通风对综合管廊内电缆燃烧及火蔓延过程影响的数值模拟研究

综合管廊内电缆的火灾燃烧特性一直被国内外学者所关注，然而目前关于通风对电缆燃烧及火蔓延过程影响的研究相对较少。在通风系统的作用下，电缆内部及外部温度分布、热解气体浓度与无通风情况相比有很大的差异，电缆的燃烧及火蔓延过程将会更为复杂。为了研究通风作用下综合管廊内单根电缆的燃烧过程，采用FDS对15 kV交联聚乙烯绝缘铜芯电缆的火蔓延过程开展了数值模拟。通过分析不同风速条件下的电缆火焰形态、各层材料温度、火蔓延长度和热释放速率(HRR)曲线，详细研究了通风速度对综合管廊内单根电缆燃烧及火蔓延过程的影响。结果表明当通风速度不超过2 m/s时，通风能够促进电缆燃烧，电缆表面存在气相火焰，其火蔓延长度、热释放速率峰值等不断增加，此时综合管廊内火灾危险性不断增大；当风速大于等于3 m/s时，通风抑制了电缆燃烧，电缆的火蔓延长度、热释放速率峰值随之迅速降低，电缆PVC层、XLPE层温升的原因是线芯对绝缘材料的热传导，电缆的火灾危险性也随之减小。