变电站电缆沟盖板防火护罩研究.docxVIP

摘?要：

变电站电缆通往全站各处的电力设备，是变电站的“血管”，一旦发生火灾，不仅会造成电力中断，威胁电网的安全稳定运行，还可能造成重大的财产损失和社会影响。现根据变电站常见的电缆沟电缆敷设方式，分析其构造及特点，研究一种变电站电缆沟盖板防火护罩，通过“导油槽+坡度”的设计配合，能有效阻止变电站电力设备发生火灾时燃烧物落入电缆沟致使电缆着火，防止事故范围扩大，从而提高变电站的运行可靠性。

关键词：

变电站；电缆沟；盖板；防火护罩

中图分类号：TM75

0?引言

变电站电缆沟是用于铺设站用电缆的地下沟道，电缆沟既是搭载电缆的主要走廊，也起到了保护电缆的作用。变电站电缆沟内布置有各种型号的380V动力电缆和控制电缆，是站用电源设备的延伸和重要组成部分，电缆沟内站用电缆的安全运行对变电站的安全稳定运行起着至关重要的作用。根据《电缆通道防火技术要求》，靠近充油设备的电缆沟，应设有防火阻燃的措施，盖板应该封堵。传统的电缆沟盖板未在靠近充油设备的部位设计阻燃措施，致使火灾时燃烧物可能从盖板边沿或盖板上孔洞处跌落至电缆沟内，一旦火势蔓延到电缆沟内，将造成站用电缆受损，进而导致保护及自动化装置的误动，扩大事故范围，风险巨大。

1?变电站电缆沟敷设现状分析

1.1

变电站电缆敷设方式

电缆敷设是现今变电站内常见的走线方式，指的是电力运输过程中到达配电箱之前进行的走线方式连接。不同的电力工程会根据实际情况选择不同的电缆敷设方式，一般而言，电缆的敷设方式分为两种，分别是直接敷设和有保护物敷设。

1）直接敷设：电缆直接裸露敷设在场地上。

2）有保护物敷设：也分为穿管敷设、槽盒覆盖敷设、电缆沟敷设、层架支持敷设和隧道敷设等。

直接敷设是比较老旧的方式，敷设工程量较小，但存在着较大的运行风险和损坏隐患，不符合相关规程要求，绝大多数都已经进行了改造。新的变电站电力工程基本采用有保护物敷设方式，其中，电缆沟敷设方式应用最为广泛。

1.2

变电站电缆沟电缆火灾影响

变电站电缆沟是用于铺设站用电缆的地下沟道，由盖板、沟道和电缆支架组成。电缆沟沟道狭长，而目前投入运行的电缆大多采用聚乙烯、交联聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、天然橡胶等材料作为绝缘材料，这些材料的氧指数都在19或以下，一般300～400?℃即能引燃，且发热量大于同等重量的煤炭，一旦着火，影响甚广。

一方面，电缆沟中电缆一般采用分层成束的方式敷设，比较集中，一旦着火燃烧，火情就会蔓延到邻近的电缆，甚至造成更大面积的电缆燃烧。另一方面，电缆相互供给燃烧质会造成大面积高温，且不会自行熄灭，燃烧的变压器油和电缆自身延燃的相互作用会加速火势沿电缆沟方向快速移动蔓延，造成更大区域的火灾事故。除此之外，电缆着火后会产生大量的浓烟和氯化氢有毒气体，不仅严重污染环境，而且对人体有害，导致灭火条件恶劣，扑救难度大，容易造成人员伤亡。与架空线路相比，电缆抢修时间长、工艺复杂，复电所需时间也相对更长。

1.3

变电站电缆沟盖板研究现状

有些变电站采用复合式电缆沟盖板，由上盖体、下盖体及连接件组成，可及时引流电缆沟盖板上流体。如图1所示，上盖体均匀开设多个通槽，并且在通槽内安装过滤网，下盖体通过侧板与上盖体连接，中间形成空腔。下盖体的顶面中间高、两端低，可引导液体流至两端，然后排出。相邻两盖板间通过L型挂板连接，挂板内侧转角处圆弧过渡，便于多个盖板设置后连接固定。但考虑到在无人值守变电站，维护频率固定，日积月累，滤网口容易积污、堵塞，而且在火灾时，燃烧的油流入空腔，在局部燃烧膨胀，容易引发爆炸进而破坏盖板，复合式电缆沟盖板存在一定的局限性。

还有变电站采用改进型防油水电缆沟盖板，这种盖板是矩形带金属边框的钢筋混凝土构件，长边为一对对称U型边，U型边的较低一侧高度不小于电缆沟盖板厚度的1/2，该电缆沟盖板的四边包边留出U型排水沟，焊接成一个整体包边边框，整体边框与内部钢筋混凝土的钢筋焊接，如图2所示。相邻的两盖板通过U型边正放、反放搭接，形成排水沟，如图3所示。但是改进型防油水电缆沟盖板无法对停留在电缆沟盖板上方的流体起到及时引流的作用，发生火灾时，燃烧的流体依然会对电缆沟内电缆造成威胁。

2?事件回顾与分析

2.1

事件回顾

2022年8月，天气多云转阵雨，某变电站#2主变压器B相变中套管空气侧发生一次对地放电，并引发火灾，#2主变压器本体轻瓦斯、本体重瓦斯、有载重瓦斯动作。

随后，#2主变压器流出的绝缘油流至地面继续燃烧，部分绝缘油流至临近的电缆沟，由于电缆沟盖板并未完全密封，而且与#2主变压器相邻的#3主变压器电缆与#2主变压器电缆采用同沟敷设的方式，燃烧物顺着电缆沟的方向快速移动、蔓延，致使#3主变压器本体至控制室的电缆受损，导致#3主变压器本体重瓦斯、有载重瓦斯动作，跳开#3主变压器三侧开关，事故范围扩大。

2.