新型电力光缆防火槽盒:提升地下通信光缆安全性的创新解决方案 CNR225-1982
本文针对电力隧道内通信光缆防火槽盒耐水、耐火、耐腐蚀性能不足的问题,自主设计并试制了一种新型电力光缆防火槽盒,通过材料配比优化与结构改进,有效提升了地下通信光缆运行的安全性与稳定性。
这个项目要解决什么背景问题?
随着四川电网通信光缆逐步下地,电缆隧道成为光缆敷设的主要通道。隧道环境潮湿、封闭,且常与电力电缆同沟敷设,一旦发生火灾,火势容易沿通道蔓延,造成通信中断和线路停电。国网四川省电力公司对下地通信光缆及通道防火措施提出了明确要求,现有槽盒材料在耐水、耐火、耐腐蚀等方面存在明显短板,难以满足长期运行需求。
传统槽盒在潮湿隧道中易受潮变形,强度下降,部分产品安装后出现脱落、密封失效等情况。同时,槽盒结构对光缆的限位和固定不足,线缆易松动,增加了运维难度。针对这些问题,项目团队决定从材料和结构两方面入手,研发一种综合性能更优的防火槽盒。
现场存在哪些具体问题?
- 耐水性不足:传统槽盒在潮湿隧道环境中易吸水受潮,导致材料性能下降,影响使用寿命。
- 防火性能有限:现有材料耐火能力不足,难以在火灾初期有效阻隔火势蔓延,存在安全隐患。
- 耐腐蚀性差:隧道内存在腐蚀性气体和水分,传统槽盒易被腐蚀,结构强度明显降低。
- 安装不便:部分槽盒结构复杂,安装工序多,施工难度大,时间成本高。
- 光缆固定与密封不足:槽盒对光缆的限位和固定效果不理想,密封性差,易受潮气侵入。
本项目的创新目标是什么?
项目目标是设计一种适用于潮湿隧道和电缆沟等恶劣场所的电力光缆防火槽盒,要求同时满足耐水、耐火、耐腐蚀、耐高温、高强度、隔热性能强、重量轻等综合性能,并实现安装简便、密封可靠、光缆固定灵活,从而有效提高下地电力光缆运行的可靠性和稳定性。
技术方案如何实现?
新型防火槽盒在材料配比上进行了调整。胶液组分中优化了不饱和聚酯树脂、氢氧化铝、硬脂酸锌等材料的比例,使生产出的槽盒性能更稳定、强度更高、耐久性更好。同时采用乙烯基树脂、无碱纤维丝等优质材料,结合自助闭合结构设计,使槽盒在保持轻量化的同时具备良好的耐火和隔热能力。
结构方面,槽盒采用卡式配合结构,槽盖上的内凸缘与槽体上的定位槽卡合后形成连接,确保密封性。槽体内侧壁设置凹凸部,对电力光缆进行限位和固定,防止线缆松动。槽体内设置可拆卸隔板,可根据通信线缆的种类灵活安装或拆卸。槽体上边沿内侧设置水平段,既方便槽盖安装,又能缓解电力光缆对槽盖顶部的压力。
安装时,先将槽体固定在隧道支架上,根据线缆类型安装或拆卸隔板,放入光缆后利用凹凸部进行限位,再将槽盖内凸缘对准槽体定位槽卡合,完成闭合。整个过程无需改变现有线路,不影响正常通信,施工简便,有效降低了施工难度和时间成本。
创新亮点有哪些?
- 材料配比优化:调整不饱和聚酯树脂、氢氧化铝、硬脂酸锌等比例,使槽盒性能更稳定、强度更高、耐久性更好。
- 优质材料组合:采用乙烯基树脂、无碱纤维丝等材料,兼顾耐火、隔热与轻量化要求。
- 卡式密封结构:槽盖内凸缘与槽体定位槽卡合,形成可靠连接,提升密封性。
- 灵活隔板设计:可拆卸隔板可根据通信线缆种类灵活安装或拆卸,适应不同敷设需求。
- 光缆限位固定:槽体内侧壁凹凸部对光缆进行限位和固定,减少松动和磨损。
落地应用效果如何?
自2018年10月在电力隧道正式安装试运行以来,该新型防火槽盒运行稳定,未发生受潮、脱落等情况。虽然隧道内未发生火灾,无法验证其实际防火性能,但装置结构简单可靠,使用方便,各方面性能均满足需求。
经济效益方面,每年因通道着火、电缆接头故障等引发的抢修材料费及人工费高达数百万元。该槽盒的安装能在不改变现有线路、不影响正常通信的情况下完成防火整治,有效降低故障率和经济损失,同时避免因通道起火故障引发的线路停电和负荷丢失,减少间接经济损失和社会影响。
| 对比项 | 传统方式 | 本成果 |
|---|---|---|
| 耐水性能 | 易受潮,性能下降 | 耐水,运行稳定 |
| 防火能力 | 耐火有限,阻隔效果差 | 耐火隔热,满足要求 |
| 安装难度 | 工序多,施工复杂 | 卡式闭合,安装简便 |
| 光缆固定 | 限位不足,易松动 | 凹凸部限位,固定可靠 |
| 经济效益 | 故障抢修费用高 | 降低故障率,减少损失 |
产出物:新型电力光缆防火槽盒(含槽体、槽盖、可拆卸隔板及卡式配合结构)。
适用场景:潮湿环境、电缆隧道、电缆沟等地下通信光缆敷设场所。
延伸阅读
常见问题
Q:该槽盒的防火性能是否经过实际火灾验证?
A:自2018年10月安装试运行以来,隧道内未发生火灾,因此无法验证实际防火性能,但材料配比和结构设计均按耐火要求进行,各项性能满足需求。
Q:安装该槽盒是否需要停电或中断通信?
A:不需要。该槽盒可在不改变现有线路、不影响正常通信的情况下完成防火整治,施工简便。
Q:槽盒如何适应不同种类的通信线缆?
A:槽体内设置可拆卸隔板,可根据通信线缆的种类进行灵活安装或拆卸,满足不同敷设需求。
数据来源:项目验收报告及现场应用统计,单位信息已脱敏处理。
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