基于发电厂电缆防火的探讨

所属栏目:工业设计论文 发布日期:2010-08-23 16:57 热度:

  摘要:针对发电厂电缆火灾事故时有发生的情况,分析了发电厂电缆火灾事故的起因、特点及危害。并从如何预防电缆着火以及阻止火灾蔓延等方面,详细地讨论了发电厂电缆的防火措施,对保证电厂安全生产、防止电厂电缆火灾事故的发生有一定的参考价值。
  关键词:发电厂;防火措施;电缆
  中图分类号:TM247,文献标识码:B
  1引言
  电缆遍布整个发电厂,其主要作用是传输能量和信号。电缆的敷设方式有直接敷设和有保护物敷设两种。直接敷设一般是直接在空气中敷设;有保护物敷设可分为穿管敷设、槽盒覆盖敷设、电缆沟敷设、层架支持敷设和隧道敷设等。前者较少采用,后者则广泛应用于发电厂中,其中电缆沟敷设、层架敷设和隧道敷设等是视实际施工条件而定。由于电厂中电缆有覆盖面大、数量多、敷设密集,且动力电缆在运行状态下处于发热状态等特点,因此,一旦发生电缆火灾事故,就会造成灾难性的后果。据不完全统计,自1960年以来,在全国范围内因电缆着火后蔓延燃烧酿成重大火灾事故的约有80多次,其中包括秦岭发电厂1973年9月发生的由于漏油引起的电缆着火事件。水电部自1973年秦岭电厂电缆火灾事故会议以来,曾多次提出电缆防火问题,并要求采取相应的防火措施,但是这类事故还是不断发生。因此,防止电缆火灾事故的发生已成为当前急需解决的一项重要课题。
  2电缆火灾原因、特点及危害
  2.1电厂发生电缆火灾的原因
  就电缆的种类和材料而言,无论是过去的油纸电缆还是现在的全塑电缆,从绝缘层的油浸电缆纸、交联聚乙烯、乙丙橡皮等材料到油麻、聚氯乙烯外护套材料,都是易燃性物质。特别是高分子聚合材料在一定温度下会发生熔融,当局部电缆着火所产生的高温,超过邻近电缆着火温度时,就会导致电缆群体延燃。
  总的来说,电厂发生电缆火灾的原因包括两个方面:1)电缆本身故障引发的电缆火灾;2)外界因素引发的电缆火灾。据有关案例分析统计,电缆本身故障引发的电缆火灾事故数量约占整个电缆火灾事故的35%,外界因素引发的电缆火灾事故约占整个电缆火灾事故的65%。具体情况可参见表1。

            表1.jpg
    表1电缆火灾事故的原因比例统计
  2.2电厂发生电缆火灾的特点及危害
  2.2.1电厂发生电缆火灾的特点
  1)火势凶猛、扑救困难
  电厂电缆多采用隧道和架空密集敷设,电缆处于高温管道重迭或交错布置的环境中,电缆夹层电缆密布,并且电缆竖井的高差形成自然抽风,因此一旦着火,火势就特别迅猛。同时电缆着火产生大量含有烟气、氯化氢、一氧化碳等有毒气体,会对人的生命造成严重威胁,现场的扑救工作变得极其困难。
  2)会伴随发生“二次灾害”
  电缆火灾除了会烧毁电缆和释放着大量有毒气体的“一次灾害”之外,燃烧产物中的气体与水结合形成强烈酸雾,附着在电气装置上,严重降低设备和接线回路的绝缘强度,造成“二次灾害”。
  2.2.2电厂发生电缆火灾的危害
  由于电缆属于易燃物,着火后蔓延很快,火势凶猛,难以扑救,不但烧损了大量电缆和设备,造成直接的经济损失,而且停电的时间很长,严重影响工农业生产和人民生活用电,给经济的发展和人民的生活带来了更大的损失。同时,由于存在着“二次危害”,对电厂的安全生产及保障向社会供电的安全性方面埋下了长期隐患。
  3发电厂电缆的防火措施
  为防止电缆火灾事故的发生,必须树立预防为主、防消结合的方针,只有将电缆防火工作与电厂的安全文明生产相结合,并要求运行人员按照电厂操作规程进行操作,同时使电缆经常处于良好环境中运行,才能从根本上制止电缆火灾事故的发生。在发生电缆着火时,还要有相应的阻燃措施。如上所述,电缆防火措施包括预防措施及阻燃措施。
  3.1预防措施
  3.1.1防止其它设备着火引燃电缆
  严格执行《火力发电厂与变电所设计防火规范》的规定,努力创造条件,要积极采用架空敷设且动力、控制电缆分开敷设,并部分用穿金属管或耐火槽盒封闭的方式予以防护。采用这种方法后,基本上可以避免外界火源引起电缆着火以及电缆浸泡水中的问题,若按上述事故统计分析的规律来看,约有65%的事故可以避免。为了达到此目的,必须做到以下几点:
  1)为防止当一台机组的电缆发生火灾事故时引燃另一台机组的电缆,要求当发电机容量为200MW及以上时,主厂房到网络控制楼或主控制楼的每条电缆隧道或沟道所容纳的电缆回路不应超过一台机组的电缆[1]。
  2)严禁将电缆直接搁置在蒸汽管道上,架空敷设电缆时,电缆与蒸汽管净距离不应少于1米(电力电缆)和0.5米(控制电缆),与油管道的净距离应尽可能增大。
  3)电缆夹层、隧(廊)道、竖井、电缆沟内应保持整洁,不得堆放杂物,电缆沟洞严禁积油。
  4)汽机机头附近、锅炉灰杂孔、防爆门以及磨煤机冷风门的泄压喷口,不得正对电缆,否则必须采取防火措施(如采用罩盖、封闭式槽盒)。
  3.1.2防止电缆自燃
  要防止电缆自燃,必须做到以下几点:
  1)要保证电缆预防性试验的质量
  电缆预防性试验必须严格按《电力设备预防性试验规程》的要求进行。这里值得指出的是不能只看试验数据合格不合格,还应该对数据进行比较和分析。可以和相同电缆的试验数据进行比较,也可以和本电缆的以往试验数据比较,探求试验数据的变化规律。
  2)保证电缆不超负荷运行
  电缆长时间超负荷运行,会造成电缆绝缘过分干枯。这种绝缘干枯现象通常发生在相当长的一段电缆上。电缆绝缘过热或干枯,会使纸质失去绝缘性,因而造成击穿着火。由于电缆超负荷运行,可能会使电缆在几个不同的地方发生绝缘燃烧。
  3)保证电缆在良好的环境下运行
  电缆沟、电缆隧道排水要畅通,通风要良好。不能让热力系统的废气、废水流入电缆沟、电缆隧道。那些将电缆防火门长期处于关闭状态,把电缆防火板封闭起来,把电缆沟盖板的缝隙统统填充、封闭起来,影响电缆通风、散热的做法都是不妥当的,都会加速电缆绝缘的老化和损伤。
  3.1.3加强对电缆的监视和管理。
  健全电缆防火管理、维护、检查等各项规章制度。坚持定期巡视检查主电缆隧道、各电缆夹层、锅炉及汽机房的电缆,及时发现电缆存在的缺陷、隐患和可能引起电缆着火的外部情况。
  3.2阻燃措施
  3.2.1选用阻燃或耐火电缆
  根据《电力工程电缆设计规范》,对电缆可能着火蔓延导致严重事故的回路及易受外部影响引起火灾的电缆密集场所,应设置适当的阻火分隔,并应根据工程重要性、火灾几率及经济合理性等因素选择阻燃电缆或耐火电缆。
  3.2.2对电缆进行合理地防火封堵
  在进行防火封堵时要满足以下几点要求:1)要有完整的防止电缆火灾延燃的设计;2)必须保证防火材料是合格产品;3)必须保证防火封堵的严密性;4)必须保证防火材料封堵的厚度;5)必须保证防火封堵有足够的机械强度。
  3.2.3安装火灾自动报警系统
  由于传统防火措施的目的是为了防止电缆火灾蔓延,往往发现时已烧毁了大量的电缆。而运用火灾自动报警系统这样现代化的防火措施,可以将电缆火灾扑灭在萌芽阶段,能更有效地防止电缆火灾的发生。感温探测器因其报警准确率高,近年来在电缆隧道中得到广泛应用,尤以缆式线型定温探测器和空气管线型差温探测器更适合电缆隧道狭长、电缆分层敷设的特点,报警针对性强。
  3.2.4设置固定式自动灭火系统
  电缆隧道内火灾不易人工扑灭,设置固定式自动灭火系统尤为必要。气体灭火系统(卤代烷、CO2、N2)、水喷雾灭火系统、高倍泡沫灭火系统等在电缆隧道中都得到应用。
  4结束语
  电缆防火是一门较新而重要的课题。在考虑电缆防火时,我们要本着“安全第一,预防为主”的原则。减少电缆火灾事故必须健全安全管理制度,狠抓防火措施落实和火灾隐患整改,做到未雨绸缪、防患于未然,最大限度地减少电缆着火和延燃的可能性,这样电缆火灾事故才会得到有效控制。
  
  参考文献:
  [1]GB50229–2006,火力发电厂与变电站设计防火规范[S].
  [2]王功胜.变电站电缆防火措施及技术对策[J].电线电缆,2006,(6):39-41.
  
  
  

文章标题:基于发电厂电缆防火的探讨

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