变电站防火相关规程条文探讨

刘 然

(电力规划设计总院，北京 100120)

0 引言

变电站作为关系到国计民生的重要电力设施，其安全运行尤为重要，而消防安全是变电站安全运行的重要组成部分，意义重大。近年来超高压、特高压变电站接连发生损失巨大的火灾事故，给变电站消防工作敲响了警钟[1]。随着新版消防规程的发布，国家有关部门对变电站的消防安全提出了新的要求。但在设计应用中，经常出现对规程标准理解不同和规程中对消防设施要求不一致的情况，下面针对变电站消防相关规程中一些电气专业理解不一致和相互矛盾的条文进行分析，结合工程实际提出修改建议。

1 变电站主要防火规范

变电站的消防设计应遵循或参照的主要标准有以下几种：GB 50229—2019《火力发电厂与变电站设计防火标准》、GB 50217—2018《电力工程电缆设计标准》、GB 50016—2014《建筑设计防火规范》、DL 5027—2015《电力设备典型消防规程》等。这些标准或规范中对变电站消防设计涉及的主要方面均做了规定，但对于一些消防措施的具体要求，例如变电站防火电缆槽盒的应用范围，防火隔板的耐火极限要求，消防车道与建筑外墙距离等，在实际应用中往往引起争议，以下分别予以探讨。

2 防火槽盒应用范围问题探讨

变电站中，电缆的大量使用使得电缆火灾事故时有发生[2-4]。变电站内的电缆主要敷设在电缆沟、电缆桥架、电缆竖井、二次设备室夹层、专用电缆间等区域。这些电缆主要包括高、低压动力电缆、控制电缆及通信光缆等，其中动力电缆由于通过的负载电流大，更容易起火，而通常与动力电缆在同一电缆通道布置的控制电缆和通信光缆则是变电站的神经系统，一旦被引燃，可能会造成严重后果。所以设计电缆沟时常用防火隔板或防火电缆槽盒来分隔动力电缆和控制电缆。但是，关于应当把动力电缆还是控制电缆放入防火电缆槽盒中的问题并未形成共识，不同规程和标准中的相关条文也未表述清楚。

有些变电站设计方案将控制电缆放入耐火槽盒，表面看来依据了国家标准GB 50217—2018《电力工程电缆设计标准》中，“7.0.2 防火分隔方式选择应符合下列规定：……3 与电力电缆同通道敷设的控制电缆、非阻燃通信光缆，应采取穿入阻燃管或耐火电缆槽盒，或采取在电力电缆和控制电缆之间设置防火封堵板材”。而实际上该条文说明解释如下：“3 系新增条款。根据现行国家标准GB 50229—2006《火力发电厂与变电站设计防火规范》第11.3.2 条、国家能源局《防止电力生产事故的二十五项重点要求》(2014)第2.2.4 条和现行行业标准DL 5027—2015《电力设备典型消防规程》第10.5.12 条的规定编制。与动力电缆同通道敷设的控制电缆、通信光缆等少量电缆采用穿入阻燃管敷设较为方便，但工程中往往控制电缆较多，采用动力电缆和控制电缆之间设置层间防火封堵板材能起到一定的防火分隔作用”。可见，该条文编制的初衷是指在部分控制电缆、非阻燃通信光缆敷设较少的电缆通道中，采取穿入阻燃管或耐火电缆槽盒的防火分隔方式是合适的，而在变电站中应采用“或”之后的做法，即“在电力电缆和控制电缆之间设置防火封堵板材”。

此外，有些变电站设计人员习惯将电力电缆放入耐火槽盒，依据是当时的国家标准GB 50229—2006《火力发电厂与变电站设计防火规范》中“11.3.2 220 kV 及以上变电站，当电力电缆与控制电缆或通信电缆敷设在同一电缆沟或电缆隧道内时，宜采用防火槽盒或防火隔板进行分隔”的规定。而在该标准的修订版GB 50229—2019《火力发电厂与变电站设计防火标准》中，已将该条文修改为“11.4.6 220 kV 及以上变电站，当电力电缆与控制电缆或通信电缆敷设在同一电缆沟或电缆隧道内时，宜采用防火隔板进行分隔[6]”。新版条文删除了防火槽盒这一选项，仅保留防火隔板，原因是封闭的防火槽盒不利于动力电缆散热，反而更容易造成动力电缆起火；并在条文说明中解释如下：“11.4.6 动力电缆与控制电缆、通信电缆敷设在同一电缆沟时，应采用有效的防火分隔措施。原规范的防火槽盒仅是用在控制电缆和通信电缆，不适合动力电缆”。改后的条文便与DL 5027—2015《电力设备典型消防规程》的第10.5.12 条保持一致，即“在动力电缆与控制电缆之间，应设置层间耐火隔板”。

3 防火隔板及封堵材料耐火极限的要求探讨

关于防火隔板及封堵材料，相关标准条文对其在不同敷设场所中的耐火极限要求的表述不够清晰，导致工程应用中常有困惑和误解。

国家标准GB 50217—2018《电力工程电缆设计标准》中第7.0.8 条“对同一通道中数量较多的明敷电缆实施防火分隔方式，宜敷设于耐火电缆槽盒内，也可敷设于同一侧支架的不同层或同一通道的两侧，但层间和两侧间应设置防火封堵板材，其耐火极限不应低于1 h”。此条标准针对的是电缆通道内(包括电缆沟、电缆竖井、二次设备室夹层、专用电缆间等)层间及两侧间采用的防火分隔措施。

而国家标准GB 50229—2019《火力发电厂与变电站设计防火标准》中，“11.4.1 长度超过100 m 的电缆沟或电缆隧道，应采取防止电缆火灾蔓延的阻燃或分隔措施，并应根据变电站的规模及重要性采取下列一种或数种措施：1‘采用耐火极限不低于2 h 的防火墙或隔板，并用电缆防火封堵材料封堵电缆通过的孔洞’”。结合上下文语义，同时考虑变电站电缆沟内防火墙施工主要采用防火隔板内填充其他防火材料的形式，并且除槽盒外，单纯的层间及两侧间防火隔板不涉及孔洞，故此条标准主要指的是变电站电缆沟内的防火隔墙。

而对于电缆防火封堵材料的耐火极限，GB 50229—2019 中规定：“11.4.4 防火墙上的电缆孔洞应采用电缆防火封堵材料或防火封堵组件进行封堵，并应采取防止火焰延燃的措施，其防火封堵组件的耐火极限应为3 h”。有的变电站工程据此对电缆沟内防火墙封堵材料耐火极限提出3 h 的要求。实际上此处防火墙不应理解为电缆沟内防火隔墙，而应解释为GB 50016—2014《建筑设计防火规范》术语中定义的防火墙，即“防止火灾蔓延至相邻建筑或相邻水平防火分区且耐火极限不低于3 h 的不燃性墙体”，在变电站中应为不同防火分区间采用的防火墙。参考条文说明中对11.4.4 的解释，“防止火灾扩大的基本措施，防火墙的封堵措施的耐火极限与防火墙一致”。故变电站电缆沟内防火墙上的电缆孔洞封堵材料的耐火极限应与电缆沟内防火墙的要求一致，即2 h。

4 变电站消防车道与建筑外墙距离探讨

在变电站设计中，消防车道与建筑外墙的距离通常遵循国家标准GB 50187—2012《工业企业总平面设计规范》中“6.4.17 厂内道路边缘至建筑物、构筑物的最小距离，应符合面向道路一侧无出入口时，1.5 m，有出入口但不通行汽车时，3 m”的要求。而国家标准GB 50016—2014《建筑设计防火规范》第7.1.8 条规定“消防车道应符合下列要求：1 车道的净宽度和净空高度均不应小于4 m；2 转弯半径应满足消防车转弯的要求；3 消防车道与建筑之间不应设置妨碍消防车操作的树木、架空管线等障碍物；4 消防车道靠建筑外墙一侧的边缘距离建筑外墙不宜小于5 m”，有时会因其中第4 条消防车道距离建筑外墙不宜小于5 m 的要求，而导致变电站总平面布置尺寸增加。该规程的条文说明中解释了这一规定的初衷，即“根据实际灭火情况，除高层建筑需要设置灭火救援操作场地外，一般建筑均可直接利用消防车道展开灭火救援行动，因此，消防车道与建筑间要保持足够的距离和净空，避免高大树木，架空高压电力线、架空管廊等影响灭火救援作业”。可见变电站中一般是不存在规程所担心的情况的，且变电站内建筑多为低层建筑，再考虑到规程用语为“不宜”，建议变电站设计中不需因此条规定而将消防车道与建筑距离拉大至5 m，特别是在会因此增大变电站总占地面积的情况下。

5 结论

(1) 根据相关规程，变电站中，当电力电缆与控制电缆或通信电缆敷设在同一电缆沟或电缆隧道内时，宜采用防火隔板进行分隔。而在部分控制电缆、非阻燃通信光缆敷设较少的电缆通道中，可采取将其穿入阻燃管或耐火电缆槽盒的防火分隔方式。动力电缆由于散热需要适合放入防火槽盒。

(2) 建议GB 50217—2018《电力工程电缆设计标准》和GB 50229—2019《火力发电厂与变电站设计防火标准》在修订时对于防火隔板及封堵材料的耐火极限，可以区分其在不同敷设场所中的不同要求进行统一规范，以便能更加明确地指导工程应用。

(3) 建议变电站消防车道与建筑外墙的距离执行GB 50187—2012 的条文，不需要因为GB 50016—2014 中考虑其他因素的要求而增加至5 m，特别是在会增大变电站总占地面积的情况下。