电缆的防火和阻燃设计

电缆的防火和阻燃设计

[摘要] 本文介绍了针对电缆燃烧的特点、火灾发生的原因，所采取的防火阻燃措施，从而减少电缆火灾事故发生进行了分析和探讨。

[关键词] 电缆防火阻燃措施设计

0.引言

由于电缆防火措施不完善，造成火灾事故的频繁发生，电缆着火后延燃迅速，火势凶猛，难以扑灭，不但直接烧损了大量的电缆和设备，而且停电修复的时间很长，严重影响了生产和生活用电。所以，电缆防火是个至关重要的课题。

1.电缆燃烧的特点

(1) 一般情况下，是以爆炸形式起火燃烧的。电缆着火后，顺着电缆线，呈线形燃烧，像快速点燃的蚊香，烟大火小速度慢。

(2) 电缆着火，烟雾迷漫，故障点寻找难。此种燃烧起初发生在电缆的某一段，若发生在电缆层、沟内或隐蔽处，难以找到着火点。极易扩大成灾。

(3) 一般电缆布置比较密集，单根电缆爆炸着火后，形成的带火流胶，浇向相邻近的其它电缆，许多电缆就这样被点燃，相继短路爆炸，引起连锁反应，造成事故扩大。

(4) 电缆燃烧会产生大量的浓烟和有毒气体，电缆烟气不仅会破坏电气设备的，造成设备的短路，而且威胁人的生命安全。

2.电缆火灾发生的主要原因

主要原因有设计、运行维护、施工中留下的隐患等，如设计考虑不周全，施工过程中没有按照防火规范，没有采取足够的安全防火措施，工艺达不到要求等。再有，职工防火安全教育不够，防火意识不强，没有很好地执行防火规章制度等。总的可以归结为：外部和内部两大因素。

(1)外部因素

由外界火源引起的电缆火灾占总数的75.8%，外部因素大致有：汽轮机油系统漏油，喷到高温管道上起火；制粉系统防爆门爆破，喷出火焰冲到附近的电缆通道上；锅炉房架空电缆上积聚煤粉，又靠近高温管道，引起煤粉自燃；充油电气设备故障喷油起火，油流入电缆沟道，电缆沟、竖井的沟盖板保护罩不严密；电焊渣火花落入，锅炉热灰渣喷出等，将附近电缆引燃。

(2)内部原因

由电缆绝缘损坏引起的火灾占总数的24.2%，主要原因为：过负荷、短路；电缆敷设得过于靠近高温管道，而又缺乏有效的隔热措施，使电缆长期处于高温环境，容易产生老化，破坏电缆的绝缘，使电缆短路而导致火灾；电缆隧道、沟道内积水严重，布置较低的电缆经常被水浸泡，容易使电缆绝缘老化引起短路，导致火灾；电缆终端和中间接头的制作工艺不合格，剥开的绝缘部分在空气中暴露的时间太长，使绝缘受潮，接头老化，致使电缆运行中爆炸、着火。

虽因内部原因引起的火灾比例较小，但在电力企业中，电缆敷设多为地下方式，初始火灾不易被人发现，因此内部原因引起的火灾最具危险性。

3.电缆的防火与阻燃措施

(1)对电缆可能着火蔓延导致严重事故的回路，易受外部影响波及火灾的电缆密集场所，应有适当的阻火分隔，并按工程重要性，火灾几率及其特点和经济合理等因素，确定采取下列安全措施：实施阻燃防护或阻止延燃；选用具有难燃性的电缆；实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆；实施防火构造；增设自动报警与专用消防装置。

(2)阻火分离方式的选择

电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位，电缆贯穿隔墙、楼板的孔洞处，均应实施阻火封堵；在隧道或重要回路的电缆沟中下列部位，宜设置防火墙：公用主沟道的分支处，多段配电装置对应的沟道适当分段处，长距离沟道中相隔约200米或通风区段处，至控制室或配电装置的沟道入口、厂区围墙处；在竖井中，宜每隔约7m设置阻火隔层。

(3)实施阻火分隔的技术特性

阻火封堵、阻火隔层的设置，可采用防火堵料、填料或阻火包、耐火隔板等；在楼板竖井孔处，应能承受巡视人员的荷载；阻火墙的构成，宜采用阻火包、矿棉块等软质材料或防火堵料、耐火隔板等便于增添或更换电缆时不致损伤其他电缆的方式，且在可能经受积水浸泡或鼠害作用下具有稳固性；除通向主控室、厂区围墙或长距离隧道中按通风区段分隔的阻火墙部位应设防火门处，其他情况下，有防止窜燃措施时可不设防火门。防窜燃方式，可在阻火墙紧靠两侧不少于1m区段所有电缆上施加防火涂料、包带，或设置挡火板等；阻火墙、阻火隔层和封堵的构成方式，均应满足按等效工程条件下标准试验的耐火极限不低于1小时。

4.电缆防火与阻燃设计

电缆防火要“预防为主、防消结合”。在工程设计中就形成强制性要求。从而在源头上为电缆防火安全得到了保证。在管理上要防止电缆本身和外界因素引起

电缆着火，防止着火后蔓延扩大，最后就是要采取有效的灭火措施。

(1)难燃电缆的选用：电缆的难燃性，应符合现行国家标准《电线电缆燃烧试验方法》的规定；同一通道中，不宜把非难燃电缆与难燃电缆并列配置。

(2)在外部火势作用一定时间内需维持通电的下列场所或回路，明敷的电缆应实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆。

消防、报警、应急照明、遮断器操作直流电源和发电机组紧急停机的保全电源等重要回路；计算机监控、双重化继电保护、保安电源等双回路合用同一通道未相互隔离是其中一个回路；油罐区、钢铁厂中可能有熔化金属溅落等易燃场所；其他重要公共建筑设施等需有耐火要求的回路。

(3)明敷电缆实施耐火防护方式，应符合：电缆数量较少时，可用防火涂料、包带加于电缆上或把电缆穿于耐火管；同一通道中电缆较多时，宜敷设于耐火槽盒内，且对电力电缆宜用透气形式，在无易燃粉尘的环境可用半封闭式，敷设在桥架上的电缆防护区段不长时，也可采用阻火包。

(4)在油罐区、重要木结构公共建筑、高温场所等其他耐火要求高且敷设安装和经济性能接受的情况，可采用不燃性矿物绝缘电缆。

(5)靠近高压电流、电压互感器等含油设备的电缆沟，宜使该区段沟盖板密封；明敷充油电缆的供油系统，应设有能反映喷油状态的火灾自动报警和闭锁装置。

(6)在地下公共设施的电缆密集部位，多回充油电缆的终端设置处等安全性要求较高的场所，可装设水喷雾灭火等专用消防设施。

(7)电缆用防火阻燃材料产品的选用

5.结论

电缆防火是一个重要的课题，运行经验告知：“防火第一、灭火第二”，采用的材料和产品需经过严格试验考核和实践检验。严格按照设计要求，按工艺标准施工，采用合格的防火材料和阻燃电缆，只要电缆防火的工作做好了，就可以有效避免电缆火灾，即使发生电缆火灾，也会使损失减少到最小。从而减少人民生命财产损失，保证安全发、供电，保证电网安全稳定运行，为国民经济发展做出更大贡献。

参考文献：

[1]赵风姿.电力系统电缆防火指南.北京：中国电力出版社，2002.

[2]GB 50217-1994.电力工程电缆设计规范.北京：中国计划出版社，1994.