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电缆隧道内电缆接头防爆及防火

摘　要　本文表达了电缆隧道内电缆的光纤测温系统、自动灭火及电缆接头防爆。
关键词　电缆　温度　故障　防爆　灭火
1　前言
由于城市发展规划的要求，电缆隧道的使用越来越多，给人们带来极大的方便。但也存在着不少的问题，其中电缆接头发生爆炸引起电缆隧道内火灾是最严重的问题。在全国已有多起由于电缆电缆接头爆炸引起隧道内火灾事故发生的案例。由于地下隧道空间狭窄、障碍物多、电缆内部可燃物复杂〔绝缘材料复杂〕、电缆密集、通风差，电缆失火后高温浓烟易积聚〔hcl、co〕又会释放出大量的有害气体，给灭火工作带来了很大的难度，从而造成大面积的电缆受损。下面仅以电缆隧道内的电力电缆接头测温的必要性及电缆中间接头的防爆、灭火做一些论述。
2　隧道内电缆火灾原因分析及特点
引起隧道内火灾的原因可分为两类：一类是由于外界火源引起的火灾，由于电缆隧道是封闭式的与外隔绝，这种可能性比较小。另一类就是由于电缆本体故障引起的火灾事故，这类事故发生的可能性比较大，其中电缆接头故障导致的故障最多，据统计占电缆事故总量的70﹪，其原因是由于电缆中间接头制作工艺粗糙，制作质量不良，压接头不紧，接触电阻过大，电缆绝缘或缆芯受潮等，在长期运行过程中电缆中间接头的温度升高，直到过热烧穿绝缘，最终导致电缆接头爆炸产生电弧，引起火灾。
电缆接头故障点的温度是由低到高慢慢变化的，也就是说故障点的不会突变的，依据分析，如果我们在电缆中间接头处安装了光纤测温系统，就能及时准确地监测到电缆运行温度参数，当电缆温度发生异常时，我们就能及时发现故障隐患并及时对其进行处理。如果电缆中间接头安装了防爆盒及自动灭火系统，那么当电缆发生爆炸时，就不会因电缆中间接头爆炸而伤及其它电缆，同时自动灭火系统就会自动启用，控制火焰蔓延，使故障不会进一步扩展，把损失降到最低。
电缆隧道内的火灾不管是什么原因引起的，电缆在着火后都具有蔓延快、火势猛、灭火难、抢修难、损失严重的特点，所以必须引起我们的高度重视。
电缆中间接头是一种易爆物，而隧道内有10KV与110KV电缆同隧道敷设，隧道内电缆密集，多层电缆或电缆交叉叠放，发生火灾时电缆会形成立体燃烧，再加上电缆竖井的高差形成自然抽风，使隧道内产生气流，加之燃烧时释放的热量不易散发，隧道内温度聚升，因此隧道内一旦着火，火势发展的特别迅猛，火势会很快延燃扩展。电缆着火时还会产生大量的烟雾和有毒气体〔如hcl、Co等〕，加上隧道内地方狭小，大量烟气难以排出，消防人员难以投入灭火工作，使火势不能控制在小范围内，使抢修人员不能即时进入隧道内抢修，延长停电时间，电缆火灾事故所造成的损失是非常严重的。同时电缆火灾还具有特别的危险性，那就是如果二次控制回路失灵，极易造成事故的扩展，如电网主设备损坏，越级跳闸等，使得设备难以修复或造成大面积的停电的重大事故。
3　电缆接头温度监测、自动灭火系统及电缆接头防爆盒
电缆中间接头光纤测温系统、自动灭火系统参照电缆制定规范，利用电子技术和自动控制技术，使电缆在高性能的工业控制计算机的控制下，对电缆中间接头进行24小时的在线监测，通过图文显示、声光报警等方式提供电缆中间接头的运行温度参数及故障隐患的具体位置，以便电缆维护人员能及时采用措施，防患于未然。由于电缆接头安装了防爆盒，即使电缆中间接头发生爆炸也不会因此而伤及其他电缆，同时自动灭火系统将会自动投入工作，将火焰扑灭，把损失降到最低，从而彻底解决电缆中间接头过热引起的连锁火灾事故，保证了电网的运行安全，提升了电网的生产效率与经济效益。
在电缆中间接头压接管处存在导体电阻和接触电阻，当电流通过电缆中间接头时要消耗能量而发热。正常状况下接触电阻很小，电阻引起的温升在正常范围内，当电缆中间接头压接管处接触不良时其接触电阻增大〔如：压接不紧、缆芯受潮氧化等〕，从而引起中间接头发热，温度升高，当温度升高超过正常值时又会引起电缆缆芯的氧化及压接处松动，这样恶性循环最终导致电缆绝缘被破坏而引起电缆接头爆炸。为了防止电缆接头发生爆炸，爆炸后产生电弧引起火灾并损伤其他电缆，因此我们必须在隧道内安装电缆接头温度监测、自动灭火系统，电缆接头安装防爆盒，从而能及早地发现电缆中间接头存在的问题，使我们的修理人员能及时处理，从而防止事故的发生即使故障发生了，也可以将损失降到最小。
电缆接头光纤测温系统、自动灭火系统具有以下特点：
1．光纤测温系统，能准确监测电缆运行温度参数，对运行中的电缆接头故障进行准确定位；实时监控隧道内电缆接头的温度变化，如温度超过设定值时系统会自动报警；
2．自动灭火系统在发生电缆中间接头爆炸产生火苗时，自动灭火。
3．该系统主要由中央控制系统、测温终端、报警终端、自动灭火系统等几部分组成：
〔1〕中央控制中心采集并存储各个监测点的监测信息，便于巡视人员查询电缆接头的运行温度状况；
〔2〕测温终端采纳先进的技术，保证了电缆接头温度数据采集的准确可靠，并适用多点同时监测；
〔3〕报警终端采纳先进的技术，当接头温度超过设定值时，能及时准确地报警，使修理人员能及时消除故障隐患；
〔4〕自动灭火系统采纳的是具有优良的灭火性和环保可靠性的超细干粉无官网自动灭火系统，采纳悬挂结构、氮气驱动，只须将设备悬挂在保护物的上方既可达到全淹没和局部保护的双重功效，如果电缆中间接头产生高温引起接头爆炸产生火苗时，会自动喷出灭火阻燃粉，扑灭火苗。
近年来，国内电缆隧道内火灾事故时有发生，失火原因主要是电缆中间接头过热爆炸并产生电弧引起的，造成的损失非常惨重。为了保证电缆设备及系统安全经济运行，隧道内的电缆中间接头必须安装中间接头防爆盒。安装电缆中间接头防爆盒可安全防止电缆中间接头爆炸引起的电缆隧道着火，它具有不改变电缆接头的结构、安装方便的优点。防爆盒由外壳及防火阻止燃物构成，可完全阻止电缆中间接头发生故障产生爆炸时产生的电弧外喷损伤其他电缆。再配合使用光纤测温系统和自动灭火系统，完全可以防止电缆隧道内火灾的发生。
4　实际应用
江西南昌供电公司所辖的220KV桃苑变电站为市区内110KV变电站的枢纽站，建有长2200米的电缆隧道，隧道内有10KV电力电缆线路3回、中间接头12只，有110KV电力电缆线路7回、中间接头105只。隧道内电缆密集，电缆中间接头又多，如果电缆中间接头发生爆炸引起火灾发生，可能造成南昌市中心区域大面积停电，那后果将会非常严重。为了防止火灾事故的发生，我们公司和有关技术部门合作在桃苑变隧道内采纳了电缆接头光纤测温系统、自动灭火系统，并每个电缆接头都安装了防爆盒。通过这几年的运行，该系统稳定可靠，通过电缆接头光纤测温系统消除了10KV故障隐患一处，保证了电网安全运行生产，提升了供电可靠率。