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发布时间:2017-09-27 

  河南宏亮电缆近几年随着我国经济的快速发展,由电气引起的火灾逐年增多,其中由于电线电缆原因所引发的火灾占相当大的比例。如1995年10月15日,山东省胶州市张应镇青岛世原鞋业趣购彩(韩国独资)技术部制造准备车间因电缆线短路发生火灾,烧毁该车间全部建筑10386平方米及大批机器设备、原材料,直接财产损失2785.8 万元。2001年12月28日凌晨2时23分,宣武区红莲南里甲16号红莲天陶农副产品市场服装厅因电缆线短路引燃可燃物发生火灾,服装厅值班室南侧的14个摊位及其内部物品烧毁,损失89375元。

  随着火灾事故的频发,人们对电线电缆火灾危险性认识不断加深, 有关部门对电线电缆防火阻燃等性能的要求也越来越高。由于电缆火灾具有蔓延快、扑救难、产生二次:、恢复时间长等特点,会给国民经济及人民群众的生命财产带来巨大的损失,笔者认为有必要对电信电缆的防火对策进行探讨,有效减少电线电缆火灾事故,确保人民生命财产安全。

  1.电线电缆的火灾危险性和着火因素

  1.1电线电缆的火灾危险性

  电气火灾造成人员大量死亡的重要原因是火灾中燃烧产生的有毒气体和烟雾。烟雾不仅有热损伤、毒害和窒息等伤害作用, 而且有减光性。根据研究,烟气产生20s后可使火场能见度减到零,通电电线电缆在通过电缆沟、电缆隧道等敷设的电缆火灾火焰蔓延速度可达2m/min ,如果遇上“竖井”、“封闭沟道”、“电缆通廊”等管道,由于“烟囱”效应,火势蔓延将更加迅速。此外, 由于电线电缆的塑料绝缘层在燃烧中伴有聚氯乙烯热分解, 会释放大量HCl、Cl2、CO等有毒气体,对周围地区及火灾范围内的人或生物造成严重的:。

  1.2电线电缆的着火因素

  电线电缆从绝缘层的油浸电缆纸、交联聚乙烯、乙丙橡皮等材料到油麻、聚氯乙烯外护套材料等都是易燃性物质。当局部电缆着火燃烧达到高温时会发生熔融, 超过邻近电缆着火温度时, 就会导致电缆群体延燃。导致电线电缆着火的因素主要有以下几点:

  1.2.1电缆载流设计不当。电缆载流量选择不当,部分电缆长期满负荷或经常超负荷运行,温升过高及电缆沟道、隧道积水所致使电缆绝缘老化, 受潮、过热引起短路自燃。

  1.2.2电缆安装施工不当。在施工中,有的单位为降低费用,未采取防火措施, 电缆敷设混杂、过于集中、堆压严重, 散热不良,常常把起燃后会产生剧毒烟雾的中低压电缆与高压电缆一起敷设;有的施工人员在电缆敷设时没有严格按操作规程和工艺要求施工,常因刮、碰、压、扭而造成电缆外护层损伤,易进水受潮,运行时绝缘层就可能被击穿产生电弧,引起燃烧发生火灾。

  1.2.3电线电缆故障。

  (1)制作工艺粗糙,绝缘受潮,致使电缆头及终端盒在运行中产生故障而自燃爆炸;(2)部分电缆技工工艺操作不严,不注意卫生, 杂质、污物等清理不够均易造成界面接触不良;(3)接头工艺不精、制作质量不高,防火措施较少,在故障情况下受高电压、大电流的冲击导致接头爆炸起火。(4)电缆接地不良。接地线焊接不牢,接触不良,阻值偏大,造成电缆接地故障电流比正常短路电流小,使电流保护器不能及时切断故障,而出现电弧、电火花。

  1.2.4其他原因:

  (1)浸油电气设备故障喷油起火, 油流入电缆隧道内引起电缆着火。(2)电缆沟盖板不严, 电焊渣火花落入沟道内使电缆着火。(3)鼠害导致电缆放炮,蔓延起火。(4)靠近高温油道的电缆上堆积的煤粉自燃着火。(5)对电缆防火缺乏足够的认识,规章制度执行不力,火灾隐患不能及时发现排除。

  2、电线电缆的防火对策

  电缆防火措施是减少电缆着火延燃的重要手段,关键在以防为主。主要从三大方面来实现:采用阻燃的电线电缆、材料防火和防火管理。

  2.1采用阻燃的电线电缆

  《电力工程电缆设计规范》中已把采用阻燃电缆、耐火电缆等作为电缆防火的重要措施, 对各种阻燃电缆的选用作了明确规定。习惯上将成束敷设时具有阻燃特性的电缆, 即凡能通过成束电线电缆燃烧试验的电缆称之为阻燃电缆。目前主要包括的类型有通型阻燃电线电缆、无卤低烟或低卤低烟型阻燃电缆、耐火电缆。这些产品由于其制造技术、性能特性等的不同,其应用的范围也不同。

  2.1.1普通型阻燃电线电缆

  普通型阻燃电线电缆(简称阻燃电缆)制造简单、成本低,是防火电缆中用量最大的电缆品种。特点是在成束敷设的条件下,电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内,避免电线电缆着火延燃而造成的重大灾害,提高了电缆整条线路的防火水平。它根据试验时垂直成束布放的电缆根数(即燃烧物的体积)和燃烧时间的不同分为A、B、C 三种类别。目前,A、B类阻燃电缆只有在敷设密集程度高、火灾危险性大的电缆线路,或者发电站、核电站、地铁、隧道、重要的高层建筑等比较重要的场所才使用。

  2.1.2无卤低烟阻燃电缆

  普通型阻燃电缆在火灾时燃烧会放出大量的浓烟和氯化氢等有毒气体,其危险性和造成生命财产的损失比火灾燃烧本身的:π愿?。火灾事故的人员伤亡多是因毒气、烟气窒息致死。无卤低烟阻燃电缆不仅具有优良的阻燃性能,而且在燃烧时几乎不产生腐蚀性气体和毒性气体, 仅产生极少量的烟雾, 减少了对仪器、设备的腐蚀及对人体的损害, 有利于火灾时的灭火救援。无卤低烟阻燃电缆通常考核电缆的阻燃性能、腐蚀性、烟浓度及毒性指标。这类电缆的阻燃性能通过成束燃烧试验,也分A、B、C三种。燃烧气体的腐蚀性程度是通过间接测定燃烧气体水溶液的pH值和电导率来确定,按GB/T17650.2-1998规定的试验方法和指标;烟浓度一般是用电缆燃烧时的透光率来评定,试验按GB/T17651-1998规定的方法和指标;毒性指数的测试方法则由用户规定。无卤阻燃电缆的机械性能比普通电缆稍差,这是由于其中加入一些特殊的添加剂所致。这种电缆的特殊性能如表1所示。无卤低烟阻燃电缆适用于地铁、隧道、船舶和车辆,以及核电站、重要的高层建筑等安全性要求比较高的场所和重要设施。

  无卤低烟阻燃电缆特殊性能

  性能指标

  阻燃性能A、B、C三类均可

  腐蚀性(pH值)≥4.3

  电导率(μS/mm)≤10

  烟透光率(%)≥60

  2.1.3低卤低烟阻燃电缆

  低卤低烟阻燃电缆的氯化氢释放量和烟浓度指标及价格均介于普通阻燃电缆与无卤阻燃电缆之间。这种电缆不仅具备阻燃性能, 而且在燃烧时释放的烟量较少,氯化氢释放量较低,主要用于地铁、隧道、高层建筑等对电缆燃烧的烟浓度及氯化氢气体发生量有一定限制的场所。低卤低烟阻燃电缆的绝缘和护套材料成分通常是以聚氯乙烯树脂为基材,配以特种增塑剂、高效阻燃剂、HCl吸收剂、抑烟剂等,经特殊工艺加工而成。显著改善普通阻燃聚氯乙烯料的燃烧性能,大大降低了材料的烟密度和氯化氢释放量。其特殊性能如表2所示。

  低卤低烟阻燃电缆特殊性能

  性能指标

  阻燃性能A、B、C三类均可

  氯化氢气体释放量(mg/g)<100

  烟透光率(%)≥35

  值得一提的是,由于低烟低卤阻燃电缆的烟浓度无法达到国家标准GB/T17651规定的指标, 燃烧时有一定量的腐蚀性气体放出,因此,它只是一种过渡产品, 最终将被无卤阻燃电缆所取代。

  2.1.4耐火电缆

  耐火电缆在着火燃烧时仍能保持一定时间的正常运行,主要有三种类型:(1)矿物绝缘电缆(又称氧化镁绝缘电缆),采用无机物氧化镁做绝缘,无缝铜管做护套,经特殊工艺制作而成。具有优良的防火、防爆、耐高温、耐腐蚀等特性,应用于要求特别安全或高环境温度、高辐射强度的场所,该电缆的长期使用温度为250°C,在950°C~1000°C可持续供电3h。但制造工艺复杂,价格昂贵,安装较复杂,制造长度也受限制。(2)硅绝缘电缆,其绝缘采用硅橡胶混合物,具有较好的耐火性能,但材料主要依赖进口,价格偏高,制造及应用受限制。(3)用无机材料与一般有机绝缘材料复合构成的复合绝缘电缆。耐火层采用耐火云母带绕包在普通导体外。这种耐火电缆工艺简单,价格较低, 生产长度和使用范围不受影响,耐火性能较好,目前国内大多数电缆厂生产均这种耐火电缆供公用设施、高层建筑、地铁等处广泛运用。

  2.2材料防火

  根据有关规定, 防止电缆火灾延燃的措施有封、堵、涂、隔、包、水喷雾等。封、堵、隔被实践证明是最经济有效的方法。涂和包的办法不经济、费工费时成本高,而且涂、包的材料时间长了易失效。但是使用封、堵、隔时应该注意几个问题:

  2.2.1设计合理,防止电缆火灾延燃

  电缆防火设计应该结合现场实际情况进行,原则是做好“六不”,即用封、堵、隔的办法保证单根电缆着火不延燃到多根电缆;电气盘、柜着火不延燃到电缆沟;电缆沟着火不延燃到电缆隧道;电缆隧道着火不延燃到电气控制室、电气配电装置的电缆夹层;一个电气室着火不延燃到其它室;一台机组的电缆着火不延燃到其它机组。通过这几条原则,保证防止由局部电缆着火而引起的电缆全面着火。

  (1)封堵。防火封堵是采用防火堵料将电缆穿越处的小缝隙进行堵塞, 防止电缆着火延燃。对电缆沟与电气盘箱柜的连接处,隔墙、楼板的孔洞等均需采用有效阻燃封堵。最好采用渗透性强、发泡时胀力大, 密封性能、防水作用好, 而且可拆性好、方便增补。电缆防火门要长期关闭,封闭电缆防火板和电缆沟盖板的缝隙。电缆敷设密集处采用软堵料以保证封堵严实,时刻保证封堵的严密性。防火封堵一般用钢筋等材料作为骨架以提供足够的机械强度,防止电缆着火,特别是发生电气短路会引起空气的迅猛膨胀,产生一定的冲击力,使防火封堵失去作用。

  (2)分隔。防火隔墙可将长电缆隧道、电缆沟道分割成小区段, 将着火区间尽量缩小,采用耐火隔板、硅酸铝纤维毡、防火堵料、防火涂料等。防火隔墙用矿碴棉筑成,在隧道中与防火门配套使用。为了便于电缆新增与更换, 防火隔墙应简易而便于拆卸。电缆隧道里起分隔措施的电缆阻火墙厚度一般不应小于240mm,阻火墙要比电缆支架宽100mm以上,阻火墙两侧还要有不小于1000mm的阻火段,才能有效地防止电缆火灾的串延。

  (3)涂层。涂刷防火涂料可避免电缆着火后延燃。防火阻燃带施工方便,不易脱落,适应性强,价格便宜,其性能与防火涂料相似。在进入柜体的电缆至终端头部分,在隔火墙两侧2~3m区域内将所有电缆涂刷三遍防火涂料或包防火阻燃带,组成综合防火分隔措施。防火涂料的阻火效果与涂层厚度和可燃质有关,因此,防火涂料的使用应与隔、堵等防火措施配合起来,才能显示它的优越性。

  (4)分流。大型变电所、降压站、中央控制室以及大型电缆隧道的电缆设计, 应多用电缆进出口。对电缆敷设密集的部位应考虑进行分流改造,建立双通道或多通道,将电缆分散布置,排列有序,保持间距。推荐产品:KVV控制电缆

  2.2.2保证防火材料质量

  (1)电缆种类。应选择氧指数≥32的阻燃电线电缆。

  (2)选用的防火材料必须是经国家技术鉴定合格,并由公安部门颁发生产许可证的生产厂家的产品。防火材料质量应综合考虑产品质量、价格、厂家信誉、服务等,从技术、经济角度选择最佳产品。产品到现场后应抽样做简易耐火试验,以防不合格产品混入防火工程中。

  2.3防火管理

  2.3.1防止由于电缆内部绝缘的缺陷、老化、受潮、损伤等电缆自身故障引起电缆短路、短路电弧着火。及时发现电缆绝缘不良,并将它退出运行。

  2.3.2保持良好的运行环境,通风通畅,严禁热力系统的废气、废水流入电缆沟、电缆隧道。

  2.3.3保证电缆预防性试验的质量。必须严格按《电力设备预防性试验规程》的要求进行。不仅试验数据要合格,而且还应对数据进行比较分析。

  2.3.4切实做好分隔措施,防止其它设备着火引燃电缆。当设备和系统发生故障失火时,不能让火烧到附近的电缆。

  2.3.5加强对电缆头的监视和管理。电缆头受多方面因素影响一般是电缆绝缘的薄弱环节,所以加强对电缆头的监视和管理至关重要。对那些放在电缆沟、电缆隧道、电缆槽盒、电缆夹层内的动力电缆终端头、中间接头必须登记造册,加强监视,以避免运行中的电缆头着火。此外,还应该有防火阻隔措施,防止电缆头着火引燃相邻的电缆。

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