电厂电缆廊道的消防安全设计

1、电厂电缆廊道的消防安全设计概述电缆廊道布设的光缆、动力电缆、控制电缆是电厂维持正常运行的重 要组成部分，电缆的易燃性、着火时的串延性，使电缆的防火工作受 到了电厂的高度重视。对于水电厂来说，电缆火灾事故还严重危及着 大坝及航运设施的安全运行。鉴于电缆着火后果的严重性，有必要对 电缆高度集中的电缆廊道的消防安全措施作深入的分析。1 电缆火灾原因分析通过对历史上多次事故分析发现，引起电缆火灾发生的主要原因有如 下种情况： 动力电缆中间接头制作质量不良、压接头不紧、接触电阻过大，长 期运行造成的电缆头过热烧穿绝缘。电缆中间接头的压接质量好坏， 只能在运行中发现，运行时间越长越容易发生过热烧穿事故。

2、接地故障电流引起火灾。据测，仅0.5a的电流的电弧温度可达2000C 以上，足以引燃所有可燃物。 长期超负荷运行、受潮和受热等，绝缘层会被损坏，发生短路等引 起电缆火灾除了因用电设备短路且保护拒动引起的电缆的火灾外，电 缆由于上述原因产生火灾的发展速度比较缓慢、时间较长，完全可以 通过电缆感温探测系统及时发现事故隐患，防止并杜绝火灾事故的发 生。2 感温探测器的设计选型物质的燃烧过程通常可分为早期阶段、阴燃阶段、火焰放热阶段及衰 减阶段等。在早期阶段，由于物资燃烧开始的预热和气化作用，主要 产生燃烧气体和不可见的气溶胶粒子，没有可见的烟雾和火焰，热量 也很少。在此阶段，火情仅局限于火源所在部位

3、的一个很小的有限范 围内，探测火情早期报警就应从此阶段开始进行。点型感温探测器只 能对警戒范围中某一点周围的温度进行控制，而线型感温探测器则可 以对警戒范围中某一线路周围温度进行探测，所以，选择一种适宜的 线型感温探测器对电缆的温度进行监测是至关重要的。常用线型感温 探测器性能特点如表 1 所示。从上表分析可知： dst 光纤温度传感系统的优点侧重于很重要的超长距 离、高压大功率动力电缆的温度实时监测。其缺点是设备价格高，运 行成本高，系统维护复杂。 ftld 测温预警系统，它是利用热电效应，连续自动产生与其长度范围内最高温度点温度相对应的毫伏信号。其优 点是在环境温度为-40C+68C时，不

4、仅能让用户测定温度异变的幅度和速率，而且能让他们确定温度异变的地点。在火灾尚未发生前即时 进行精确的温度预报，进一步提高了火灾探测报警系统的可靠性，使 用户的消防联动系统具有充分的时间采取相应的措施，避免火灾的发 生。体系了以预防为主的科学的消防理念。对于线型感温探测系统， 目前比较常用的是sl-d600同轴缆式模拟量线型感温探测器。它是利用 屏蔽层与内导体之间的绝缘层的负温度特性进行测温的。常温下的电 阻值将远大于异常温度下的温度值，随着温度的上升，电阻值随之下 降，绝缘层的负温度特征表现为一个对数函数。这种线型感温探测系 统的优点是可实现对回路感温电缆的短路、断路故障的监视，由于采 用同轴

5、缆式结构，其抗干扰性和稳定性最好。另外，这种线型感温探 测系统具有现场总线，继电器无源触点、 420ma 等多种输出方式， 可以灵活方便地选配任意厂家的报警控制器或温度监控系统。在对报 警控制器进行报警温度设定时，一般要求报警温度比环境温度高 25C30C为宜，而电缆廊道的温度一般不超过 40C。从上表可知， 当设定报警温度低于70 C时，就不在这种线型感温探测系统的温度测 量范围。由此可见， ftld 测温预警系统在环境温度下即可对探测区域早期的火灾 信号进行预测，完全符合 “预防为主，防消结合 ”的消防工作指导方针，应该是电缆廊道温度探测器的最佳选择3 灭火系统的性能比较及应用选择目前，以

6、水为介质的灭火系统和以气体为介质的灭火系统被广泛应用 在各种灭火场合。常用的固定式灭火系统的技术性能比较见表 2：通过对表 2 的分析说明：细水雾灭火系统综合了水喷淋系统、七氟炳 烷系统和 ig-541 系统以及二氧化碳灭火系统诸多方面的优点。虽然它 对扑救 a 类火灾受到一定的限制，但从其对人、对环境的保护和对资 源利用的角度来说， 水细雾灭火系统应该是其他灭火系统无法比拟的。 电缆廊道一般在建筑物的内部或在建筑物的地下深处，它在空间有一 定的密闭性，排水系统及通风系统不畅，并且电缆火灾时将产生大量 的烟雾。从电缆廊道的这些特点来看，选择细水雾灭火系统进行灭火 时，除了具备冷却、窒息、辐射热

7、阻隔和燃烧物浸湿作用等高可靠的 灭火性能外，其突出的除烟性能和用水量很小的特点避免了电缆廊道 通风系统及排水系统不畅的缺点。4 消防联动设备及控制要求消防联动设备是火灾自动报警控制系统的执行部件，其功能是在火灾自动报警系统探测到火情后，根据预先编制的联动逻辑关系，自动启 动相关设备动作。消防联动设备同时也应具备手动启动功能。根据gb50116-98火灾自动报警系统设计规范及 sdj278水利水电工程设计防火规范的防火灭火要求，电缆廊道应具备以下全部或部 分消防联动设备： 自动灭火系统的控制装置。 火灾自动报警系统确认火灾后进行灭火； 备用水源的控制装置。火灾自动报警系统确认火灾并启动细水雾灭

8、火系统或水喷雾灭火系统后，如果水压下降到一定值时，自动投入备 用水源。 防火门的控制装置。火灾自动报警系统确认火灾后，关闭防火门， 防止火灾蔓延； 防烟排烟通风设备的控制装置。电缆廊道因其在建筑物的内部或在 建筑物的地下深处，空气湿度大，通风系统一般处于间歇工作状态， 火灾自动报警系统探测到火灾后，自动停止通风设备。当灭火系统启 动 20 分钟后，应能启动通风设备排烟。 非消防电源控制装置。宜根据火警信号自动或远方手动切断有关部 位的非消防电源。避免火灾扩大化； 火灾应急照明和安全疏散指示灯控制装置。火灾确认后应自动接通 应急照明灯和疏散标志灯。对于没有设置控制装置而使其常亮的，宜 接在消防配

9、电线路上。 火灾应急广播系统与火灾警报装置。火灾自动报警系统确认火灾后 应启动火灾应急广播系统及火灾警报装置通知人员安全转移。5 电缆廊道消防设计容易忽视的问题目前，电缆廊道的消防安全设计，在感温探测器的设计选型及灭火系统的应用选择上来看是的比较合理的，对消防联动设备中的自动灭火系统的控制装置、防烟排烟通风设备的控制装置、火灾应急照明和安 全疏散指示灯也是比较重视的。 但对照火灾自动报警系统设计规范 的要求，仍然有许多地方值得引起注意。1）、容易忽视的问题主要体现在以下方面： 电缆廊道各防火分区的联动控制箱布置在本防火分区内。当电缆廊道发生火灾自动启动分区联动控制设备喷水后，可能会因控制箱进水

10、 而使灭火系统停止运行。或者当联动控制箱没有自动启动时，因分区 火灾而无法进入火灾现场手动启动灭火设备。 电缆廊道无消防广播或声光报警装置。在进行电缆廊道的消防安全 设计时，因考虑到廊道里很少有人工作，所以有相当部分的电缆廊道 没有设计消防广播或声光报警装置。 火灾自动报警系统设计规范虽 然没有关于对电缆廊道设置火灾应急广播的要求， 但在第 5.5.2 条明确 规定 “每个防火分区至少应设一个火灾警报装置 ”。 电缆廊道无消防电话网络。由于电厂设有生产调度电话并且移动电 话的应用又相当普及，很多单位不再设消防专用电话。这样电缆廊道 既没有设置移动通讯用的泄漏电缆或天线，又没有设置调度电话，防

11、火分区就没有通讯设备可用。不仅给消防通讯指挥带来困难，而且也 不方便消防联动设备的试验及调试。 火灾自动报警系统的传输线路一般都采用了穿金属管或封闭式线槽 的保护方式布线。但相当多的电缆廊道的火灾应急照明和安全疏散指 示灯电缆没有穿金属管或金属线槽保护安装。 火灾自动报警系统设计规范第 5.3.2 条规定： “消防水泵、防烟 和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时，还应在消防控制 室设置手动直接控制装置 ”。事实上，由于火灾自动报警系统庞大而复 杂，许多采用总线编码模块控制的火灾自动报警系统并没有在消防控 制室设置手动直接控制装置。这样，当由于火灾或其他原因损坏总线 时就不能及时的通过其他方式启动相应的消