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配电网电缆防火阻燃及预防措施探讨

文档作者：任建国，李坚，高翠萍文档来源： 1．太原供电设计研究院 2．山西省电力公司安监部		点击数：	更新时间： 2022年12月08日
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2006年1月
第7卷第1期
电力 设备
Electdeal Equipment
Jan．2O06
VOI．7 NO．1
配电网电缆防火阻燃及预防措施探讨
任建国 ，李 坚 ，高翠萍
(1．太原供电设计研究院，山西省太原市030012；
2．山西省电力公司安监部，山西省太原市030001)
摘要：针对城市配电网电缆防火的必要性，电缆防火阻燃措施和太原电网目前使用的大截面阻燃电缆在应用中存在的
f*-l~，进行了分析和探讨。对为防止电缆火灾事故，山西省电缆防火隔离阻燃从材料选型到早期监测及中后期有效防范
的系统方案进行介绍。
关键词：电缆；防火；阻燃；措施
中图分类号：TM247；TM757
电力电缆在各大中城市配电网中的应用愈加广
泛，大量地应用于电网的主干线，具有非常重要的地
位。电缆本身是一种易燃物，特别是充油电缆和塑料
电缆更易着火蔓延。近年来连续发生的一系列电缆
火灾事故，使电缆防火的重要性越来越突出，为此，原
国家电网公司颁发的《防止电力生产重大事故的二十
五项重点要求》及发输电运营部编写的关于落实这一
要求的辅导教材都把电缆防火阻燃工作列在了首章，
并做出了详细解释。
1 电缆防火的必要性
电缆火灾的发生，既有外部原因，也有电缆本身
存在的隐形缺陷等内部原因。凡是密集使用电缆的
场合都可能发生电缆着火事故，电缆一旦着火，延燃
迅速、火势凶猛、损失惨重，即使已经采取了一定防火
措施的电缆也会由于防火封堵不严密、电缆夹层感烟
器不起作用而导致火灾事故扩大⋯ 。
山西电力科学试验研究院对电缆进行的延燃试验
表明，电缆着火时的燃烧温度可达800～1 100℃ 。具
有难燃特性的聚氯乙烯绝缘或含聚氯乙烯外护层的
电缆，也会延续燃烧，且水平敷设的电缆层数越多，密
度越大，其延燃的势头越猛。
从相关人员几年来了解的情况来看，电缆防火工
作虽然在运行管理单位得到了重视，但在电气设计和
施工环节中仍未引起足够重视。如一些设计单位对
电缆防火工程要求笼统，措施不具体，预算不准确，图
纸不配套。这不仅给设备运行造成事故隐患，而且造
成设备投产后改造的重复投资。动力电缆、控制电缆
和直流电缆应采用分沟敷设或防火材料隔离敷设。
施工过程中，建设单位在选择防火施工队伍和防
火材料时，往往只从经济上考虑而忽视质量要求，使
刷在电缆表层的防火涂料在短时间内就发生龟裂而
脱落。在对户#1-电缆沟、户内电缆隧道、进出电缆竖
井孑L洞进行分隔和封堵时，目前经常使用防火包。虽
然这种方式具有施工简便、易于拆卸等优点，但受雨
水冲刷、人为搬动或小动物袭击之后，防火包容易损
坏变黑，并形成孑L洞和缝隙，既不整洁美观，又难以达
到隔火隔热隔烟气的要求。同样，使用纯有机防火软
堵料进行封堵，虽然具有施工简便、易于拆除等优点，
但这种软堵料不能与混凝土和金属构件紧密粘结，也
难以达到整体协调美观的标准。
许多并网运行的地方火电厂、水电厂和变电站，
还没有将电缆防火阻燃列人工作日程。为此，电缆防
火工作不仅必要，而且非常紧迫。
2 电缆防火阻燃及预防措施探讨
防止电缆火灾要“预防为主、防消结合”。首先
从管理上要防止电缆本身和外界因素引起电缆着火，
其次是防止着火后蔓延扩大，最后就是要采取有效的
灭火措施。
目前电缆防火工作中主要采用的是安装自动报警
装置和自动灭火装置，对防火阻燃还缺乏实用的规范
方法。现有的自动报警装置，由于其材料、安装和维护
费用十分昂贵，或安装之后常常发生误报，因此没有起
到应有的作用。为此电缆防火的当务之急就是要找到
一种花钱不多，但可避免许多电缆火灾事故的防火阻
燃措施，从而将火灾事故有效的限制在最小范围。
传统的电缆防火阻燃主要采用“封”、“堵”、
“涂”、“隔”、“包”等技术措施。但在实施电缆防火的
工程中，传统的封堵、隔离、涂敷等电缆防火措施多注
重形成火灾后防止危害蔓延的后期防范。20世纪90
年代初，为了相对节约投资和解决防火问题，变电站
内均敷设普通的YJLV22—8．7／10一口(表1中VV22)
交联聚乙烯电缆外包防火包带或涂防火涂层，这两种
措施的共同缺点是劳动强度高，防火涂层随着时间的
推移会逐渐脱落，对其进行维护的成本相对较高。因
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经验交流 任建国等：配电网电缆防火阻燃及预防措施探讨 67
此，如何在火灾隐患的潜伏期就能发现并采取积极有
效的补救措施，从根本上杜绝火灾事故的发生，是一
项意义重大的工作。下面将介绍山西省在电缆防火
阻燃及预防工作方面的实际应用，供有关设计、基建
和运行维护单位参考。
2．1 采用阻燃电力电缆
使用阻燃电缆是防止配电网电缆着火和蔓延的
一种重要措施。如太原南城供电支公司在新建的所有
变电站内均敷设阻燃电缆ZR—YJLV22—8．7／10一口(表
1中zRYJV)，与过去采用的辅助防火措施比较，它具
有阻燃效果较好，施工维护方便，不影响电缆载流量
等优点，且阻燃电缆的价格只比同类普通电缆高
10％ 左右，因此从技术和经济上都适合在城市配电网
中应用。各种电缆的经济技术比较如表1所示。
表1 各种电缆的技术经济比较
续表
注：阻燃电缆按试验时每米长度电缆束含有的可燃物总体积分为A、B、C
三类，其中A类实验要求最为严格。
山西省22O kV杨家堡变电站10 kV间隔电缆馈线
均采用隔氧层高阻燃电缆GZR—YJLV22—8．7／10一口(表
1中GZRYJV)，它的最大特点是在不影响电缆综合机
械物理性能的前提下获得高阻燃效果。据实际阻燃
性能测试，其阻燃性不仅完全达到了MT 386标准要
求，而且阻燃效果已达到3A级水平，这是目前阻燃等
级最高的电缆。
建议在大型变电站电缆进出端、电缆隧道、电力
客户高层建筑物地下配电室等场所采用A类阻燃电
缆，重要回路采用耐火电缆。用于容易发生火灾场合
的电缆类别推荐如表2所示，建议有关单位在设计规
程的补充和修订时参考。
表2 用于容易发生火灾场合的电缆类别推荐表(、／为可用)
2．2 早期监测和中后期有效防范
一般情况下火灾从潜伏到发生要经过一个温度
缓慢上升一温度急剧上升一高温引燃易燃物质一产
生轻微烟雾一产生浓烟一产生明火一高温烈火一引
起火势蔓延，并形成重大损失这样的系列过程。从
众多配电网火灾的教训分析可知：电缆中间头制作
不良，接头老化造成爆裂是引发火灾事故的重要原
因。若在火灾潜伏期的温度缓慢上升过程就能及时
发现并采取措施无疑是最佳的防范时机 ]。
近年来太原南城供电支公司针对城市配电网电
缆防火工作的特点，采用了许多配电网电缆防火的新
产品和新施工工艺措施，并通过大量防火工程实践，
形成了一个从早期监测到中后期有效防范的系统方
案。包括对电缆中间头实现温度在线监测和采取防
火防爆措施，具体如下：工程中应用高效二线制式的
温度监测系统，可方便的实现对电缆沟内电缆中间头
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68 电力设备 第7卷第1期
温度的实时分区域温度监测和监测数据存储，并对温
度变化的趋势做出分析，一旦出现电缆超温情况，即
通过主机发出警报，警示用户进行故障排除。同时针
对中间头加装防火防爆装置，以防止万一爆裂后，引
起火势蔓延。此系统还可实现互联网查询，为配电网
自动化管理提供有效手段。
2．3 采用防火门闭门系统实行分区隔离
传统电缆沟的防火分区设置，往往是设置部分防
火隔断墙，仅分隔桥架电缆而不分隔电缆沟通道，即
使加装了防火门，由于隧道散热的要求，防火门也多
处于常开启状态。为了保证在失火情况下防火门能
够关闭，防火门常采用安装普通闭门器，并用尼龙绳
将门拉住的方法，目的是当火灾发生后燃断尼龙绳，
通过闭门器的张力把门关闭。但是通过众多已采取
本系统的配电网和电力客户实践证实，该方案有着重
大弊端，表现为：① 由于电缆隧道的复杂性，特别是
大型变电站隧道电缆排架多达十数层，很难做到多
层拉设尼龙绳，只能在上层排架架设少量尼龙绳，
且拉设后，由于阻尼作用很难做到燃断绳索后顺利
关闭防火门。尤其是远离尼龙绳的电缆失火，还存
在短时间内不可能烧断尼龙绳的问题。当火势大到
烧断隧道顶层排架上方的尼龙绳时，毒烟或火势有
可能已在防火门还未关闭之前就扩散蔓延到了其
他区域。② 普通闭门器一般在静止状态及干燥环境
中尚可保证一定的使用期，而电缆沟多数较为潮湿，
闭门器又长年处在被强制张力状态下，因此往往安装
一段时间后就会由于受潮生锈或张力疲劳的原因而
失去应有的闭门作用。
南城供电支公司与太原供电设计研究院联合设
计，依据电缆沟防火分区的要求，按地域组划区或
依具体要求分区设置防火隔墙和防火门，保证一旦
失火后防火门可靠关闭。此时防火门采用电动重锤
闭门系统，可做到窄小隧道的最大开门空间。同时
通过控制装置可在控制室或值班室实现防火门的
遥控关闭，并采用北京某公司研制的温度监测报警
系统或温度区域报警系统联动，一旦出现温度异常
或超温报警情况，即可在几秒钟内自动关闭设定防
火区域的全部防火门，达到有效火灾分区防范的目
的。从而把火情封闭在一个相对封闭的区域内，防
止火灾中有毒烟气及火势蔓延至其它区域。
2．4 采用电视监控系统，实现远程图像探查
电缆隧道具有其特殊性，即当出现火灾前期的
险情时，工作人员冒然下沟探查，很可能会造成人
身伤害。因此采用最新数字技术的数字电视监控系
统对电缆沟实现远程探测，当出现报警信号时，立
刻启动摄像系统进行录相及画面显示，并采取相应
的处理方案，这是目前太原供电分公司的综合防火
措施之一。
3 电缆防火措施在实际应用中的几点建议
运行经验告知我们：“防火第一、灭火第二”，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。
一般在采用电缆防火阻燃措施时，应当注意以下
7个环节：① 在地下变电站(或其他使用地点)敷设
隔氧层高阻燃电缆时，建议竖井内一束电缆的非金属
容积不宜大于1 L／m，若干束之间应采用石棉等阻火
板材给以分隔，以确保阻燃特性。② 在隧道或夹层
敷设时，可采取一层支架上密铺两层电缆的方式，
利用电缆本身的阻火能力防止火焰的上窜，起到隔
火作用。阻火枕、隔火墙等措施根据情况可以取
消，这样可以扩大电缆敷设、运行巡视、检修更换的
空间，为运行维护人员创造良好的环境。⑧ 采用阻
燃电缆后，仍应采取封堵防火措施，涂料、包带等辅助
防火措施可考虑取消，其他辅助措施也可简化。防火
施工单位应切实按防火材料的技术性能进行施工，确
保施工质量，这样才能达到阻止电缆延燃的目的。
④ 电缆穿过墙壁、盘底和竖井的孔洞，必须以不窜
火、不透烟气为标准严密封堵。室外电缆沟敷设的防
火隔墙，除底部留出排水通道外也应严密封堵。电缆
封堵设计推荐如图1、图2所示。⑤ 易燃易爆场所的
电缆、动力电缆中间接头盒及与该电缆并行敷设的同
一层支架的其他电缆，应因地制宜，采取相应的防火
隔离阻燃措施。⑥ 有机防火堵料性能柔软可拆，敷
设于电缆周围可方便电缆更换；无机防火堵料能与混
凝土和金属构件溶为一体，快速硬化、附着力强。它
们配合使用，不仅能起到良好的阻燃作用，而且能收
到结构紧密、封堵严密、表面平整、光泽美观的效果。
因此有机防火堵料与无机防火堵料配合使用为宜。
⑦ 我国生产防火材料的厂家很多，虽然都取得了公
安消防部门的生产许可证，但产品质量大不一样。因
此材料选取上应以国家建筑物防火材料质量检测中
心的测试结果为依据，选择高标准的防火材料。
(a)无人孔竖井 (b)有人孔竖井
图l 电缆竖井封堵推荐设计
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经验交流 任建国等：配电网电缆防火阻燃及预防措施探讨 69
(a)较多电缆贯穿孔的封堵图
— —
● ——
耐
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tJ 一
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_-L
(b)较少电缆贯穿孔的封堵图
图2 电缆贯穿孔封堵推荐设计
4 参考文献
[1] 李坚，郭建文．变电运行及设备管理技术问答．北京：中国
电力出版社，2005．
[2] 赵风姿．电力系统电缆防火指南．北京：中国电力出版
社，2002．
收稿日期：2005—10—18
作者简介：
任建国(1967一)，男，电气工程师，从事电力系统城市配电
网的规划设计研究工作；
李坚(1964一)，男，高级工程师，主要从事变电安全管理
工作；
高翠萍(1962一)，女，电气工程师，主要从事电力系统变配
电网的设计研究工作。
(责任编辑冯玲玲)
Discussion on Fireproof and Fire—retardant for Distribution Cable and
Its Precauti0n M easures ．
REN Jian—guo ，LI Jian ，GAO Cui—ping
(Taiyuan Power Supply oesig~&amp;amp; Research Institute，Talyuan 030012，China；
ShanxiElectric Power Co．，Taiyuan 030001，Ch ina)
Abstract：This paper analyzed and discussed the neeessity of cable fireproof in urban distribution network，precaution measures for
cable f'reproof and fre—retardant，and the ex~tent problems in application of fre— retardant cable in Taiyuan power netw ork．To
prevent cable 倍e accident．the system schem e was presented for cable fireproof and fre—retardant in Shanxi from material type
selecthag to early inspection and prevention efficiently ha later stage，which can be as reference for relevant desi ，construction and
operation maintenance．
Keywords：cable；fireproof；倍e—retardant；measure
· 综合信息·
一 ～ 。
l_ 一
世界首台全永磁悬浮风力发电机日前在广州通
过专家鉴定。据中国科学技术信息研究所查询，这项
成果在国际上属于首创。它的研制成功，意味着我国
乃至世界的风能发电机技术取得了关键性的突破。
据悉，这台结构上完全由永磁体构成、不带任何
控制系统的全永磁悬浮风力发电机是由中国科学院
广州能源所、广州中科恒源能源科技有限公司和兰州
环优磁机电有限责任公司一起自主研发的。据国家
机械工业风力机械产品质量监督检测中心检测，加装
了全永磁悬浮轴承的发电机，发电输出功率可提高
20％ 以上，即在相同风速前提下，可比传统风力发电
。
⋯
一
机提高20％ 的发电量。
据该项目首席科学家李国坤介绍，与传统风力发
电机相比，全永磁悬浮风力发电机的最大特点是能做
到“轻风起动，微风发电”，其起动风速为1．5 m／s，大大
低于传统的3．5 m／s。以甘肃省为例，目前该省只有
7％ 左右的面积能达到3．5 m／s的起动风速，而起动风
速1．5 In／s的面积则达到70％ 以上。目前，我国风能资
源丰富区占全国面积的8％ ，可利用区占全国面积的
50％ 。鉴定组专家认为，全永磁悬浮风力发电机的低
风速启动技术，对开发国内广大地区的低风速资源，增
加风力发电机的年发电时间有积极意义。

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