引言

    工业电缆是一种重要的电力传输设备，现代工业企业的生产，离不开电能，而电力的输送则是由大量的电缆来完成的。电缆隧道火灾事故，危害极大。它不但会烧毁大量电缆及其它设备，迫使大型工厂停机，造成大面积停电，而且由于电缆往往集中敷设，一旦起火，影响范围广，修复时间长，造成的损失大。

    一般的电缆敷设方式有电缆沟和电缆隧道，电缆隧道适合大量的电缆长距离传输，因此它的安全性至关重要。

    1.隧道火灾特点：

    电缆是以爆燃形式起火燃烧的.电缆着火后,火势顺着电缆线呈线形燃烧，出烟浓火小速度慢，如果隧道内有多层电缆或电缆交叉叠放,就会形成立体燃烧。呈现以下特点：

    1.1隧道气流速度大，加之燃烧释放出的热量不易散发，起火后热量迅速积累，隧道内温度骤升，导致火势迅猛发展。

    1.2通道狭长，大量烟气难以排出，人员疏散困难。

    1.3隧道纵向的坡度较大，一旦起火，很容易形成烟囱效应，温度和烟会迅速传播。

    1.4火灾扑救困难。

    1.5火灾损失大。[1]上海供电局2001年因电缆中间头过热引起电缆隧道火灾，大面积电缆被烧损，导致市区大面积停电事故；1999年牡丹江第二发电厂因电缆沟火灾，导致全厂停电事故，直接、间接损失达近千万元。

    1.6易复燃,扑救时间长[2]在电缆隧道火灾扑救过程中大多数采用喷水灭火，水在高温下会和可燃的电缆绝缘材料小颗粒混合，随着火势蔓延，当遇到明火时，就会马上燃烧起来，给灭火人员带来很大困难。

    2.救援灭火关键

    由于电缆隧道环境恶劣以及发生火灾时产生一些爆炸等连锁反应，破坏了隧道照明设施，因此，在隧道火灾救援灭火工作中，大量烟气的积聚使能见度降低给救援人员带来的很大困难。因大量烟气不容易排出隧道外，积聚的烟气会阻碍救援灭火人员的视线，难以判断火源的位置。另外，大量的烟气所造成的辐射热使得周围温度升高，使消防灭火人员难以接近，救援灭火工作非常困难。

    根据火灾伤亡的统计，火灾条件下人员伤亡的原因大多数是由于烟气（HCl、CO等）中毒、高热、缺氧。[3]

    综上所述，如果能测量、分析发生火灾时，烟气和氧气的浓度以及火焰蔓延情况，找出适合人生存逃亡区域，将会给救援、灭火工作带来很大帮助，大大降低损失。

    3.数值模拟

    3.1数值计算原理

    FDS是以火灾中流体运动为主要模拟对象的计算流体动力学软件。该软件采用数值方法求解受火灾浮力驱动的低马赫数流动N-S方程，重点计算火灾中的烟气和热传递过程。进行FDS模拟是为了得到一系列有关烟雾、温度、毒气等相关参数，指导实际设计工程，以保证一旦火灾发生，其烟雾保持在一定的疏散高度之上、毒气浓度在一定的范围内，从而不会威胁到疏散人员的安全。

    3.2数值建模

    1.根据实物，建立模型长×宽×高=6m×2m×2m，取网格参数见表1。

    表1网格参数

　　2.根据实际的铜芯橡胶绝缘电缆线，按铜：塑料=6：4进行电缆材料配比。

    3.在实验中取点火源（红色小立方体0.1m×0.1m×0.1m），热功率为1500KW。

    4．根据实际电缆隧道中电缆尺寸，在网格中建立电缆模型（3列×2排），，模型左侧设计为空旷即是通气的，在右侧设置，面积2×2（米），风速0.5m/s的抽风机一个，具体模型结果见图5。

    上述是建模的主要步骤，完成建模后，设置参数后，进行3600S模拟计算。