一種電纜工井阻燃保護(hù)裝置的研制

陳玥玫

摘 要：針對(duì)電纜在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為了達(dá)到及時(shí)、有效的完成對(duì)火災(zāi)主動(dòng)撲滅，因此研發(fā)此款可主動(dòng)對(duì)電纜起火點(diǎn)進(jìn)行撲滅的阻燃保護(hù)裝置。該裝置的安裝在不僅不影響電纜正常運(yùn)行，同時(shí)在遇火時(shí)動(dòng)作準(zhǔn)確，且采用的材料安全穩(wěn)定在高溫滅火后不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人及設(shè)備有害的氣體及液體。

關(guān)鍵詞：阻燃；電纜工井；電纜通道

引言

目前，石獅市電力纜化總覆蓋率已達(dá)到80%，在市區(qū)已完成了電纜的全覆蓋化，而我國(guó)工井內(nèi)電力電纜設(shè)計(jì)規(guī)程所要求的防火措施，只是對(duì)電線電纜著火后的被動(dòng)消防。由于在實(shí)際施工與運(yùn)行中，隨著負(fù)荷地不斷增加，導(dǎo)致電纜的增加、敷設(shè)的集中等，加劇了電線電纜火災(zāi)的危險(xiǎn)性；因此，在工程實(shí)際施工時(shí)須從危險(xiǎn)因素的控制著手，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采取相應(yīng)的防火措施，做好電纜工井內(nèi)的主動(dòng)阻燃保護(hù)以便在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能將火災(zāi)遏制在可控的范圍內(nèi)。

1問題分析

現(xiàn)階段，電纜阻燃保護(hù)主要是在依托于電纜工井內(nèi)部防火封堵及電纜外層絕緣自身阻燃性的基礎(chǔ)上，通過防火封堵使其電纜通道內(nèi)部氧氣有限，在出現(xiàn)起火點(diǎn)時(shí)隨著氧氣量的消耗及電纜外層絕緣自身的阻燃性，使起火點(diǎn)自行熄滅。通過對(duì)現(xiàn)階段電纜阻燃保護(hù)措施進(jìn)行分析后，主要存在以下問題：

（1）防火封堵密閉性較差導(dǎo)致電纜阻燃保護(hù)效果較差。原因：①主要是由于防火泥隨著投運(yùn)時(shí)間的增加導(dǎo)致防火泥老化干裂或脫落；②部分防火封堵未達(dá)到密封或部分未進(jìn)行防火封堵，造成電纜在起火時(shí)防火封堵未能發(fā)揮出阻燃保護(hù)。

（2）電纜阻燃保護(hù)單一?，F(xiàn)階段電纜阻燃保護(hù)功能較為單一，主要還是依靠封堵的措施進(jìn)行防火，若防火封堵未密封或材料老化導(dǎo)致封堵不嚴(yán)時(shí)，容易造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

（3）電纜外層絕緣阻燃性老化。在電纜長(zhǎng)期帶載甚至是過載運(yùn)行的情況下，導(dǎo)體本身的熱量會(huì)使電纜絕緣層和護(hù)套層產(chǎn)生局部老化的現(xiàn)象，從而造成電纜外層絕緣阻燃性能下降，不能達(dá)到國(guó)標(biāo)GB/T18380.3的阻燃要求，引起由于電纜本身引發(fā)的起火或外部火源引起的起火，均無法通過自身材料的阻燃性完成熄滅。

通過對(duì)上述的問題分析表明，傳統(tǒng)的電纜阻燃方式存在諸多缺點(diǎn)，為了在起火后對(duì)起火點(diǎn)進(jìn)行快速的控制，達(dá)到減少電纜創(chuàng)口長(zhǎng)度的目的，主要從方案實(shí)施成本、實(shí)施難度、實(shí)施時(shí)限、實(shí)施效果、可推廣性等六方面進(jìn)行分析，從而研發(fā)出一種電纜阻燃保護(hù)裝置，以起到對(duì)電纜管溝內(nèi)著火點(diǎn)主動(dòng)阻燃的效果，減少由火災(zāi)造成的電纜損失。

2 提出方案

新型的阻燃保護(hù)裝置須具備以下條件：①一是，在電纜故障擊穿造成起火時(shí)，為避免火勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大，需在6s內(nèi)完成對(duì)起火點(diǎn)的控制，達(dá)到防止電纜著火且在著火后不延燃的目的；②二是，通過對(duì)工井內(nèi)多管設(shè)施有效封堵，達(dá)到對(duì)電纜的空間分割；③三是，電纜外部絕緣層在老化的情況下，也需具備一定的阻燃性，實(shí)現(xiàn)電纜本身難燃化。

為此，綜合對(duì)相應(yīng)的需求進(jìn)行分析，采用膨脹材料為基礎(chǔ)的阻燃保護(hù)。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，高溫成為套管內(nèi)膨脹材料膨脹的觸發(fā)條件，當(dāng)材料受熱膨脹后充斥整個(gè)套管，使其失去燃燒空間，從而達(dá)到滅火的效果。

3 對(duì)策實(shí)施情況

該裝置在泉州石獅市110kV古浮變10kV旭日Ⅱ回配套送出工程中做試點(diǎn)投運(yùn)，該工程新敷設(shè)電纜線徑為Φ300的電力電纜約0.929km，新建工井8個(gè)，新敷設(shè)電纜通道約0.117km，預(yù)埋12管用于負(fù)荷新增。

3.1 電纜工井阻燃模塊安裝流程

（1）清理工井：清掃工井基礎(chǔ)墻，安裝工井接地，確保工井有效接地。

（2）尺寸確定：防火板與基層搭接長(zhǎng)度≥4cm，根據(jù)該尺寸及防火板尺寸確定螺栓或自攻螺絲孔位，螺栓軸心間距≤15cm，每邊均分。并保證在每個(gè)轉(zhuǎn)角處有膨脹螺絲固定。

（3）切割防火板：用板材切割工具，按現(xiàn)場(chǎng)尺寸割切防火板，不能損壞未切割部分不銹鋼材料與鋼絲、鋁箔等材料，并先試裝確定是否達(dá)到安裝要求。

（4）銼鈍防火板邊緣：用銼刀銼鈍防火板切割后的不銹鋼材料板邊緣，以防損傷電纜。

（5）阻火帶安裝：每根電纜穿越防火板處加裝阻火帶，阻火帶須反復(fù)纏繞兩圈，確保高溫時(shí)能夠有效封堵通道口，同時(shí)阻火帶可隨意拆除，重復(fù)使用。

3.2 電纜涂料安裝施工前準(zhǔn)備

（1）涂料開封前，應(yīng)清除桶蓋周圍的灰塵及雜物，仔細(xì)檢查并確認(rèn)涂料的品種、牌號(hào)、儲(chǔ)存有效期等是否符合要求；使用前應(yīng)攪拌均勻，以充分發(fā)揮涂料的效能。

（2）涂料稀釋遵守稀釋劑的配套型號(hào)及用量，涂料稀釋后應(yīng)攪拌均。防火涂料內(nèi)加入金屬化合物（用Al（OH）3和Mg（OH）2：作為阻燃劑）作為阻燃劑，該金屬混合物的吸收效應(yīng)使電纜具有阻燃性。金屬化合物Al（OH）3為34.6%，Mg（OH）2為31%。

（3）涂刷前應(yīng)使用60-100目的篩子濾出油漆中較大的顆粒、漆皮及雜質(zhì)，過濾后的油漆加蓋保護(hù)。

3.3 電纜涂料的安裝施工工藝

在涂刷施工前，應(yīng)做好電纜上的灰塵、油污及其它污垢進(jìn)行清除，以免影響防火涂料附著。在涂刷施工時(shí)，環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)不大于80%，氣溫在5～40℃之間（大風(fēng)、雷雨天不得進(jìn)行戶外作業(yè)），其中需特別注意復(fù)涂的時(shí)間和干燥情況，一般應(yīng)間隔20分鐘。在涂刷施工后，應(yīng)確保涂刷厚度達(dá)到1mm，相鄰的電纜靠近電纜頭的部分應(yīng)涂刷防火涂料。

結(jié)束語

該裝置在投運(yùn)之初，因電纜運(yùn)行負(fù)荷不大及外層絕緣阻燃性較好，短時(shí)未產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但該裝置有效年限約為20年，隨著投運(yùn)時(shí)間、負(fù)荷的增加以及運(yùn)行環(huán)境的惡化、電纜的老化，其故障次數(shù)也會(huì)隨之上升。按設(shè)備投運(yùn)有效期20年對(duì)該線路理論預(yù)算穿透30起，按每起可節(jié)省6000元材料費(fèi)用，共計(jì)節(jié)約180000元。同時(shí)該設(shè)備投運(yùn)于8個(gè)工井安裝該裝置，其單個(gè)設(shè)備成本7000元，共計(jì)成本56000元，利用該裝置大約可節(jié)約124000元。此外，電纜工井防火項(xiàng)目一直為運(yùn)檢部重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目，由于石獅市電力纜化程度較高，該裝置的投運(yùn)能讓電纜運(yùn)行安全上升一個(gè)級(jí)別，能夠在電纜通道火災(zāi)發(fā)生時(shí)，有效分離消防空間，避免火勢(shì)蔓延對(duì)電纜線路造成更大的損失。

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