電力電纜隧道機(jī)械通風(fēng)防護(hù)技術(shù)分析

1、電力電纜隧道機(jī)械通風(fēng)防護(hù)技術(shù)分析摘要：經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)電力資源需求不斷增加，在電力長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中經(jīng) 常出現(xiàn)各種問(wèn)題。電纜隧道內(nèi)的熱量排除困難，造成安全隱患，需要采用機(jī)械通 風(fēng)技術(shù)來(lái)改造隧道結(jié)構(gòu)，保證電力運(yùn)輸?shù)陌踩?。引言在進(jìn)行電力隧道通風(fēng)機(jī)械防護(hù)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要采用智能化服務(wù)工作平 臺(tái)，為今后電力電纜的隧道機(jī)械通風(fēng)防護(hù)工作提供重要的硬件和軟件支撐，從而 能使電力電纜隧道獲得良好的工作環(huán)境。本文對(duì)電力電纜隧道機(jī)械通風(fēng)防護(hù)技術(shù) 進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述，并就其中的機(jī)械防護(hù)通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)要求進(jìn)行了分析，對(duì)設(shè)計(jì)方 案的選擇以及電力隧道通風(fēng)亭的建設(shè)等工作進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，設(shè)置通風(fēng)機(jī)房進(jìn) 行區(qū)段的劃分，按照要求設(shè)

2、置相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行智能系統(tǒng)的構(gòu)建工作，為隧道內(nèi)部 創(chuàng)建良好的工作環(huán)境。1設(shè)計(jì)要求1.1實(shí)現(xiàn)要求機(jī)械防護(hù)通風(fēng)系統(tǒng)主要解決電力隧道內(nèi)部的三大問(wèn)題，其中需要滿足排熱工 況，使隧道內(nèi)部的發(fā)熱量得到有效減少，滿足電力線纜的施工要求，使其全段溫 度始終處于40C以下。還需要能夠滿足巡視工況，為了能提高運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行 檢查的需要，需隧道內(nèi)部滿足日常勞動(dòng)衛(wèi)生要求而進(jìn)行的通風(fēng)。換氣工況，為了 能維持隧道內(nèi)部的基本空氣質(zhì)量，排除異味進(jìn)行的通風(fēng)要求。另外，還需要滿足 災(zāi)后通風(fēng)要求，當(dāng)對(duì)隧道內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)后，可以采取隔絕空氣滅火法對(duì)火災(zāi)進(jìn)行 有效控制，當(dāng)火災(zāi)熄滅后，需要排除隧道內(nèi)部的燃燒后產(chǎn)生的煙氣，進(jìn)行的通風(fēng) 效果。

3、1.2確定設(shè)計(jì)方案在電力隧道通風(fēng)過(guò)程中，一般來(lái)講有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種通風(fēng)方式，其 中自然通風(fēng)在發(fā)熱量較小的電力隧道中運(yùn)用較為廣泛，而大多數(shù)的城市電力隧道 較長(zhǎng)，而且由于需要穿越繁華區(qū)段，要具備較大的規(guī)劃量，因此具有一定的發(fā)熱 量，這部分的發(fā)熱量單靠簡(jiǎn)單自然通風(fēng)是無(wú)法形成良好的通風(fēng)條件。因此，需要 采用機(jī)械防護(hù)通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)劃。另外一些隧道并不具備自然排煙條件，在設(shè)計(jì)過(guò)程 中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況中針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)管理。在實(shí)際的設(shè)計(jì)階段， 需要考慮隧道的排煙功能，根據(jù)通風(fēng)條件要求和設(shè)計(jì)，有三種機(jī)械通風(fēng)方案可供 選擇：第一種是機(jī)械進(jìn)風(fēng)、自然排風(fēng)；第二種是機(jī)械排風(fēng)、自然進(jìn)風(fēng)；第三種是 機(jī)械排風(fēng)

4、、機(jī)械進(jìn)風(fēng)。因此，在進(jìn)行方案選擇過(guò)程中，需要根據(jù)隧道的長(zhǎng)度合理 選擇合適通風(fēng)方案。為了能夠讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加具有代表性，采用的是第三種設(shè)計(jì) 方案，一端機(jī)械送風(fēng)，一端機(jī)械出風(fēng)。使整個(gè)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)高效完成 機(jī)械通風(fēng)效果。2機(jī)械通風(fēng)方式2.1壓入式這是借助于通風(fēng)機(jī)的通風(fēng)筒將新鮮空氣壓入隧道工作面，污濁空氣由作業(yè)面 流出，在空氣分子的徑向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，風(fēng)流之間產(chǎn)生動(dòng)量交換。這種方式有效射 程大，相對(duì)安全，能夠采用柔性風(fēng)管排出工作面中的污濁空氣、粉塵及有毒有害 氣體。然而，其缺陷在于通風(fēng)排煙的時(shí)間較長(zhǎng)，回風(fēng)流會(huì)對(duì)隧洞產(chǎn)生污染性影響。2.2壓出式這是采用硬質(zhì)風(fēng)管抽出工作面中的污濁空氣，屬于單向空氣供給

5、的方式，并 隨著風(fēng)管口距離的增加風(fēng)速急劇下降，僅能對(duì)較小的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)有效吸風(fēng)，而對(duì)有 效吸程之外的渦流狀態(tài)炮煙則難以排出。同時(shí)，當(dāng)風(fēng)機(jī)或風(fēng)筒與工作面極其接近 時(shí)，會(huì)存在工作面設(shè)備布設(shè)較為困難的問(wèn)題。2.3混合式這是綜合壓入式和壓出式的特點(diǎn)，在采用噴錨支護(hù)的隧道進(jìn)行混合式的通風(fēng) 降塵，可以較好地滿足工作面的通風(fēng)需求。然而這種方式必須采用硬質(zhì)風(fēng)管，空 氣壓入及吸出的時(shí)間轉(zhuǎn)換難以把握，加之成本較高，能耗較大，因而也存在應(yīng)用 限制。3電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)3.1分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)電纜隧道中設(shè)備以電力電纜為主，電力電纜長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載或絕緣層磨損、受潮 等均易引起電纜溫度升高，嚴(yán)重時(shí)引起火災(zāi)，危害生命財(cái)產(chǎn)安全。所

6、以，運(yùn)用一 種能實(shí)時(shí)有效監(jiān)測(cè)電力電纜溫度變化，并能在溫度異常升高時(shí)準(zhǔn)確判斷故障位置 的裝置是必要的。分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)主要由測(cè)溫主機(jī)、測(cè)溫系統(tǒng)軟件、測(cè)溫光 纜組成，通過(guò)在電纜表面敷設(shè)的測(cè)溫光纜實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜隧道中電力電纜本體、附件、 環(huán)境等溫度的監(jiān)測(cè)，測(cè)溫光纜由測(cè)溫主機(jī)中引出。分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)主要利用 拉曼散射和光時(shí)域反射（OTDR）原理實(shí)現(xiàn)溫度和距離的測(cè)定，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電纜表 面溫度的實(shí)時(shí)有效監(jiān)測(cè)、電纜全長(zhǎng)無(wú)盲區(qū)監(jiān)測(cè)，可進(jìn)行連續(xù)測(cè)溫，當(dāng)檢測(cè)到溫度 異常時(shí)，能夠迅速定位并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒監(jiān)控中心值班人員采取有效手段， 用以確保電纜線路的安全運(yùn)行3.2監(jiān)控管理模塊的應(yīng)用監(jiān)控管理模塊的主要作用就是為

7、REAL-TIME實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)提供豐富的人機(jī)交 互界面，通過(guò)瀏覽器或者客戶端管理的方式為用戶提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)、圖表等詳細(xì) 信息，并擁有仿真的GIS地圖，能針對(duì)各種情況實(shí)時(shí)優(yōu)化，監(jiān)控管理人員提供各 個(gè)時(shí)段的監(jiān)控管理方式。能夠?qū)τ脩舻牟僮鞣e極響應(yīng)，使其在今后的工作階段能 夠真正的完成對(duì)各項(xiàng)主要設(shè)備監(jiān)管以及控制，定期生成管理員日志和系統(tǒng)運(yùn)行情 況報(bào)表，在今后運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中能根據(jù)報(bào)表完成對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)確評(píng)估和體系優(yōu)化， 實(shí)現(xiàn)智能化管理模式。并建立一定的預(yù)警值，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)具體產(chǎn)生參數(shù)的調(diào)節(jié)， 控制機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行。3.3環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電纜隧道為地下封閉結(jié)構(gòu)，設(shè)備運(yùn)行期間會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，如不能有效 檢測(cè)有害

8、氣體含量及隧道內(nèi)含氧量濃度，并聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)換氣，將會(huì)對(duì) 設(shè)備維護(hù)人員人身安全造成威脅。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)主機(jī)、通信單元、區(qū) 域控制單元、數(shù)據(jù)采集單元、氣體傳感器、溫濕度傳感器、水位傳感器、水泵聯(lián) 動(dòng)控制單元、風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)控制單元組成。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)隧道內(nèi)有毒有害氣體、 環(huán)境含氧量、溫濕度、水位等進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)隧道內(nèi)環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)，如 有害氣體濃度超標(biāo)或含氧量不足，能進(jìn)行聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)排風(fēng)換氣，進(jìn)而改善隧道內(nèi)的 空氣環(huán)境，為維護(hù)人員人身安全提供有效保障。（1）通過(guò)氣體傳感器可對(duì)電纜 隧道內(nèi)一氧化碳、硫化氫、甲烷等有害氣體濃度及空氣含氧量濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一 旦檢測(cè)到有害氣體濃度超標(biāo)或空氣

9、含氧量不足，可立即報(bào)警提示，并通過(guò)風(fēng)機(jī)聯(lián) 動(dòng)單元聯(lián)動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)換氣，通風(fēng)系統(tǒng)主要由風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)控制器構(gòu)成。（2）通過(guò)溫濕度傳感器可對(duì)電纜隧道內(nèi)部溫度及濕度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，使監(jiān)控中 心值班人員能實(shí)時(shí)監(jiān)看隧道內(nèi)部環(huán)境溫濕度。（3）通過(guò)水位傳感器可以對(duì)電纜 隧道內(nèi)集水井的水位進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，一旦監(jiān)測(cè)到水位異常，可立即報(bào)警提示，并 通過(guò)水泵聯(lián)動(dòng)控制單元聯(lián)動(dòng)水泵系統(tǒng)進(jìn)行排水，水泵系統(tǒng)主要由水泵和水泵控制 系統(tǒng)構(gòu)成。結(jié)語(yǔ)在進(jìn)行電力電纜隧道機(jī)械通風(fēng)防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，為了能夠獲得良好的 通風(fēng)效果，在實(shí)際的工作階段，需要結(jié)合機(jī)械防護(hù)通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)要求，確定通風(fēng) 方案，運(yùn)用監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)區(qū)段內(nèi)部通風(fēng)條件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而獲得較為理想工 作條件，監(jiān)控管理模塊和通風(fēng)口的起閉聯(lián)動(dòng)裝置等的有效運(yùn)用，為該系統(tǒng)提供了 重要系統(tǒng)性的解決方案。極大地改善了電力電纜隧道的工作環(huán)境。參考文獻(xiàn)陳南，王余勝.電纜隧道火災(zāi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒ㄔO(shè)及相關(guān)研究進(jìn)展綜述C/中國(guó)消防協(xié) 會(huì)電氣防火專業(yè)委員會(huì)第五屆一次會(huì)議暨第十三次電氣防火學(xué)術(shù)研討會(huì).2016.王東濤，高丹.基于組態(tài)