电力隧道消防设计思考

・１７６・

第３７卷第１７期２０１１年６月

山

ＳＨＡＮＸＩ

西建筑

Ｖｏｌ－３７Ｎｏ．１７

ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ

Ｊｕｎ．２０１ｌ

文章编号：１００９．６８２５（２０１１）１７—０１７６－０２

电力隧道消防设计思考

张齐云

欧阳玉宝

摘要：通过对２２０ｋＶ４回路电力隧道消防系统设计的探讨，系统地阐述了电力隧道消防系统设计的三个部分及应注意的一些问题，从而使电力隧道消防设计更加完善，确保电力隧道消防安全。关键词：电力隧道，消防，被动防火，主动灭火中图分类号：Ｕ４５３．７

随着城市的迅速建设发展，城市供电的形式逐渐发生变化，越来越多的电力隧道用在城市电网建设中。珠海某新开发区域４回路～８回路２２０ｋＶ高压供电，拟采用电缆隧道形式铺设，长约

９

文献标识码：Ａ

珠海市电力专业设计院内容，我院主要负责土建工程和辅助工程。故本案例不论述电缆设计自身的防火措施。

２

电力隧道结构和基本形式

４回路２２０ｋＶ电力隧道断面尺寸为２

４００

ｋｍ。该电力隧道均为输送容量较大的２２０ｋＶ重要线路，一旦发

Ｉｍ×２

５００

ＩＩ吼。

生火情，影响范围广，容易造成大面积停电。因此有必要对隧道消防系统进行研究。

１

隧道两侧沿墙面各布置３排电缆，桥架宽６００ｍｍ。最下排距地面

１５０

ｍｍ，其中两排三相单芯电缆层间距为６００ｍｉｌｌ，上排电缆接头

电力隧道的火灾特征

电力隧道适用于大容量电缆的长距离传输。某根电缆起火

层间距为６５０ｍｍ；上空安装其他附属设备（照明、监控、消防等）（见图１）。

初期，火灾会沿着电缆燃烧，燃烧较慢、出烟浓；如果电缆分层或交叉铺设，火势将会发展为立体燃烧。根据其燃烧形态，火灾主要有以下特点：

１）空间封闭，热量不易散去，一旦发生火灾，发展迅猛；２）空间狭长，人员疏散困难；

３）纵坡大，容易形成烟囱效益，烟火传播迅速；４）由于空间和环境限制，灭火和扑救困难。

根据以上特点，本工程的电力隧道防火主要从以下几方面考虑：１）电缆设计自身的防火措施；

２）被动的防火措施，如防火分区、现场监控等；３）主动的灭火措施，如灭火器、水喷雾等系统。

根据本工程电力隧道设计的合作模式，其中电缆的设计属于结合围岩岩性判断围岩稳定性对后期施工具有重要意义。

图１

景暑§

量

宾

｝塑＋！塑＋塑十

２塑

｝

４

４回路２２１１ｋＶ电力隧道断面圈

２００

为便于人员通行，电力隧道人行通道宽１铁道出版社，１９９０．［２］［３］［４］［５］

ｍｉｌｌ。单芯电缆

４结语

本文主要针对目前隧道施工监控量测数据分析隧道围岩开挖三个时间段围岩位移的不同求解方法，并通过实例给出求解过程，监测期间测得变形量只是围岩总位移的一部分，同时从公式“＝Ａ（１一ｅ西）可知及时布设监测测点可以更好的反映隧道围岩实际的变形情况。参考文献：

［１］王建宇．隧道工程监测和信息化设计原理［Ｍ］．北京：中国

朱汉华，孙红月，杨建辉．公路隧道围岩稳定与支护技术［Ｍ］．北京：科学出版社，２００７．

中交第一公路工程局有限公司．公路隧道施工技术规范［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００９．

重庆交通科研设计院．公路隧道设计规范［Ｍ］．北京：人民交通出版社。２００４．

王建宇．对隧道工程中监控量测问题的讨论［Ｊ］．现代隧道技术，２００８（ｓｕｐ）：７—１４．

Ｔｅｎｔａｔｉｖｅｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｓ

ｏｎ

ｒｅｇｒｅｓｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｕｎｎｅｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｉｎｇ

ＨＵＡＮＧＸｕａｎ－ｙｕ

ａｎ

ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅｐａｒｔｉｎｍｏｄｅｍｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｍｕｇ｝ｌｔｈｒｅｅｔｉｍｅｐｈａｓｅａｎａｌｙｓｉｓ

ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎ

ｃｕｒｖｅ

ｏｎ

ｔｕｎｎｅｌ

ｔｏ

ｓｔｉｒ－

ｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｍｏｕｎｔ

ａｔ

Ｏｎ

ｂｅｔｗｅｅｎｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｉｍｅ，ｉｔｏｂｔａｉｎｓｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｈｅｓｕｒ－

ｃｏｒｏ

ＶＳ＿ｒｉｏｕｓｐｈａｓｅｓ．Ａｎｄｓｈｏｗｓｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｅａｓｅｓ，ｗｈｉｃｈｈａｓｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒ

ｒｅｃｔｌｙｔｅｓｔｉｆｙｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔａｂｉｈｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｇｒｅｓｓｉｖｅ

ａｎａｌｙｓｉｓ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｉｎｇ，ｔｕｎｎｅｌ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ

收稿日期：２０１１．０２－２３

作者简介：张齐云（１９８０一），男，工程师，珠海市规划设计研究院，广东珠海５１９０００

欧阳玉宝（１９７８一），男，工程师，珠海市规划设计研究院，广东珠海５１９０００

第３７卷第１７期２０１１年６月

张齐云等：电力隧道消防设计思考

・１７７・

外径约１２０ｍｍ，１回路一簇并排放置。为便于附属设备和消防安装，电缆接头上空至少１

１００

ｉｎｌｌｌ。

道消防系统中的重要性。

根据本工程实践情况，在电力隧道每一应急出口附近设置手提式磷酸铵盐干粉灭火器（ＭＦＡＣＡ）４具；同时在每一防火分区内每隔２５ｍ设置手提式磷酸铵盐干粉灭火器（ＭＦＡＣ４）２具，每一电缆接头处设置手提式磷酸铵盐干粉灭火器（ＭＦＡＣＡ）２具。

４．２

３电力隧道被动防火措施

电力隧道的被动防火措施主要包括：电力隧道的构造防火、火灾自动报警系统等。

３．１３．１．１

电力隧道构造防火设计

电力隧道耐火极限

根据ＧＢ５００１６－２００６建筑设计防火规范（以下简称“建规”）

自动灭火系统

部分电力隧道工程中没有设置自动灭火系统，但是本工程认

为由于电力隧道路长，巡视人员少，当发生火情时，人员难以及时到位灭火，同时也不宜人工扑灭。故扑灭和减缓初期火灾，自动灭火系统作用至关重要。目前电缆隧道中使用的灭火剂主要有自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统及气体灭火系统。考虑电力电缆的实际情况及对相关人员和环境的影响，本工程推荐采用水喷雾灭火系统。水喷雾灭火系统的一般设计参照ＧＢ５０２１９－９５水喷雾灭火系统设计规范设计。但是电力电缆单层虽然是规则的，由于细长比很大，同时多层布置的电缆对喷雾有一定的阻挡作用，故需要合理的布置电力电缆位置，确定喷头的保护面积、设置高度和雾化角（见图２）。

第１２．１．８条及条文说明，电缆隧道的构造耐火极限不低于２

ｈ。

同时根据广东省标准ＤＢＪ／Ｔ１５—６４－２００９城市地下空间开发利用规划与设计技术规程第７．５．１３条文共同沟防火墙的耐火极限不应低于２ｈ，同时防火墙上应设置甲级防火门。本工程耐火极限取２

ｈ。

３．１．２电力隧道内部的防火封堵

电力隧道内部的防火封堵对于隧道防火意义重大，合理的防火封堵可以有效的遏制火灾的蔓延，将损失和危害控制在最小的范围。合理的确定防火分区是防火阻隔的重要手段。根据ＤＬ／Ｔ５２２１－２００５城市电力电缆线路设计技术规定第１３．３．１条防火分隔间距厂区外应该为２００ｍ。防火分区不仅应该考虑防火间距问题，还应该考虑防火面积问题。参考广东省标准《城市地下空间开发利用规划与设计技术规程》１４．２．４条地铁除站厅和站台外的其他部分，防火分区面积不宜超过１应同时满足防火面积不应大于ｌ

２００

５００

ｍ２，本工程考虑防火分区

５００

ｍ２和防火间距不应大于

ｍ。每个防火分区内至少有两个安全出口，并且有一个直通本工程电力隧道除考虑防火分区外，还考虑将动力电缆和控

地面的安全出口。

制电信布置在耐火槽盒内。根据电力火灾统计情况，很多是由动力电缆和控制电信引起的。将该电缆置于耐火槽盒中有较可靠。的窒息灭火和隔热效果，耐火槽盒以外的空隙还可填充阻火包，杜绝因电缆故障引起的火灾。不将２２０ｋＶ电缆置于电缆槽盒的主要原因是通风不畅，严重影响过流能力。

竺尚羟竺

图２水喷雾系统设计示意图

首先在可能的情况下电力电缆层间距拉大，上层电力电缆尽可能布置在靠边墙侧，避免上层电缆对下层的阻挡。喷头的保护面积应该按照包容多层电缆的规则形体表面计算确定。如本工程断面应该为（２．４＋Ｏ．６＋Ｏ．６＋０．３）×２＝７．８ｍ２／延米（电缆接头按０．３ｍ高计）。同时喷头安装高度应满足三个因素：

１）喷头距顶板距离ｈ１（７５（８／２）≥１．２直保护半径。

ｍｉｌｌ～１５０

３．２火灾自动报警系统

隧道内火灾自动报警系统应形成独立的系统。根据电力隧道线形布置、距离长特点，报警控制器应该进行分区报警、消防联动，分区范围不超过３ｋｍ。在监控中心设置主机，各分区设置分机，相互之间采用专用的通信网络连接。

考虑隧道内凝露，空间高度等对保护半径、探头寿命的影响，隧道内温度检测采用分步式光缆检测方式。报警方式通过继电器触点方式传给控制主机。同时按照每２０ｍ２设置感烟和感温探测器。

ｒａｉｎ）；

２）最上层支架靠墙边侧应在水雾雾化角保护范围内屯×ｔａｎ

ｍ；

３）最下层支架应在水雾垂直保护范围内矗≥ｈ３，Ｒ为喷头垂

５结语

通过对以上消防系统的分析，笔者认为电力隧道消防是一个系统工程，需要各专业协调配合。同时由于电力隧道还在发展中，消防中还有些问题需要在运行中不断的完善和解决。参考文献：［１］

ＧＢ

４电力隧道主动灭火系统

４．１

５００１６－２００６，建筑设计防火规范［ｓ］．

灭火器主动灭火系统

灭火器灭火系统是电力隧道消防系统中必备的措施，它具有

［２］ＤＢＪ／Ｔ１５．６４－２００９，城市地下空间开发利用规划与设计技术

规程［Ｓ］．

［３］ＤＬ／Ｔ５２２１－２００５，城市电力电缆线路设计技术规定［Ｓ］．［４］

ＧＢ

经济、实用、及时等特点。一些城市（如北京、成都等）的电力隧道内只设置了灭火器，没有设置自动灭火系统，由此可见其在电力隧

５０２１９－９５，水喷雾灭火系统设计规范［ｓ］．

Ａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｆｉｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｐｏｗｅｒｔｕｎｎｅｌ

ＺＨＡＮＧ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ

Ｑｉ・－ｙｕｎ

ＯＵＹＡＮＧＹｕ・・ｂａｏ

ｒｅｓｅａｒｃｈａｂｏｕｔｆｉｒｅｐｍｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｏｆｆｏｕｒｌｏｏｐ２２０ｋＶｐｏｗｅｒｔｕｎｎｅｌ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｒｅｅｐａｒｔｓ

ｄｅｓｉｇｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｔｕｎｎｅｌｓ

ｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｔｕｎｎｅｌｆｉｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓｎｅｅｄｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎ，ＳＯｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｆｉｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ

ａｎｄ

ｅｌ强ｕｒｅｔｈｅ

ｆｉｒｅ・ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｄｂｔｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｔｕｎｎｅｌｓ．

ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｐａｓｓｉｖｅｆｉｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ａｃｔｉｖｅｆｉｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｔｕｎｎｅｌ，ｆｉｒｅ