防火涂料；而俄羅斯對重要部位的電纜，要求使用耐火電纜，并在其表面涂刷防火涂料，以期達到雙重防火要求。在隧道敷設的電纜上涂刷防火涂料，具體要求為:在每個防火門或防火隔段兩端6m區(qū)域全部電纜涂刷防火涂料，在每個電纜中間頭（或存在著火隱患的部位）兩端6m區(qū)域全部電纜涂刷防火涂料，在電纜敷設密集區(qū)域所有電纜應全部涂刷防火涂料，電纜夾層的電纜應全部涂刷防火涂料。另外，還應該采用封、堵、隔、包等多種方式加強防火的效果。第一，用封、堵、隔的辦法，要保證單根電纜著火不延燃到多根電纜。電纜溝、電纜隧道內每隔適當?shù)木嚯x就要設一道防火墻和防火門；電力電纜與控制電纜之間應設防火隔板等；控制電纜應采用全防火處理或采用阻燃電纜，以保證在任何緊急情況下主設備能安全地停止運轉。第二，必須保證防火封堵的嚴密性和厚度。防火封堵不嚴密就失去了封堵作用，特別是電纜集中的地方，最好用軟堵料以保證封堵嚴實。維護檢查時，應及時將破壞的地方封堵還原。封堵材料厚度不夠，電纜著火后火勢會穿過封堵的材料蔓延。封堵材料的厚度應當與封堵面電纜根數(shù)成正比[2]。

2.2 加強對電纜頭制作質量的管理和運行監(jiān)控

據(jù)統(tǒng)計，因電纜頭故障而導致的電纜火災、爆炸事故占電纜內因事故總量的70%左右，所以，必須嚴格控制電纜頭制作材料和工藝質量。要求所制作的電纜頭的使用壽命，不能低于電纜的使用壽命；接頭的額定電壓等級及其絕緣水平，不得低于所連接電纜的額定電壓等級及其絕緣水平；絕緣頭兩側絕緣墊間的耐壓值，不得低于電纜護層絕緣水平的2倍。接頭形式應與所設置環(huán)境條件相適應，且不影響電纜的流通能力。電纜頭兩側2-3m的范圍內，應采用防火包帶作阻火延燒處理。一般來說，電纜頭是電纜絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，所以，加強對電纜頭的監(jiān)視和管理是電纜防火的重要環(huán)節(jié)。終端電纜頭不能放在電纜溝、電纜隧道、電纜槽盒、電纜夾層內，否則，必須登記造冊，并使用多種監(jiān)測設備進行監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)電纜頭有不正常溫升或有氣味、煙霧時，及時退出運行，避免電纜頭在運行中著火。各中間電纜頭之間應保證足夠的安全長度，兩個以上的電纜頭不得放在同一位置，電纜頭同其他電纜之間應采取嚴密的封堵措施。在中間電纜頭兩端各6m的區(qū)域所有電纜涂刷防火涂料，并加設一個火災探測裝置；在每個電纜終端頭的位置，設置手提式干粉滅火器。影響電纜隧道火災后果的關鍵因素為電纜燃燒屬性和電纜敷設情況，指標權重分別為16．7%和15．9%。電纜是電纜隧道中主要的可燃物，其外護套和絕緣層都具有很強的火災危險性，可在隧道內關鍵部位采用熱釋放速率較小且阻燃的電纜，防止電纜火災的擴大和蔓延。此外，電纜隧道內敷設電纜的多少直接決定了火災規(guī)模的大小，將大量的電纜雜亂堆積在隧道中會顯著提高隧道火災荷載。因此，控制電纜之間的間距、減少電纜的敷設密度也是降低隧道內火災風險的有效措施[3]。

3 結語

為了對影響電力電纜隧道火災風險的因素進行識別，從火災發(fā)生可能性和火災后果兩方面對電纜隧道火災風險進行了層次模型的構建。針對構建的指標體系利用TFN-AHP和熵權法從主觀和客觀兩方面對指標權重進行了計算。通過專家問卷的權重分析發(fā)現(xiàn)，影響電纜隧道火災發(fā)生的關鍵因素是電力故障，影響電纜隧道火災后果的關鍵因素是電纜燃燒屬性和電纜敷設情況。因此，在工程實踐中應該加強對隧道內電纜狀態(tài)的監(jiān)測，防止火災的發(fā)生；在隧道中使用阻燃型電纜并且控制電纜敷設的數(shù)目，以減小火災的后果。在研究方法上，相較于傳統(tǒng)的層次分析法或通過構建模糊一致判斷矩陣的模糊層次分析法，本方法利用三角模糊數(shù)和蒙特卡洛仿真分別對專家判斷過程中的模糊性和隨機性進行表征，并利用熵權法計算客觀權重對主觀權重進行了修正，實現(xiàn)了專家知識和經驗與權重客觀規(guī)律的疊加，權重確定更加科學、合理，從而確保了評判結果的可靠性。