电缆沟综合治理技术探究

柴琳　胡冉　李思尧等

摘 要：电缆沟已成为现代化城市电力电缆敷设的主要方式之一。文章简述了电缆沟本体的防火、防水、排风等问题是直接影响沟内电缆的安全、维护、可靠性的重要因素。研究了电缆沟防火、排水及排风出现问题的原因，并依据产生问题的原因，提出了相应的改进措施，通过在深圳地区现有电缆沟进行试点，取得了良好的效果。

关键词：电缆沟；防火；排水；通风；整治

中图分类号：TM757 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）17-0007-02

近年来，随着我国经济的快速发展，城市建设日新月异，电力需求不断增长；原有电力网络改造进程逐年加大，城市内的架空线路逐步改造为电缆，电缆敷设方式主要以直埋、排管、电缆沟、电缆隧道、电缆桥架等形式为主；电缆沟敷AA设方式占到电缆敷设方式的比例较高，电缆沟的维护治理已经成为使用部门一大难题，诸如电缆沟通风、防火、防水、防盗等问题。本文主要以深圳地区电缆沟为例，提出电缆沟的综合治理措施。

1 电缆沟防火整治措施

当前，深圳地区电缆沟建设主要以市政道路配套建设为主，通常电缆沟建设完成后使用部门未参与验收，新建电缆沟基本无防火措施，导致电缆沟一旦发生火灾，会出现火烧连营现象。

如何有效解决电缆沟防火问题，主要从以下几个方面进行考虑：

①电缆沟内电缆本身的防火措施；②电缆沟本体的防火措施；③电缆沟火源的控制；④电缆沟防A火报警措施等。

1.1 电缆沟内电缆本身的防火措施

电缆沟内铺设在电缆防火重要部位的电力电缆，应选用阻燃电缆。深圳地区要求所有电缆均采用阻燃型电缆，电缆沟内电缆中间头安装防爆盒。

1.2 电缆沟本体的防火措施

设计中要求对电缆可能着火蔓延导致严重事故的回路、易受外部影响及波及火灾的电缆密集场所，应有适当的阻火分隔，并按工程的重要性、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：

①在电缆沟接口处，应采用防火包等材料封堵。

②阻火分隔包括设置防火墙。防火墙用于电缆隧道、电缆沟以及上述通道分支处与出入口。

③电缆沟防火墙的设置，应在变电站外每隔200 m设置防火墙一面；在变电站内每隔100 m设置防火墙一面，防火墙材料采用防火环保膨胀模块。

传统电缆沟防火墙设计为砌筑式防火墙。砌筑式防火墙为湿法作业，作业时间长、难度大；尤其体现在原有电缆沟加装防火墙施工中。加之由于砌筑式防火墙为使用单位运行人员抢修与维护时更换电缆不方便。防火墙材料采用防火环保膨胀模块，防火环保膨胀模块与电缆之间的缝隙采用耐火泥材料封堵密实，如图1所示。

砌筑式防火墙有如下缺点。

①砌筑式需要现场施工；②管孔高度不宜控制；③不能拆装；④更换电缆困难；⑤防火墙厚度为240 mm。

改进后的电缆沟防火墙采用预制式防火墙。预制式防火墙采用UCFC材料预制防火砖拼装而成，并用角钢固定于沟内。防火墙厚度为50 mm。防火墙按电缆沟容量预留电缆孔洞，并配置孔塞。模块化拼装，现场安装方便，如图2所示。

使用UCFC防火墙有以下几个方面的优点：①UCFC防火墙防火等级达到A级，耐火极限高；②采用预制拼装方式，安装方便、简易，更换灵活；③预留电缆孔洞，方便后期电缆敷设，而不会对防火墙造成破坏；④方便行人，便于电缆沟的检修与维护。

1.3 电缆沟火源的控制

及时清理电缆沟内易燃易爆杂物。运维人员通过定期巡视电缆沟，及时清理电缆沟中的易燃易爆杂物，并堵塞杂物进入电缆沟的通道，消除电缆沟起火点隐患。

控制火源，建立市民的防火意识。电缆沟使用部门通过媒体宣传、张贴宣传标示等方式，使市民自觉形成防火意识，杜绝电缆沟附近使用明火，禁止市民将烟头等火源丢进电缆沟行为，可有效控制非电力故障事故引起电缆沟火灾。

1.4 电缆沟防火报警措施

配电电缆沟防火报警措施是通过一个管理平台实现的，此管理平台主要由服务器、通信模块、平台软件等组成。

电缆沟现场子系统。该子系统由沟道上的现场主机、沟道下的监控终端组成。现场主机由主控模块、通信模块、报警模块、能量收集模块以及数据管理等模块组成；监控终端由主控模块、通信模块、能量收集模块、火灾预警模块等组成。

电缆沟监控终端采集各种传感器信息，并将相关信息传送到现场主机，现场主机处理后传送到管理平台。管理平台将相关指令发送到现场主机，现场主机发送到监控终端，采集相关信息后回传给管理平台。

火灾预警模块应该包括四个部分：火灾隐患监测、火灾早期预警、火灾中后期预警、火灾的阻断。以前的火灾预警手段只关注了火灾隐患监测（局放）与火灾中后期预警（烟感、温湿度传感器），忽视了火灾早期预警、火灾的阻断两项重要环节。因此，仅仅由上述措施构成的火灾预警方案是不全面、不彻底的。

火灾预警模块涵盖了火灾预警的所有环节，除了包含前述三项常见的技术手段外，还包括：①背景热量监测技术（火灾早期预警）；②火灾在线处置技术（火灾的阻断）。

1.4.1 隐患监测：中间头局放

通过检测中间头状态，提前发现异常并及时报警。通过及时更换中间头等电缆维护工作，避免中间头爆炸引起的火灾。选择超声波传感器接收电缆接头内部局部放电产生的超声波，检测局部放电的大小和位置。具有可以避免电磁干扰的影响、可以方便地定位、可在线监测等优点。

1.4.2 火灾隐患监测：中间头温度监测

采用宽温度范围的铂电阻温度传感器检测中间头温度，当出现温度异常升高时，及时报警，可以作为中间头异常的辅助检测手段。

1.4.3 火灾早期预警：背景热量监测

燃烧前或者燃烧初期，着火点会出现高热辐射。我们通过创造性的背景热量监测技术，可以在视距空间内发现异常高温点。在此基础上，系统便可以在燃烧之前发现隐患，及时报警，实现火灾早期预警。

1.4.4 火灾中后期预警：烟雾探测器

通过采用联网型烟雾探测器，当探测到周边燃烧产生的烟雾时，探测器出发继电器输入报警信号，提高电缆沟过热引起火灾的早期预测能力。

1.4.5 火灾中后期预警：环境温湿度监测

采用温度传感器随时监测环境温湿度，当环境温度过高时，可以作为火灾报警的辅助手段。环境温度测量是常规技术，也是产生误报与漏报的源头。因此，作为火灾预警指标，应当慎重。

1.4.6 火灾的阻断

如果火灾预警失效或者有关部门未能及时出警，也不能让火灾自行蔓延。我们通过实验发现可以有效扑灭和阻断铠装电缆的燃烧。当检测到异常时，放置在现场的干粉灭火器将会自动启动，直接扑灭或者阻断火源。

2 电缆沟排水

电缆沟标准设计排水方式主要为采用普通PVC管内填细沙方式，此种排水方式渗水方向单一，容易堵塞，渗水效果不佳。改进措施为采用打孔渗水波纹管，内部填碎石、下部及外部均鹅卵石，管顶采用过滤网方式，可有效防止渗水管堵塞，增加了渗水方向，渗水效果更佳。

3 电缆沟通风

电缆沟相关设计标准中对于通风问题没有明确要求，现有电缆沟通风主要通过电缆沟检查井盖板预留或提升孔进行来实现通风；电缆沟检查井盖板预留通风孔会导致雨水进入电缆沟，造成电缆沟内经常有积水，南方高温天气天数占全年90%以上，电缆沟内污水会产生蒸汽或有害气体，造成电缆沟内温度一直居高不下，加剧电缆本体老化，容易引发电缆故障；加之运行人员经常出入电缆沟进行电缆维护，有害气体对运行人员造成危害不可小觑；电缆沟通风措施的改进刻不容缓。

本文针对现状电缆沟通风存在的问题提出改进措施，放弃原有电缆沟盖板预留通气孔方式，利用空气流通原理，在电缆沟壁两侧安装通气管道，使电缆沟内积水产生的热气及有害气体能够及时排除，原理如图3所示。

4 结 语

随着用电企业的不断增加，供电系统的案例稳定运行变得尤为重要，作为电缆安装的重要载体，室外缆沟作用重大，因此本文研究了电缆沟防火、排水及排风出现问题的原因并依据产生问题的原因提出了相应的改进措施，以上电缆沟防火、通风改进措施均在深圳罗湖进行了试点，取得了显著的效果。

参考文献：

[1] 郭凯军，邹洋，秦伟，等.变电站电缆沟内湿度的分析及改进措施[J].中国科技信息，2011，（22）.

[2] 刘勇.浅谈住宅小区电力电缆沟施工管理[J].科技风，2012，（5）.