隨著火災(zāi)事故的頻發(fā),人們對電線電纜火災(zāi)危險性認(rèn)識不斷加深,有關(guān)部門對電線電纜防火阻燃等性能的要求也越來越高。由于電纜火災(zāi)具有蔓延快、撲救難、產(chǎn)生二次危害、恢復(fù)時間長等特點(diǎn),會給國民經(jīng)濟(jì)及人民群眾的生命財產(chǎn)帶來巨大的損失,筆者認(rèn)為有必要對電信電纜的防火對策進(jìn)行探討,有效減少電線電纜火災(zāi)事故,確保人民生命財產(chǎn)安全。
電纜防火措施是減少電纜著火延燃的重要手段,關(guān)鍵在以防為主。主要從三大方面來實現(xiàn):采用阻燃的電線電纜、材料防火和防火管理。
一、采用阻燃的電線電纜
《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》中已把采用阻燃電纜、耐火電纜等作為電纜防火的重要措施,對各種阻燃電纜的選用作了明確規(guī)定。習(xí)慣上將成束敷設(shè)時具有阻燃特性的電纜,即凡能通過成束電線電纜燃燒試驗的電纜稱之為阻燃電纜。目前主要包括的類型有通型阻燃電線電纜、無鹵低煙或低鹵低煙型阻燃電纜、耐火電纜。這些產(chǎn)品由于其制造技術(shù)、性能特性等的不同,其應(yīng)用的范圍也不同。
1.1.1普通型阻燃電線電纜
普通型阻燃電線電纜(簡稱阻燃電纜)制造簡單、成本低,是防火電纜中用量最大的電纜品種。特點(diǎn)是在成束敷設(shè)的條件下,電纜被燃燒時能將火焰的蔓延控制在一定范圍內(nèi),避免電線電纜著火延燃而造成的重大災(zāi)害,提高了電纜整條線路的防火水平。它根據(jù)試驗時垂直成束布放的電纜根數(shù)(即燃燒物的體積)和燃燒時間的不同分為A、B、C三種類別。目前,A、B類阻燃電纜只有在敷設(shè)密集程度高、火災(zāi)危險性大的電纜線路,或者發(fā)電站、核電站、地鐵、隧道、重要的高層建筑等比較重要的場所才使用。
1.1.2無鹵低煙阻燃電纜
普通型阻燃電纜在火災(zāi)時燃燒會放出大量的濃煙和氯化氫等有毒氣體,其危險性和造成生命財產(chǎn)的損失比火災(zāi)燃燒本身的危害性更大。火災(zāi)事故的人員傷亡多是因毒氣、煙氣窒息致死。無鹵低煙阻燃電纜不僅具有優(yōu)良的阻燃性能,而且在燃燒時幾乎不產(chǎn)生腐蝕性氣體和毒性氣體,僅產(chǎn)生極少量的煙霧,減少了對儀器、設(shè)備的腐蝕及對人體的損害,有利于火災(zāi)時的滅火救援。無鹵低煙阻燃電纜通常考核電纜的阻燃性能、腐蝕性、煙濃度及毒性指標(biāo)。這類電纜的阻燃性能通過成束燃燒試驗,也分A、B、C三種。燃燒氣體的腐蝕性程度是通過間接測定燃燒氣體水溶液的pH值和電導(dǎo)率來確定,按GB/T17650.2-1998規(guī)定的試驗方法和指標(biāo);煙濃度一般是用電纜燃燒時的透光率來評定,試驗按GB/T17651-1998規(guī)定的方法和指標(biāo);毒性指數(shù)的測試方法則由用戶規(guī)定。無鹵阻燃電纜的機(jī)械性能比普通電纜稍差,這是由于其中加入一些特殊的添加劑所致。這種電纜的特殊性能如表1所示。無鹵低煙阻燃電纜適用于地鐵、隧道、船舶和車輛,以及核電站、重要的高層建筑等安全性要求比較高的場所和重要設(shè)施。
表1無鹵低煙阻燃電纜特殊性能
1.1.3低鹵低煙阻燃電纜
低鹵低煙阻燃電纜的氯化氫釋放量和煙濃度指標(biāo)及價格均介于普通阻燃電纜與無鹵阻燃電纜之間。這種電纜不僅具備阻燃性能,而且在燃燒時釋放的煙量較少,氯化氫釋放量較低,主要用于地鐵、隧道、高層建筑等對電纜燃燒的煙濃度及氯化氫氣體發(fā)生量有一定限制的場所。低鹵低煙阻燃電纜的絕緣和護(hù)套材料成分通常是以聚氯乙烯樹脂為基材,配以特種增塑劑、高效阻燃劑、HCl吸收劑、抑煙劑等,經(jīng)特殊工藝加工而成。顯著改善普通阻燃聚氯乙烯料的燃燒性能,大大降低了材料的煙密度和氯化氫釋放量。其特殊性能如表2所示。
表2低鹵低煙阻燃電纜特殊性能
值得一提的是,由于低煙低鹵阻燃電纜的煙濃度無法達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17651規(guī)定的指標(biāo),燃燒時有一定量的腐蝕性氣體放出,因此,它只是一種過渡產(chǎn)品,最終將被無鹵阻燃電纜所取代。
1.1.4耐火電纜
耐火電纜在著火燃燒時仍能保持一定時間的正常運(yùn)行,主要有三種類型:(1)礦物絕緣電纜(又稱氧化鎂絕緣電纜),采用無機(jī)物氧化鎂做絕緣,無縫銅管做護(hù)套,經(jīng)特殊工藝制作而成。具有優(yōu)良的防火、防爆、耐高溫、耐腐蝕等特性,應(yīng)用于要求特別安全或高環(huán)境溫度、高輻射強(qiáng)度的場所,該電纜的長期使用溫度為250°C,在950°C~1000°C可持續(xù)供電3h。但制造工藝復(fù)雜,價格昂貴,安裝較復(fù)雜,制造長度也受限制。(2)硅絕緣電纜,其絕緣采用硅橡膠混合物,具有較好的耐火性能,但材料主要依賴進(jìn)口,價格偏高,制造及應(yīng)用受限制。(3)用無機(jī)材料與一般有機(jī)絕緣材料復(fù)合構(gòu)成的復(fù)合絕緣電纜。耐火層采用耐火云母帶繞包在普通導(dǎo)體外。這種耐火電纜工藝簡單,價格較低,生產(chǎn)長度和使用范圍不受影響,耐火性能較好,目前國內(nèi)大多數(shù)電纜廠生產(chǎn)均這種耐火電纜供公用設(shè)施、高層建筑、地鐵等處廣泛運(yùn)用。
二、材料防火
根據(jù)有關(guān)規(guī)定,防止電纜火災(zāi)延燃的措施有封、堵、涂、隔、包、水噴霧等。封、堵、隔被實踐證明是最經(jīng)濟(jì)有效的方法。涂和包的辦法不經(jīng)濟(jì)、費(fèi)工費(fèi)時成本高,而且涂、包的材料時間長了易失效。但是使用封、堵、隔時應(yīng)該注意幾個問題:
2.2.1設(shè)計合理,防止電纜火災(zāi)延燃
電纜防火設(shè)計應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場實際情況進(jìn)行,原則是做好“六不”,即用封、堵、隔的辦法保證單根電纜著火不延燃到多根電纜;電氣盤、柜著火不延燃到電纜溝;電纜溝著火不延燃到電纜隧道;電纜隧道著火不延燃到電氣控制室、電氣配電裝置的電纜夾層;一個電氣室著火不延燃到其它室;一臺機(jī)組的電纜著火不延燃到其它機(jī)組。通過這幾條原則,保證防止由局部電纜著火而引起的電纜全面著火。
(1)封堵。防火封堵是采用防火堵料將電纜穿越處的小縫隙進(jìn)行堵塞,防止電纜著火延燃。對電纜溝與電氣盤箱柜的連接處,隔墻、樓板的孔洞等均需采用有效阻燃封堵。最好采用滲透性強(qiáng)、發(fā)泡時脹力大,密封性能、防水作用好,而且可拆性好、方便增補(bǔ)。電纜防火門要長期關(guān)閉,封閉電纜防火板和電纜溝蓋板的縫隙。電纜敷設(shè)密集處采用軟堵料以保證封堵嚴(yán)實,時刻保證封堵的嚴(yán)密性。防火封堵一般用鋼筋等材料作為骨架以提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度,防止電纜著火,特別是發(fā)生電氣短路會引起空氣的迅猛膨脹,產(chǎn)生一定的沖擊力,使防火封堵失去作用。
(2)分隔。防火隔墻可將長電纜隧道、電纜溝道分割成小區(qū)段,將著火區(qū)間盡量縮小,采用耐火隔板、硅酸鋁纖維氈、防火堵料、防火涂料等。防火隔墻用礦碴棉筑成,在隧道中與防火門配套使用。為了便于電纜新增與更換,防火隔墻應(yīng)簡易而便于拆卸。電纜隧道里起分隔措施的電纜阻火墻厚度一般不應(yīng)小于240mm,阻火墻要比電纜支架寬100mm以上,阻火墻兩側(cè)還要有不小于1000mm的阻火段,才能有效地防止電纜火災(zāi)的串延。
(3)涂層。涂刷防火涂料可避免電纜著火后延燃。防火阻燃帶施工方便,不易脫落,適應(yīng)性強(qiáng),價格便宜,其性能與防火涂料相似。在進(jìn)入柜體的電纜至終端頭部分,在隔火墻兩側(cè)2~3m區(qū)域內(nèi)將所有電纜涂刷三遍防火涂料或包防火阻燃帶,組成綜合防火分隔措施。防火涂料的阻火效果與涂層厚度和可燃質(zhì)有關(guān),因此,防火涂料的使用應(yīng)與隔、堵等防火措施配合起來,才能顯示它的優(yōu)越性。
(4)分流。大型變電所、降壓站、中央控制室以及大型電纜隧道的電纜設(shè)計,應(yīng)多用電纜進(jìn)出口。對電纜敷設(shè)密集的部位應(yīng)考慮進(jìn)行分流改造,建立雙通道或多通道,將電纜分散布置,排列有序,保持間距。
2.2.2保證防火材料質(zhì)量
(1)電纜種類。應(yīng)選擇氧指數(shù)≥32的阻燃電線電纜。
(2)選用的防火材料必須是經(jīng)國家技術(shù)鑒定合格,并由公安部門頒發(fā)生產(chǎn)許可證的生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。防火材料質(zhì)量應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品質(zhì)量、價格、廠家信譽(yù)、服務(wù)等,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)角度選擇最佳產(chǎn)品。產(chǎn)品到現(xiàn)場后應(yīng)抽樣做簡易耐火試驗,以防不合格產(chǎn)品混入防火工程中。
三、防火管理
33.1防止由于電纜內(nèi)部絕緣的缺陷、老化、受潮、損傷等電纜自身故障引起電纜短路、短路電弧著火。及時發(fā)現(xiàn)電纜絕緣不良,并將它退出運(yùn)行。
3.3.2保持良好的運(yùn)行環(huán)境,通風(fēng)通暢,嚴(yán)禁熱力系統(tǒng)的廢氣、廢水流入電纜溝、電纜隧道。
3.3.3保證電纜預(yù)防性試驗的質(zhì)量。必須嚴(yán)格按《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》的要求進(jìn)行。不僅試驗數(shù)據(jù)要合格,而且還應(yīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。
3.3.4切實做好分隔措施,防止其它設(shè)備著火引燃電纜。當(dāng)設(shè)備和系統(tǒng)發(fā)生故障失火時,不能讓火燒到附近的電纜。
2.3.5加強(qiáng)對電纜頭的監(jiān)視和管理。電纜頭受多方面因素影響一般是電纜絕緣的薄弱環(huán)節(jié),所以加強(qiáng)對電纜頭的監(jiān)視和管理至關(guān)重要。對那些放在電纜溝、電纜隧道、電纜槽盒、電纜夾層內(nèi)的動力電纜終端頭、中間接頭必須登記造冊,加強(qiáng)監(jiān)視,以避免運(yùn)行中的電纜頭著火。此外,還應(yīng)該有防火阻隔措施,防止電纜頭著火引燃相鄰的電纜。
要做好電纜防火的工作,就要采取合適的材料、正確設(shè)計施工、落實防火管理措施,從而極大避免電纜火災(zāi),即使發(fā)生電纜火災(zāi),也能使火災(zāi)損失減少到最小。
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