浅析变电站电缆沟的安全预控论文_王文彬

浅析变电站电缆沟的安全预控论文_王文彬

国网阳泉供电公司 山西阳泉 045000

摘要:电缆沟是放置电缆不可或缺的基础设施,电缆一旦发生火灾,火势蔓延迅速,烟大毒强,将造成严重的经济损失和人员伤亡。

关键词:电缆沟;电缆;火灾原因;防范措施

引言

近年来,随着国民经济高速增长,城市电力需求的不断增长,城市内的架空线路逐渐改为电缆,使得电缆的使用率日益增多。由于电力系统中使用电缆的场所存在覆盖广,数量多,敷设密集,高压电缆在运行状态下处于发热状态等特点,而且电缆沟内电缆大多敷设在地下,城市道路中电缆沟盖板大多为密封结构,当电缆发生故障而引起火灾时,因电缆沟道较隐蔽,不易控制,抢修恢复时间长,使得电缆沟火灾事故一旦发生容易造成严重事故,不仅造成设备损坏,甚至还可能造成人员伤亡。电缆火灾事故必须引起高度重视,防止电缆沟火灾事故的发生及火灾事故发生后的应急处理措施已成为当前亟待解决的一项重要课题。

1电缆沟的结构和特点

电缆沟内敷设电缆,具有两个重要功效:安装工艺流程简单,易于检修维护;耐火性能和电气防火封堵效果好,可以有效阻断火灾事故发生。现阶段,应用中的电缆沟基本上属于地下电缆沟,沟体采用砖砌布局,盖板采用角钢边框钢筋水泥混凝土预制,沟内装设镀锌或经刷一层红丹防锈漆(黑色或灰色油漆)的E形角钢支架。室外电缆沟至控制室或配电室沟道入口处、站区围墙处,电缆沟与电缆隧道交叉处,公用主沟道的分支处,多段配电装置对应的沟道适当分段处,长距离沟道中约100m或通风区段处均应依照国家能源局《电力设备典型消防规程》要求设置防火墙予以阻断。

2电缆沟的常见问题

2.1电缆沟内潮湿、积水、淤积赃物

变电站的电缆沟按所在区域分为室外段和室内段两大区段。室内段的盖板常常采用嵌入式,正常情况下,盖板和地面保持在同一水平,封闭严实,沟底干洁无水。室外段沟边沿略高于地面10cm,盖板通常兼做巡视操作小道,时常受到冰、雪和雨水侵蚀。当电缆沟盖板老化严重密封不严时,雨水顺势流入到电缆沟沟内,产生积水现象。特别是在雨、雪天后变电运维人员不注意开启排污泵进行排污或揭开电缆沟盖板通风,电缆沟内相对湿度较大,防火砖逐渐粉碎,防火墙坍塌,电缆绝缘下降。若沟内长久积水潮气过大,将致使沟内支架严重腐蚀断裂,不同层面电缆混杂在一起,分层布置结构失去其应有功能,严重影响到电缆的散热功效。

2.2电缆沟散热差,诱发火灾

运行中的电缆,其自身内阻产生一定当量的热能。沟内电缆的散热包含电缆表面与沟壁表面间的辐射、空气热传导、空气受热面三者形成的自然对流,是一个相对封闭的空间,电缆产生的热量与沟内的潮湿气难以与外界空气进行互换,电离态的空气分子数浓度急剧增强,致使电缆和空气自身的绝缘性能下降,在电缆发生故障时,其泄漏电流急剧增大,绝缘被击穿,诱发火灾。

2.3电缆沟封堵不严实,致使小动物引发短路

随着智能电网发展进步加速,常规变电站进行全面升级,在电缆更换、扩建以及电缆沟施工过程中,原本采用水泥沙浆封堵的电缆沟空洞封堵部分受到严重破坏,反复的挖开和封堵,工作人员监管不到位,防护措施出现空缺,老鼠、蛇、黄鼠狼等小动物通过电缆沟空洞进入室内,酿成严重短路事故。

3防止电缆沟火灾事故的措施

为防止电缆沟火灾事故的发生,应总结电缆沟火灾发生原因,从根源上抑制电缆沟火灾事故,同时制定防消结合的方针,为电缆提供良好的运行环境。

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3.1预防及阻燃措施

(1)充分做好相关资料收集工作,尽可能准确预测电缆所需承受的工程建设要求;考虑电缆在各种可能敷设条件下的修正系数,在工程投资允许的情况下,考虑电缆容量裕度,并进行短路热稳定校验,尽量选择阻燃电缆。(2)加强电力电缆及电缆附件选型、订货、验收及投运的全过程管理。应优先选用具有良好运行业绩和成熟制造经验的制造商,严格进行到货验收,并进行相应的验收试验。(3)合理规划电缆段长,尽量减少电缆接头数量,禁止在变电站内部、出站沟道、桥架和竖井等区域布置电力电缆接头。(4)电缆沟道设计时,应充分考虑电缆外径,转弯半径,根数;合理选择电缆沟截面,支架层间距离。(5)在电缆敷设过程中严格按照规程规范进行敷设、固定,敷设过程中严格控制牵引力、侧压力和弯曲半径。(6)合理规划电缆通道,电缆通道尽量远离带油设备、热力管线、易燃易爆管线和腐蚀性介质的管道,若确实无法避免,至少应确保电缆与上述管道的相互间距应满足《电力电缆及通道运维规范》的相关要求,防止其他管道泄漏或者发生火灾的突发情况危及到邻近运行的电缆线路安全。(7)改善电缆运行环境,保证电缆沟内有可靠的通风、排水措施,必要时,在电缆沟内设置抽风泵,防止电缆受潮;在电缆沟壁两侧安装通气管道,使电缆沟内积水产生的热气及有害气体能够及时排除,同时应考虑有防止小动作窜入破坏电缆绝缘的措施。

3.2优化电缆沟外界运行环境

(1)定期巡视,保持电缆沟道整洁、畅通,检查防火阻隔部件是否存在破损,消除各类火灾隐患,通道沿线及内部不得积存易燃、易爆物。(2)提高施工人员电缆防火意识,尽量避免在电缆沟区域进行明火作业,如必须进行动火作业,需办理动火工作票,并采取可靠的防火措施。(3)提高运行维护人员处理突发火险事故的应对能力,通过专业培训提高各级人员的消防知识,制定切实可行的灭火应急预案并加强演练。(4)在电缆敷设路径上应设立明确的警示标志,对可能发生外力破坏或电缆偷盗的区段应加强监视,并采取可靠的防护措施,金属电缆支架、电缆固定金具等使用防盗螺栓。(5)在变电站电缆沟、电缆夹层安装温度、烟气监视报警器,重要的电缆通道区域安装火灾监测预警装置,并定期监测。

3.3新材料、新技术

(1)防火延燃材料:①具有热膨胀性能:防火复合板拥有最高15倍的膨胀倍率,彻底封堵穿越物因火焰或大幅升温而造成的缝隙,同时膨胀后物质致密,不可恢复,更能加强封堵系统的防火效果;②抗水冲击性能:当火灾发生时,在系统的防火时间内,整个系统的力学结构一定要坚固,能经的起消防水枪的冲击,否则系统结构塌方,火焰穿越,防火隔区就会失效;③易扩容性能:随着电力需求的增加,系统扩容频繁,本材料给客户带来便利。(2)防火环保膨胀模块:a.耐火时间长:实际耐火时间长达280min,比国家一级标准(180min)超出100min;b.有效期长:由于采用无机膨胀原料和少量高效胶联材料、模压固化,实测抗压强度5.6MPa,比国家标准(0.8MPa)高6倍,是防火包(0.05MPa)112倍,有利用保护电缆和后续电缆增扩容:①重量轻:干密度只有0.7t/m3,不到国家标准的1/3,可减轻封堵材料对建筑物的荷载;②绿色环保:采用新型纳米微分子技术加工成型,对线缆及桥架没有腐蚀,对环境不释放有害气体,阻烟效果明显。

结语

电缆作为电能传输的重要媒介,电缆沟道作为敷设电缆的基础施设,电缆沟防火是一个老生常谈而又重要的课题,现阶段,由于各种原因未能实现阻燃耐火电缆全覆盖。因此,只有严格按照规范设计、严格执行工艺施工,积极采用新型防火材料,积极研发电缆沟内监控设备,能从根源上降低电缆火灾的发生概率,保证电网设备安全稳定运行。

参考文献:

[1]林嘉承,李一璇,张博闻.高压电力电缆沟的安全问题探析[J].科技创新与应用,2016(11):174.

[2]袁福明.浅谈电缆沟及电缆的安全管理工作[J].建筑工程技术与设计,2015(17)

论文作者:王文彬

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/8/29

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