1、电缆隧道内火灾的分析
电力线路起火的原因主要有以下几方面：
①漏电火灾
所谓漏电，就是线路的某一个地方因为某种原因(自然原因或人为原因，如风吹雨打、潮湿、高温、碰压、划破、磨擦、腐蚀等)使电线的绝缘或支架材料的绝缘能力下降，导致电线与电线之间(通过损坏的绝缘、支架等)、导线与大地之间(电线通过水泥墙壁的钢筋、马口铁皮等)有一部分电流通过，这种现象就是漏电。当漏电发生时，漏泄的电流在流入大地途中，如遇电阻较大的部位时，会产生局部高温，致使附近的可燃物着火，从而引起火灾。此外，在漏电点产生的漏电火花，同样也会引起火灾。
②短路火灾
电气线路中的裸导线或绝缘导线的绝缘体破损后，火线与邻线，或火线与地线(包括接地从属于大地)在某一点碰在一起，引起电流突然大量增加的现象就叫短路，俗称碰线、混线或连电。由于短路时电阻突然减少，电流突然增大，其瞬间的发热量也很大，大大超过了线路正常工作时的发热量， 并在短路点易产生强烈的火花和电弧， 不仅能使绝缘层迅速燃烧， 而且能使金属熔化，引起附近的易燃可燃物燃烧，造成火灾。
③过负荷火灾
所谓过负荷是指当导线中通过电流量超过了安全载流量时，导线的温度不断升高，这种现象就叫导线过负荷。当导线过负荷时，加快了导线绝缘层老化变质。当严重过负荷时，导线的温度会不断升高，甚至会引起导线的绝缘发生燃烧，并能引燃导线附近的可燃物，从而造成火灾。
④接触电阻过大火灾
众所周知：凡是导线与导线、导线与开关、熔断器、仪表、电气设备等连接的地方都有接头，在接头的接触面上形成的电阻称为接触电阻。当有电流通过接头时会发热，这是正常现象。如果接头处理良好，接触电阻不大，则接头点的发热就很少，可以保持正常温度。如果接头中有杂质，连接不牢靠或其他原因使接头接触不良，造成接触部位的局部电阻过大，当电流通过接头时，就会在此处产生大量的热，形成高温，这种现象就是接触电阻过大。在有较大电流通过的电气线路上，如果在某处出现接触电阻过大这种现象时，就会在接触电阻过大的局部范围内产生极大的热量，使金属变色甚至熔化，引起导线的绝缘层发生燃烧，并引燃烧附近的可燃物或导线上积落的粉尘、纤维等，从而造成火灾。电缆隧道一旦着火， 将会造成一定的损失， 主要可分为财产经济损失和人身安全方面的损失。
电缆隧道的火灾发生后，其产生的经济损失主要为电力电缆本身的损失、停电造成的外部经济损失，以及电缆隧道内其它线缆过火造成的损失。
对于高电压等级的电缆其覆盖面积大，一旦失火后将会造成相关地区停电，重则由于短路造成整个供电系统的崩溃，造成巨大的损失。故对于电缆隧道内部采取有效的工程措施及设置必要的有连续热电偶温度监测的消防监控系统和适当的灭火系统是非常必要的。
2、电缆隧道内的消防系统的设置
对于密闭环境内的电气火灾若采用自动灭火系统，一般可采用的灭火措施有：气体灭火、气溶胶灭火、超细干粉灭火和水喷雾灭火。其中气体灭火包括二氧化碳、赛龙灭火等。由于长距离输送气体将带来压力下降及较大的蒸发量，使有效喷射量减少，故为保证整个电缆隧道的消防，需设置较多数量的二氧化碳储存站，投资费用较高。故一般不采用该灭火方式。本文只针对气溶胶灭火系统、自动水喷雾系统、超细干粉灭火的优缺点及投资、维护成本进行比较。
①气溶胶灭火系统
气溶胶灭火装置按产生气溶胶的方式可分为热气溶胶和冷气溶胶。目前国内工程上应用的气溶胶灭火装置都属于热型，冷气溶胶灭火技术尚处于研制阶段， 无正式产品。热气溶胶以负催化、破坏燃烧反应链等原理灭火。气溶胶与卤代烷类和惰性气体类哈龙替代技术不同，普通型的气溶胶灭火后有残留物，属非洁净灭火剂，而新一代 S型气溶胶具有较高的洁净度。由于不同企业采取的药剂配方不同，有些非洁净的气溶胶喷洒后的残留物的性质也不相同。热气溶胶属于全淹没系统，在控制火源的情况下逐步全淹没式灭火，使人员有足够的时间进行疏散逃生，适用于变配电间、发电机房、电缆夹层、电缆井、电缆沟等无人、相对封闭、空间较小的场所，适用扑救生产、贮存柴油(-35号柴油除外)、重油、润滑油等丙类可燃液体的火灾和可燃固体物质表面火灾。气溶胶是以固态形式存放的，且自身又不具有挥发性，所以不会存在泄露问题等问题，据有较长的保存年限，对保护区的设施也能便于时时监控。
目前在电缆隧道内应用较多的是S型气溶胶灭火装置。S型气溶胶为第三代气溶胶灭火系统，主要由锶盐作主氧化剂，锶离子不吸湿，不会形成导电溶液，不会对电器、电缆等造成损坏。
②自动水喷雾灭火系统
水喷雾灭火系统由水源、供水设备、管道、雨淋阀组、过滤器和水雾喷头等组成，向保护对象喷射水雾灭火或防护冷却的灭火系统。水喷雾灭火系统与雨淋喷水灭火系统、水幕系统的区别主要在于喷头的结构和性能不同。它是利用水雾喷头在较高的水压力作用下，将水流分离成细小水雾滴，喷向保护对象实现灭火和防护冷却作用的。水喷雾灭火系统用水量少，冷却和灭火效果好，使用范围广泛。水喷雾灭火系统的应用发展，实现了用水扑救油类和电气设备火灾，并且克服了气体灭火系统不适合在露天的环境和大空间场所使用的缺点。
水喷雾灭火系统，用于灭火时的适用范围为：扑救固定火灾、闪点高于60℃的液体火灾和电气火灾；用于防护冷却时的适用范围为：对可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、储存装置或装卸设施进行防护冷却。设置水喷雾灭火系统，应考虑保护对象的种类、可燃物的性质(着火点、比重、粘度、混合性能以及水溶性等)，以及保护对象周围环境等因素。
采用自动水喷雾灭火系统时综合电缆隧道工程需设置消防水泵房以及消防管道、 部分电气设备以及部分自动化控制系统。该系统的优点是可实时监控和有效降低火灾现场的火场温度。其缺点是电缆隧道内部预留的消防主干管和每个消防分区的的消防支管的管位。消防主干管以及消防分区的消防支管的管位预留通常会增大电缆隧道的断面尺寸，增加工程投资。
③超细干粉灭火系统
超细干粉是特别细的粉体，其平均粒径10微米左右。粉体无定性的化学式及其它特性，可以作为各行各业中的粉体类产品形象词。如:干粉灭火剂中有超细干粉灭火剂。以磷酸铵盐类基料的超细粉体不仅可以扑灭有焰燃烧， 而且还可以扑灭一般固定物质的表面燃烧(阴燃)。超细粉体晶体与灼烧物质表面接触时，发生一系列的化学反应，反应产生的磷酸(HPO3)或聚磷酸氨在固体表面的高温作用下被熔化并形成一个玻璃状覆盖层,并渗透到燃烧表面的孔内。这层玻璃状覆盖层将固体表面与周围空气的氧隔开，使燃烧窒息。
超细粉体灭火剂的基料在火焰的高温下发生一系列的分解反应， 分解反应产生的一些不活性体如二氧化碳、水蒸气等，可吸收火焰的部分热量，并对燃烧区的氧浓度稀释，从而起到冷却和窒息作用。使用超细粉体灭火时，大量的粉末以雾状形式喷向火焰，当与火焰相混合，可以降低残存火焰对燃烧物表面的热辐射。磷酸盐等混合物还具有导致碳化的作用，它附着于燃烧物表面炭化。炭化层是热的不良导体，可使火焰的温度降低，使燃烧过程变的缓慢。这些作用是超细粉体灭火剂附加的对热的辐射遮隔。
超细粉体灭火的原理与常用的ABC灭火剂相似，但灭火效能却能达到普通干粉灭火剂的6~10倍。这是因为超细粉体灭火剂灭火组分的粒径比常用的干粉灭火剂粒径小得多。
3、三种自动灭火系统的对比
综合上述分析可知，水喷雾自动灭火系统需要设置一定数量的泵站和消防管线系统，对空间要求较高，且投资较大；气溶胶和超细干粉自动灭火系统安装空间小，工程投资相近，根据《城市电力电缆线路设计技术规定(DL/T5221-2016)》要求，工程实践中的电缆隧道舱内采用超细干粉灭火系统最为常见。设计灭火密度、设置间隔等可通过计算确定为。同时，在每个防火分区内防火门、人孔等位置以及间隔30m配置充装量3kg手提磷酸铵盐干粉灭火器2具。
作者：清风
