（惠州电力勘察设计院有限公司）
摘要：发电厂消防系统的设计是由多部分所组成的，电缆防火设计就是其中的重要一部分。电缆的敷设方式主要包括电缆隧道或电缆沟的支架或桥架敷设；架空槽盒内、桥架敷设；穿管敷设；直埋敷设以及直接在空气中敷设等。本文先后对电缆防火设计和防火措施进行了分析，旨在防止电缆火灾事故的发生，为电网、发电厂及供电厂的安全运行提供保障。
关键字：防火措施；防火设计；电缆
引言：
电能源的传输，变电站和发电厂正常运行的维持都离不开电力电缆的使用，仅一个2×600MW发电厂控制电缆根数约6766根，长度约698km；动力电缆根数约2965根，长度约350km[1]。电缆存在着火灾危险，发电厂的电缆一旦发生火灾，所造成的损失是不可估量的。因此，对电缆防火设计以及防火措施进行研究具有较强的现实意义和应用价值，我国对电缆防火问题的研究最早可以追溯到上世纪八十年代初期。
一、防火设计
电缆的着火和延燃，密切相关，而其防火和阻燃也密不可分。要防火则必要阻燃，二者缺一不可。对具体工程而言，以防火为主还是阻燃为主，则需具体财情况具体分析。一般来讲：支架（托架）、吊架敷设的明通道电缆应以防火手段为主；封闭型通道内的电缆防火、阻燃手段兼之，其中进出口、交叉口、孔洞、电气盘床、电缆孔等均以阻燃手段为主[2]。
（一）电缆隧道
电缆隧道是火灾事故扩延的主要通道。由于隧道内有大量的可燃物，又加以定向机械通风和所接竖井的拨风作用，一旦电缆着火，火势则迅速扩大延燃，扩大火灾事故。为此，1、阻火隔墙加防窜燃挡板。隔墙两侧的档板长度不小于1.5米；2、为了加强隔墙的防火能力，在其两侧各延伸2 米区段的所有电缆需缠包二层防火包后，再按防火涂料的技术条件涂刷涂料；3、电缆中间接头盒是电缆事故着火的主要区点，为此要求在接头盒各延伸2 米段内的所有电缆缠包二层防火包后，再涂刷防火涂料；4、消防电源的电缆要求在任何火灾情况下都必须保证运行[3]。因此这些电缆最好不要在隧道内敷设。如果非经隧道不可，则必须进行特殊防火处理。具体方法有三点：（1）用阻燃槽敷设；（2）穿放大口径金属管敷设；（3）缠包三层防火包带后，用按一般同直径电缆防火涂料厚度的1.5—2倍涂料。 在放电缆时应预先作好特殊标记，且应敷设于同一支架层上，以便于上述特殊防火处理。
（二）电缆沟道
1、电缆沟在室内外沟进出口、沟与沟的交叉口、沟与隧道的交叉口和沟与竖井的交叉口等外应用全封堵式阻火隔墙进行封堵；2、电缆中间接头两端各延伸2米区段内的所有电缆必须缠包后再涂防火涂料；3、重要电缆应采取分沟敷设或穿放大口径金属管敷设，或在三层及以下水平通道内敷设再以涂料或包带处理[4]。
（三）电缆竖井。
1、沟道进出口临近竖井段加全封堵式阻火隔墙；2、隧道进出口临近竖井段加双重隧道阻火隔墙附防窜燃档板。
（四）电缆沟井的通风
1、电缆夹层被阻燃设施全部封堵成一个密封空间，因此必须加强机械通风，以解电缆的散热；2、隧道和竖井，要求排风方向应逆竖井方向，使竖井的风向是向下而不是向上。（五）电缆排列
1、电缆在支架上要求排列整齐，尽量减少电缆间相互交叉，避免电缆的成捆堆积。这不是为了美观，更重要的是为了保证电缆的良好散热；2、动力电缆与控制电缆应分层排列，一般来讲，高压大截电缆，宜放在支架底层，这样有利于施工和处理弯曲半径。
总之，防止电缆着火延燃的手段是多种多样的。随着我国对阻燃型电缆的深入研究和阻燃型电缆的逐渐投入使用，全部或大部分采用阻燃电缆才能从根本上解决电缆着火延燃所造成的火灾事故。
二、防火措施
（一）创造良好运行环境避免电缆绝缘加速老化和损伤
电缆沟、电缆隧道要有良好的排水设施，如设置排水浅沟、集水井，并能有效徘水，必要时设置自动启、停抽水装置，防止积水，保持内部干燥。电缆沟、隧道的纵向排水坡度值不宜小于1％～2％，至少应大于0.5％，防止水、腐蚀性气体或液体及可燃性液体或气体进入。电缆沟、电缆隧道。电缆隧道宜自然通风，但当电缆正常负荷使隧道内空气温度高于40℃～50℃时，可采取自然排风和机械排风相结合的方式进行通风。通风系统的风机应与火灾探测器连锁，以保证隧道发生火灾时能自动停止送风，电缆隧道不得作为通风系统的进风道。
应避免将电缆防火门处于常闭状态、用防火隔板将，电缆完全封闭、将电缆沟盖板的缝隙统统填充封闭等影响电缆通风和散热的做法。而且，将电缆完全封闭起来，也使对电缆的正常巡视成为不可能，不能及时发现电缆故障。另外，要有完善的防鼠、蛇窜入的设施，防止小动物破坏电缆绝缘引发事故。
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（二）加强电缆的预防性试验
电缆预防性试验不能只看试验数据合格不合格，还应该对数据进行比较和分析。既可以和相同电缆的试验数据进行比较，也可以和本电缆历史试验数据进行比较，探求试验数据的规律。如作直流耐压试验时，如果所测得泄漏电流值随试验电压值的升高或加压时间的增加而上升较快，或同相同电缆比较数值增大较多，或者和本电缆以前所测数据比较呈明显的上升趋势，或者，三者之间的泄漏电流不平衡系数较大等，都应认真分析。如非试验方法不当所引起，则可适当提高试验电压或延长试验时间，判断电缆是否符合继续运行条件。
（三）加强对电缆头制作质量的管理和运行监控
据统计，因电缆头故障而导致的电缆火灾、爆炸事故占电缆事故总量的70％左右。所以，必须严格控制电缆头制作材料和工艺质量。要求所制作的电缆头的使用寿命，不能低于电缆的使用寿命。接头的额定电压等级及其绝缘水平，不得低于所连接电缆的额定电压等级及其绝缘水平。绝缘头两侧绝缘垫间的耐压值，不得低于电缆护层绝缘水平的2倍。接头形式应与所设置环境条件相适应，且不致影响电缆的流通能力。电缆头两侧各2～3米的范围内，应采用防火包带作阻火延烧处理。
一般来说，电缆头是电缆绝缘的薄弱环节，所以加强对电缆头的监视和管理是电缆防火的重要环节。终端电缆头一定不要放在电缆沟、电缆隧道、电缆槽盒、电缆夹层内。对置于电缆沟、电缆隧道、电缆槽盒、电缆夹层内的中间电缆头必须登记造册，并使用多种监测设备进行监测。发现电缆头有不正常温升或有气味、烟雾时，应及早退出运行，避免电缆头在运行中着火。各中间电缆头之间应保证足够的安全长度距离，两个以上的电缆头不得放在同一位置，电缆头同其他电缆之间应采取严密的封堵措施。
（四）防止其他设备着火引燃电缆
可引燃电缆着火的有充油电气设备和输煤、制粉系统、汽机油系统。对它们必须采取相应措施；充油电气设备附近的电缆沟盖板要密封，防止设备故障失火时油流到电缆沟里引燃电缆。输煤、制粉系统附近电揽上的积粉要定期清扫，防止煤粉自燃引燃电缆。制粉系统的防爆门对着的电缆要有防火槽盒包装，防止防火门动作喷火引燃电缆。汽机机头下的电缆要用防火槽盒包装。
（五）采用封、堵、涂、隔、包等措施防止电缆延燃
防火涂料具有涂层薄、不影响正常散热，同时能起到良好的隔热阻燃效果等特点，但也存在很多缺陷。因此，对电缆不宜大量采用涂刷防火涂料的方式阻燃，而应大量采用封、堵、隔方式。在采用封、堵、隔方式时，应注意以下问题：
1、用封、堵、隔的办法，要能保证单根电缆着火不延燃到多根电缆。电缆进入电缆沟、电缆隧道、电缆槽盒；电缆夹层的管口要严密进行防火封堵，防止单根电缆或少量电缆着火而引燃大量电缆。电缆沟、电缆隧道内每60～100米要设一道防火墙和防火门，竖井中分层设置防火隔板，电力电缆与控制电缆之间应设防火隔板等，控制电缆应采用全防火处理或采用阻燃电缆，以保证在任何紧急情况下主设备能安全地停止运转。重要的电缆通道应安装自动报警和自动灭火装置，如水喷雾和细水雾灭火装置，达到早发现早扑救。
2、必须保证防火封堵的严密性、厚度。防火封堵不严密就失去了封堵作用，特别是电缆集中的地方，最好用软堵料以保证封堵严实。维护检查时，应及时将破坏的封堵还原。封堵材料厚度不够，电缆着火后火势会穿过封堵的材料串延燃烧。封堵材的厚度应当与封堵面电缆根数成比例，电缆数量愈多封堵愈厚。防火门应有发生火灾后自动关闭的装置。
3、防火封堵层要有足够的机械强度。因为电缆着火特别是发生电气短路，会引起空气的迅猛膨胀而产生一定的冲力，破坏机械强度低的防火封堵层，使防火封堵失去作用。
结语：
总而言之，在实际电缆防火设计的过程中设计人员应该按照具体情况确定先用何种（阻燃手段、防火手段）手段为主。要想实现电缆火灾事故的有效预防就必须个构建一套完善的安全管理制度，严抓火灾隐患整改和防火措施落实，尽可能的降低电缆延燃和着火的可能性，只有这样才能够使电缆火灾事故得到有效的控制，为电力系统的正常安全运行提供保障。
参考文献：
[1]李勇.浅谈水力发电企业的安全管理——以水利发电企业电缆防火问题为例[J].管理观察,2013,22(27):123-124.
[2]傅胜兰,黄志强.海底隧道电缆的防火性能化设计[J].消防科学与技术,2010,29(6):502-504.
[3]李勇.浅谈水力发电企业安全管理——以电缆防火工作为例[J].管理观察,2013,21(33):41-42.
[4]王爱梅，张悦，郭晓玲.发电厂电缆敷设优化探讨［J］.山西电力，2013（2）：70-72.
论文作者:刘海峰
论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期
论文发表时间:2016/6/19
标签：电缆论文; 电缆沟论文; 隧道论文; 竖井论文; 阻燃论文; 隔墙论文; 措施论文; 《电力设备》2016年第6期论文;