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配電網(wǎng)電纜防火阻燃及預(yù)防措施探討

文檔作者：任建國，李堅，高翠萍文檔來源： 1．太原供電設(shè)計研究院 2．山西省電力公司安監(jiān)部		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月08日
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2006年1月
第7卷第1期
電力 設(shè)備
Electdeal Equipment
Jan．2O06
VOI．7 NO．1
配電網(wǎng)電纜防火阻燃及預(yù)防措施探討
任建國 ，李 堅 ，高翠萍
(1．太原供電設(shè)計研究院，山西省太原市030012；
2．山西省電力公司安監(jiān)部，山西省太原市030001)
摘要：針對城市配電網(wǎng)電纜防火的必要性，電纜防火阻燃措施和太原電網(wǎng)目前使用的大截面阻燃電纜在應(yīng)用中存在的
f*-l~，進行了分析和探討。對為防止電纜火災(zāi)事故，山西省電纜防火隔離阻燃從材料選型到早期監(jiān)測及中后期有效防范
的系統(tǒng)方案進行介紹。
關(guān)鍵詞：電纜；防火；阻燃；措施
中圖分類號：TM247；TM757
電力電纜在各大中城市配電網(wǎng)中的應(yīng)用愈加廣
泛，大量地應(yīng)用于電網(wǎng)的主干線，具有非常重要的地
位。電纜本身是一種易燃物，特別是充油電纜和塑料
電纜更易著火蔓延。近年來連續(xù)發(fā)生的一系列電纜
火災(zāi)事故，使電纜防火的重要性越來越突出，為此，原
國家電網(wǎng)公司頒發(fā)的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十
五項重點要求》及發(fā)輸電運營部編寫的關(guān)于落實這一
要求的輔導(dǎo)教材都把電纜防火阻燃工作列在了首章，
并做出了詳細解釋。
1 電纜防火的必要性
電纜火災(zāi)的發(fā)生，既有外部原因，也有電纜本身
存在的隱形缺陷等內(nèi)部原因。凡是密集使用電纜的
場合都可能發(fā)生電纜著火事故，電纜一旦著火，延燃
迅速、火勢兇猛、損失慘重，即使已經(jīng)采取了一定防火
措施的電纜也會由于防火封堵不嚴密、電纜夾層感煙
器不起作用而導(dǎo)致火災(zāi)事故擴大? 。
山西電力科學(xué)試驗研究院對電纜進行的延燃試驗
表明，電纜著火時的燃燒溫度可達800～1 100℃ 。具
有難燃特性的聚氯乙烯絕緣或含聚氯乙烯外護層的
電纜，也會延續(xù)燃燒，且水平敷設(shè)的電纜層數(shù)越多，密
度越大，其延燃的勢頭越猛。
從相關(guān)人員幾年來了解的情況來看，電纜防火工
作雖然在運行管理單位得到了重視，但在電氣設(shè)計和
施工環(huán)節(jié)中仍未引起足夠重視。如一些設(shè)計單位對
電纜防火工程要求籠統(tǒng)，措施不具體，預(yù)算不準確，圖
紙不配套。這不僅給設(shè)備運行造成事故隱患，而且造
成設(shè)備投產(chǎn)后改造的重復(fù)投資。動力電纜、控制電纜
和直流電纜應(yīng)采用分溝敷設(shè)或防火材料隔離敷設(shè)。
施工過程中，建設(shè)單位在選擇防火施工隊伍和防
火材料時，往往只從經(jīng)濟上考慮而忽視質(zhì)量要求，使
刷在電纜表層的防火涂料在短時間內(nèi)就發(fā)生龜裂而
脫落。在對戶#1-電纜溝、戶內(nèi)電纜隧道、進出電纜豎
井孑L洞進行分隔和封堵時，目前經(jīng)常使用防火包。雖
然這種方式具有施工簡便、易于拆卸等優(yōu)點，但受雨
水沖刷、人為搬動或小動物襲擊之后，防火包容易損
壞變黑，并形成孑L洞和縫隙，既不整潔美觀，又難以達
到隔火隔熱隔煙氣的要求。同樣，使用純有機防火軟
堵料進行封堵，雖然具有施工簡便、易于拆除等優(yōu)點，
但這種軟堵料不能與混凝土和金屬構(gòu)件緊密粘結(jié)，也
難以達到整體協(xié)調(diào)美觀的標準。
許多并網(wǎng)運行的地方火電廠、水電廠和變電站，
還沒有將電纜防火阻燃列人工作日程。為此，電纜防
火工作不僅必要，而且非常緊迫。
2 電纜防火阻燃及預(yù)防措施探討
防止電纜火災(zāi)要“預(yù)防為主、防消結(jié)合”。首先
從管理上要防止電纜本身和外界因素引起電纜著火，
其次是防止著火后蔓延擴大，最后就是要采取有效的
滅火措施。
目前電纜防火工作中主要采用的是安裝自動報警
裝置和自動滅火裝置，對防火阻燃還缺乏實用的規(guī)范
方法。現(xiàn)有的自動報警裝置，由于其材料、安裝和維護
費用十分昂貴，或安裝之后常常發(fā)生誤報，因此沒有起
到應(yīng)有的作用。為此電纜防火的當務(wù)之急就是要找到
一種花錢不多，但可避免許多電纜火災(zāi)事故的防火阻
燃措施，從而將火災(zāi)事故有效的限制在最小范圍。
傳統(tǒng)的電纜防火阻燃主要采用“封”、“堵”、
“涂”、“隔”、“包”等技術(shù)措施。但在實施電纜防火的
工程中，傳統(tǒng)的封堵、隔離、涂敷等電纜防火措施多注
重形成火災(zāi)后防止危害蔓延的后期防范。20世紀90
年代初，為了相對節(jié)約投資和解決防火問題，變電站
內(nèi)均敷設(shè)普通的YJLV22—8．7／10一口(表1中VV22)
交聯(lián)聚乙烯電纜外包防火包帶或涂防火涂層，這兩種
措施的共同缺點是勞動強度高，防火涂層隨著時間的
推移會逐漸脫落，對其進行維護的成本相對較高。因
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經(jīng)驗交流 任建國等：配電網(wǎng)電纜防火阻燃及預(yù)防措施探討 67
此，如何在火災(zāi)隱患的潛伏期就能發(fā)現(xiàn)并采取積極有
效的補救措施，從根本上杜絕火災(zāi)事故的發(fā)生，是一
項意義重大的工作。下面將介紹山西省在電纜防火
阻燃及預(yù)防工作方面的實際應(yīng)用，供有關(guān)設(shè)計、基建
和運行維護單位參考。
2．1 采用阻燃電力電纜
使用阻燃電纜是防止配電網(wǎng)電纜著火和蔓延的
一種重要措施。如太原南城供電支公司在新建的所有
變電站內(nèi)均敷設(shè)阻燃電纜ZR—YJLV22—8．7／10一口(表
1中zRYJV)，與過去采用的輔助防火措施比較，它具
有阻燃效果較好，施工維護方便，不影響電纜載流量
等優(yōu)點，且阻燃電纜的價格只比同類普通電纜高
10％ 左右，因此從技術(shù)和經(jīng)濟上都適合在城市配電網(wǎng)
中應(yīng)用。各種電纜的經(jīng)濟技術(shù)比較如表1所示。
表1 各種電纜的技術(shù)經(jīng)濟比較
續(xù)表
注：阻燃電纜按試驗時每米長度電纜束含有的可燃物總體積分為A、B、C
三類，其中A類實驗要求最為嚴格。
山西省22O kV楊家堡變電站10 kV間隔電纜饋線
均采用隔氧層高阻燃電纜GZR—YJLV22—8．7／10一口(表
1中GZRYJV)，它的最大特點是在不影響電纜綜合機
械物理性能的前提下獲得高阻燃效果。據(jù)實際阻燃
性能測試，其阻燃性不僅完全達到了MT 386標準要
求，而且阻燃效果已達到3A級水平，這是目前阻燃等
級最高的電纜。
建議在大型變電站電纜進出端、電纜隧道、電力
客戶高層建筑物地下配電室等場所采用A類阻燃電
纜，重要回路采用耐火電纜。用于容易發(fā)生火災(zāi)場合
的電纜類別推薦如表2所示，建議有關(guān)單位在設(shè)計規(guī)
程的補充和修訂時參考。
表2 用于容易發(fā)生火災(zāi)場合的電纜類別推薦表(、／為可用)
2．2 早期監(jiān)測和中后期有效防范
一般情況下火災(zāi)從潛伏到發(fā)生要經(jīng)過一個溫度
緩慢上升一溫度急劇上升一高溫引燃易燃物質(zhì)一產(chǎn)
生輕微煙霧一產(chǎn)生濃煙一產(chǎn)生明火一高溫烈火一引
起火勢蔓延，并形成重大損失這樣的系列過程。從
眾多配電網(wǎng)火災(zāi)的教訓(xùn)分析可知：電纜中間頭制作
不良，接頭老化造成爆裂是引發(fā)火災(zāi)事故的重要原
因。若在火災(zāi)潛伏期的溫度緩慢上升過程就能及時
發(fā)現(xiàn)并采取措施無疑是最佳的防范時機 ]。
近年來太原南城供電支公司針對城市配電網(wǎng)電
纜防火工作的特點，采用了許多配電網(wǎng)電纜防火的新
產(chǎn)品和新施工工藝措施，并通過大量防火工程實踐，
形成了一個從早期監(jiān)測到中后期有效防范的系統(tǒng)方
案。包括對電纜中間頭實現(xiàn)溫度在線監(jiān)測和采取防
火防爆措施，具體如下：工程中應(yīng)用高效二線制式的
溫度監(jiān)測系統(tǒng)，可方便的實現(xiàn)對電纜溝內(nèi)電纜中間頭
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68 電力設(shè)備 第7卷第1期
溫度的實時分區(qū)域溫度監(jiān)測和監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲，并對溫
度變化的趨勢做出分析，一旦出現(xiàn)電纜超溫情況，即
通過主機發(fā)出警報，警示用戶進行故障排除。同時針
對中間頭加裝防火防爆裝置，以防止萬一爆裂后，引
起火勢蔓延。此系統(tǒng)還可實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)查詢，為配電網(wǎng)
自動化管理提供有效手段。
2．3 采用防火門閉門系統(tǒng)實行分區(qū)隔離
傳統(tǒng)電纜溝的防火分區(qū)設(shè)置，往往是設(shè)置部分防
火隔斷墻，僅分隔橋架電纜而不分隔電纜溝通道，即
使加裝了防火門，由于隧道散熱的要求，防火門也多
處于常開啟狀態(tài)。為了保證在失火情況下防火門能
夠關(guān)閉，防火門常采用安裝普通閉門器，并用尼龍繩
將門拉住的方法，目的是當火災(zāi)發(fā)生后燃斷尼龍繩，
通過閉門器的張力把門關(guān)閉。但是通過眾多已采取
本系統(tǒng)的配電網(wǎng)和電力客戶實踐證實，該方案有著重
大弊端，表現(xiàn)為：① 由于電纜隧道的復(fù)雜性，特別是
大型變電站隧道電纜排架多達十數(shù)層，很難做到多
層拉設(shè)尼龍繩，只能在上層排架架設(shè)少量尼龍繩，
且拉設(shè)后，由于阻尼作用很難做到燃斷繩索后順利
關(guān)閉防火門。尤其是遠離尼龍繩的電纜失火，還存
在短時間內(nèi)不可能燒斷尼龍繩的問題。當火勢大到
燒斷隧道頂層排架上方的尼龍繩時，毒煙或火勢有
可能已在防火門還未關(guān)閉之前就擴散蔓延到了其
他區(qū)域。② 普通閉門器一般在靜止狀態(tài)及干燥環(huán)境
中尚可保證一定的使用期，而電纜溝多數(shù)較為潮濕，
閉門器又長年處在被強制張力狀態(tài)下，因此往往安裝
一段時間后就會由于受潮生銹或張力疲勞的原因而
失去應(yīng)有的閉門作用。
南城供電支公司與太原供電設(shè)計研究院聯(lián)合設(shè)
計，依據(jù)電纜溝防火分區(qū)的要求，按地域組劃區(qū)或
依具體要求分區(qū)設(shè)置防火隔墻和防火門，保證一旦
失火后防火門可靠關(guān)閉。此時防火門采用電動重錘
閉門系統(tǒng)，可做到窄小隧道的最大開門空間。同時
通過控制裝置可在控制室或值班室實現(xiàn)防火門的
遙控關(guān)閉，并采用北京某公司研制的溫度監(jiān)測報警
系統(tǒng)或溫度區(qū)域報警系統(tǒng)聯(lián)動，一旦出現(xiàn)溫度異常
或超溫報警情況，即可在幾秒鐘內(nèi)自動關(guān)閉設(shè)定防
火區(qū)域的全部防火門，達到有效火災(zāi)分區(qū)防范的目
的。從而把火情封閉在一個相對封閉的區(qū)域內(nèi)，防
止火災(zāi)中有毒煙氣及火勢蔓延至其它區(qū)域。
2．4 采用電視監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程圖像探查
電纜隧道具有其特殊性，即當出現(xiàn)火災(zāi)前期的
險情時，工作人員冒然下溝探查，很可能會造成人
身傷害。因此采用最新數(shù)字技術(shù)的數(shù)字電視監(jiān)控系
統(tǒng)對電纜溝實現(xiàn)遠程探測，當出現(xiàn)報警信號時，立
刻啟動攝像系統(tǒng)進行錄相及畫面顯示，并采取相應(yīng)
的處理方案，這是目前太原供電分公司的綜合防火
措施之一。
3 電纜防火措施在實際應(yīng)用中的幾點建議
運行經(jīng)驗告知我們：“防火第一、滅火第二”，只
要電纜防火的工作做好了，就可以有效避免電纜火
災(zāi)，即使發(fā)生電纜火災(zāi)，也會使損失減少到最小。
一般在采用電纜防火阻燃措施時，應(yīng)當注意以下
7個環(huán)節(jié)：① 在地下變電站(或其他使用地點)敷設(shè)
隔氧層高阻燃電纜時，建議豎井內(nèi)一束電纜的非金屬
容積不宜大于1 L／m，若干束之間應(yīng)采用石棉等阻火
板材給以分隔，以確保阻燃特性。② 在隧道或夾層
敷設(shè)時，可采取一層支架上密鋪兩層電纜的方式，
利用電纜本身的阻火能力防止火焰的上竄，起到隔
火作用。阻火枕、隔火墻等措施根據(jù)情況可以取
消，這樣可以擴大電纜敷設(shè)、運行巡視、檢修更換的
空間，為運行維護人員創(chuàng)造良好的環(huán)境。⑧ 采用阻
燃電纜后，仍應(yīng)采取封堵防火措施，涂料、包帶等輔助
防火措施可考慮取消，其他輔助措施也可簡化。防火
施工單位應(yīng)切實按防火材料的技術(shù)性能進行施工，確
保施工質(zhì)量，這樣才能達到阻止電纜延燃的目的。
④ 電纜穿過墻壁、盤底和豎井的孔洞，必須以不竄
火、不透煙氣為標準嚴密封堵。室外電纜溝敷設(shè)的防
火隔墻，除底部留出排水通道外也應(yīng)嚴密封堵。電纜
封堵設(shè)計推薦如圖1、圖2所示。⑤ 易燃易爆場所的
電纜、動力電纜中間接頭盒及與該電纜并行敷設(shè)的同
一層支架的其他電纜，應(yīng)因地制宜，采取相應(yīng)的防火
隔離阻燃措施。⑥ 有機防火堵料性能柔軟可拆，敷
設(shè)于電纜周圍可方便電纜更換；無機防火堵料能與混
凝土和金屬構(gòu)件溶為一體，快速硬化、附著力強。它
們配合使用，不僅能起到良好的阻燃作用，而且能收
到結(jié)構(gòu)緊密、封堵嚴密、表面平整、光澤美觀的效果。
因此有機防火堵料與無機防火堵料配合使用為宜。
⑦ 我國生產(chǎn)防火材料的廠家很多，雖然都取得了公
安消防部門的生產(chǎn)許可證，但產(chǎn)品質(zhì)量大不一樣。因
此材料選取上應(yīng)以國家建筑物防火材料質(zhì)量檢測中
心的測試結(jié)果為依據(jù)，選擇高標準的防火材料。
(a)無人孔豎井 (b)有人孔豎井
圖l 電纜豎井封堵推薦設(shè)計
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經(jīng)驗交流 任建國等：配電網(wǎng)電纜防火阻燃及預(yù)防措施探討 69
(a)較多電纜貫穿孔的封堵圖
— —
● ——
耐
] r_
tJ 一
_T
_-L
(b)較少電纜貫穿孔的封堵圖
圖2 電纜貫穿孔封堵推薦設(shè)計
4 參考文獻
[1] 李堅，郭建文．變電運行及設(shè)備管理技術(shù)問答．北京：中國
電力出版社，2005．
[2] 趙風姿．電力系統(tǒng)電纜防火指南．北京：中國電力出版
社，2002．
收稿日期：2005—10—18
作者簡介：
任建國(1967一)，男，電氣工程師，從事電力系統(tǒng)城市配電
網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計研究工作；
李堅(1964一)，男，高級工程師，主要從事變電安全管理
工作；
高翠萍(1962一)，女，電氣工程師，主要從事電力系統(tǒng)變配
電網(wǎng)的設(shè)計研究工作。
(責任編輯馮玲玲)
Discussion on Fireproof and Fire—retardant for Distribution Cable and
Its Precauti0n M easures ．
REN Jian—guo ，LI Jian ，GAO Cui—ping
(Taiyuan Power Supply oesig~&amp;amp; Research Institute，Talyuan 030012，China；
ShanxiElectric Power Co．，Taiyuan 030001，Ch ina)
Abstract：This paper analyzed and discussed the neeessity of cable fireproof in urban distribution network，precaution measures for
cable f'reproof and fre—retardant，and the ex~tent problems in application of fre— retardant cable in Taiyuan power netw ork．To
prevent cable 倍e accident．the system schem e was presented for cable fireproof and fre—retardant in Shanxi from material type
selecthag to early inspection and prevention efficiently ha later stage，which can be as reference for relevant desi ，construction and
operation maintenance．
Keywords：cable；fireproof；倍e—retardant；measure
· 綜合信息·
一 ～ 。
l_ 一
世界首臺全永磁懸浮風力發(fā)電機日前在廣州通
過專家鑒定。據(jù)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所查詢，這項
成果在國際上屬于首創(chuàng)。它的研制成功，意味著我國
乃至世界的風能發(fā)電機技術(shù)取得了關(guān)鍵性的突破。
據(jù)悉，這臺結(jié)構(gòu)上完全由永磁體構(gòu)成、不帶任何
控制系統(tǒng)的全永磁懸浮風力發(fā)電機是由中國科學(xué)院
廣州能源所、廣州中科恒源能源科技有限公司和蘭州
環(huán)優(yōu)磁機電有限責任公司一起自主研發(fā)的。據(jù)國家
機械工業(yè)風力機械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢測，加裝
了全永磁懸浮軸承的發(fā)電機，發(fā)電輸出功率可提高
20％ 以上，即在相同風速前提下，可比傳統(tǒng)風力發(fā)電
。
?
一
機提高20％ 的發(fā)電量。
據(jù)該項目首席科學(xué)家李國坤介紹，與傳統(tǒng)風力發(fā)
電機相比，全永磁懸浮風力發(fā)電機的最大特點是能做
到“輕風起動，微風發(fā)電”，其起動風速為1．5 m／s，大大
低于傳統(tǒng)的3．5 m／s。以甘肅省為例，目前該省只有
7％ 左右的面積能達到3．5 m／s的起動風速，而起動風
速1．5 In／s的面積則達到70％ 以上。目前，我國風能資
源豐富區(qū)占全國面積的8％ ，可利用區(qū)占全國面積的
50％ 。鑒定組專家認為，全永磁懸浮風力發(fā)電機的低
風速啟動技術(shù)，對開發(fā)國內(nèi)廣大地區(qū)的低風速資源，增
加風力發(fā)電機的年發(fā)電時間有積極意義。

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