电线电缆火灾的原因及防火对策_王红备

嗽 此据不完全统计 ,近 10年来 ,我国因电缆着火蔓延成灾的重大事故逾百起 ,累计烧毁电缆40 多万米 " , 掌握电线电缆的火灾成因 ! 研究电线电缆的火灾危险性及预防变得至关重要 "本文通过对电线电缆火灾原因分析 , 提出了有效的电线电缆防火措施 , 揭示了电线电缆防火在保护人民生命 及财产安全的重要性意义 " 电线电缆火灾的原因及 防火对策 王红备 闰 涛/文 随着我国经济的飞速发展 , 社会的不断进步 , 人们的生产 ! 生活越来越离不开电, 电已成为人类文明和现代化建设的重要 标志" 随着电力工业的发展 , 发供电企业的日益增多, 以及近 代工厂的大型化 , 城市建筑的高层化 , 及城市市容 ! 环境保护 和特殊安全的要求 , 电力电缆的应用日益广泛" 它们给人们的 生产生活带来了诸多便利 , 但是当其在过载 ! 短路 ! 局部过热 等故障状态及外热作用下就会引起绝缘绝缘电阻下降 ! 失 去绝缘能力甚至燃烧 , 进而引发火灾 ! 爆炸事故"这些已逐步 成为我们生产 ! 生活当中的一大隐形杀手 "大量的电气火灾事 实证明, 电线电缆的火灾是引发电气火灾的一个重要环节"据 有关资料统计 , 美国的电气火灾事故中, 电线电缆火灾事故就 占到 30.5% " 日本对电力 ! 钢铁 ! 石油化学 ! 造纸等企业调查 发现 , 有 78 % 的单位发生过电缆火灾, 其中危害程度较大的 事故占到40 % "据不完全统计 , 近 10 年来 , 我国因电缆着火 蔓延成灾的重大事故逾百起 , 70 % 以上的电缆火灾所造成的损 失非常严重 , 其中4 0% 的火灾事故造成特大损失"累计烧毁 电缆 40 多万米 , 事故后恢复重建工作耗资大 ! 费时长 , 仅少 发供电量的损失就达 100 多亿元" 因此 , 掌握电线电缆的火灾 成因 ! 研究电线电缆的火灾危险性及预防措施 ! 采用先进的防 火技术及材料变得至关重要" 害 , 伤害是由吸入烟雾中的不可见的有毒气体 (C O ! 日C N ! 50 2! N O 等等 )造成的" 电线电缆火灾除了具有火灾的一般特性外, 还有自己的特 点 目前电线电缆的塑料绝缘层主要是聚氯乙烯 , 在燃烧中会 释放大量日cl ! C1 2! C O 等有毒气体 , 对人或生物造成严重的 危害; 电线电缆一般敷设在建筑物内较隐蔽的地方 , 早期阴燃 阶段较难被发现 , 而当被发现时已经是浓烟滚滚 , 并伴随大量 的有毒气体 , 给处于隐蔽之处的燃烧物提供了更深层的保护; 场地复杂 , 不利于火灾扑救; 管道井空隙多 , 助长火势蔓延 , 通电电线电缆在电缆沟 ! 电缆隧道内的火灾火焰蔓延速度可达 Zm /m 旧, 如果遇上竖井 ! 封闭沟道 ! 电缆通廊管道 , 由于 /烟 囱 0 效应 , 火势蔓延将更加迅速 ; 损失严重 , 影响范围广 " 二 ! 电线电缆的起火原因分析 一 ! 电线电缆的火灾危险性分析 火灾导致人员伤亡有两种途径 , 即 /热灼伤 0 和 -.吸入有 毒烟雾 0 "前者包括对人体组织的直接烧伤和热应力 (人体能 通过自身与环境的热交换调节自身温度 , 这种能力一旦被削弱 , 就会产生热应力 ) ; 空中悬浮的未燃尽的燃料称为烟雾 , 它可 以被肉眼看到 , 是降低能见度的一个因素"根据研究 , 烟气产 生 205 后可使火场能见度减到零 , 但不会对人体造成直接的伤 电线电缆的绝缘层和外护套材料通常是易燃性的高分子材 料 , 如聚乙烯 ! 聚丙烯 ! 三元乙丙橡胶 ! 乙烯醋酸乙烯醋 ! 聚 氯乙烯等" 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" 电线电缆起火 的因素可以概括为以下几点 1 ! 短路: 当电气线路发生短路时 , 电气线路的支路负荷 会被切除 , 而电流与负荷阻抗的变化成反比, 当阻抗趋于很小 时 , 电流趋于很大, 故产生的热量很高 , 此时的保险如不能瞬 时断开 , 导线会随之起火" 2 ! 过载: 电气线路长期处于或濒临负荷运行状态 , 不仅 造成电气线路过热 , 更严重的是电气线路的接头部位产生的接 触电阻效应突出, 加之装修时线路都做了隐蔽处理 , 导线的接 头在暗中更加隐蔽 , 平时检查难以发现" 3 ! 接触电阻过大: 电气线路的相线连接或相线的对搭接 , 若在其接点处松弛接触 , 接点间的电压足以击穿间隙空气 , 形 成空气导电, 而此时如果接触点的空隙稍大 , 又恰逢电源电压 7 2 O rien t F ire P ro teetio n Pop曰ad zation "fseiene " ! 科普 #声音 波动峰值 , 就会在空气间拉出电弧 ; 如果接头间隙小, 端点在 电压的作用下 , 即使平时也会击穿空气而进火; 无论是迸出的 火花或拉出的电弧 , 都足以点燃附近的可燃物形成火灾 " 4 !导体材料选择不当: 防火检查或火灾原因调查发现 , 有些大型建筑的配电干线采用铜线 , 而末端则采用铝线 , 并且 连接方式是铜铝直接连接, 连接处在空气作用下易发生铜铝接 触电蚀作用 , 长期运行的接头在电蚀作用下自然松动 , 随之产 生较大的接触电阻 , 结果造成局部放热或打火放电 , 引燃周围 可燃物品造成火灾" 5 ! 导体绝缘可靠性低: 在潮湿环境下 , 不论是氯丁橡胶 绝缘 ! 聚氯乙烯绝缘还是绝缘绵织物的绝缘 , 电阻值均会降低" 若潮湿的空气在导体的周同产生酸性或碱性环境 , 可导致绝缘 层迅速老化损坏 , 造成线路漏电或短路; 导体因绝缘材料受潮 产生的短路电流在设备的强电控制系统中会造成回路误动作" 当运行回路带有电加热设备时 , 则可能引起设备火灾"此外 , 绝缘材料本身不符合产品要求 , 其物理机械性能及电性能 较差 , 也极易导致绝缘耐压击穿造成火灾" 6 ! 外部火源引燃电线 , 导致电线短路" 7 ! 老鼠或白蚁咬破电线绝缘而引起的电线短路的事故也 时有发生" 三 ! 电线电缆的防火措施 电线电缆的防火一方面要靠技术创新 , 即开发具有阻燃特 性的电线电缆 , 另一方面则要靠电线电缆的选用的合理性 ! 敷 设的科学性及日常管理的性" 1 ! 电线电缆的阻燃机理 阻燃电线电缆即对电线电缆自身进行阻燃处理 , 有效地降 低电线电缆的可燃或易燃特性 , 防止火灾的发生"其阻燃机理 包括以下三种: (1) 气相阻燃机理:指在气相中进行的阻燃作用, 即在气相中中断或延缓可燃气体的燃烧反应, 阻止电线电缆的 燃烧" (2) 凝聚相阻燃机理:指在凝聚相中延缓或中断固态物质 产生可燃气体的分解反应而阻止电线电缆的燃烧 " (3) 中断热 交换机理:指将聚合物燃烧产生的部分热量带走而降低原聚合 物的吸热量, 致使聚合物不能维持热分解温度 , 因而不能持续 提供燃烧依赖的可燃气体 , 于是燃烧自熄 " 2 ! 阻燃电线电缆的分类及其选用 目前 , 电缆行业习惯将阻燃 ! 无卤低烟或低卤低烟 ! 耐火 等具有一定防火性能的电缆统称为防火电缆" (1 ) 阻燃电缆: 其特点是延缓火焰沿着电缆蔓延速度" 由于其成本较低 , 因此是防火电缆中大量采用的电缆品种"无 论是单根线缆还是成束敷设的条件下 , 电缆燃烧时能将火焰的 蔓延控制在一定范围内, 因此可以避免因电缆着火延燃而造成 的重大灾害 , 从而提高电缆线路的防火水平 "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 ! 日! 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使用 " ( 2 )无卤低烟阻燃电缆: 其特点是不仅具有优良的阻燃 性能 而且燃烧时的腐蚀性和毒性较低 , 产生极少量的烟雾 , 从而减少了对人体 ! 仪器及设备的损害 , 有利于发生火灾时的 及时救援 "但无卤低烟阻燃电缆的机械和电气性能比普通电缆 稍 , 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" (3 ) 低卤低烟阻燃电缆 : 低卤低烟阻燃电缆的氯化氢释 放量和烟浓度指标介于阻燃电缆与无卤低烟阻燃电缆之间 "低 卤电缆的材料中亦会含有卤素 , 但含量较低 "这种电缆的特点 是不仅具备阻燃性能 , 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 烟浓度及日cl 发生量有一定限制的场所"这种低卤低烟阻燃电 缆一般以聚氯乙烯 (尸V C ) 为基材 , 再配以高效阻燃剂 ! 日cl 吸收剂及抑烟剂加工而成 "这种阻燃材料显著改善了普通阻燃 聚氯乙烯的燃烧性能" (4 ) 耐火电缆: 耐火电缆在火焰燃烧情况下能保持一定 时间的正常运行 , 可保持线路的完整性"耐火阻燃电缆燃烧时 产生的酸气烟雾量少 , 耐火阻燃性能大大提高 , 特别是在燃烧 时, 伴随着水喷淋和机械打击震动的情况下, 电缆仍可保持线 路完整运行 "这种电缆可应用于安全要求特别高或高环境温度 ! 高辐射强度的场所 " 3 !电线电缆科学敷设及其规范的日常管理 首先对电线电缆的选型要符合场所和设备的要求, 应根据 不同功率的设备选择线径的大小 , 不同的场所选择不同型号的 电线电缆"同时 , 在电线电缆敷设过程中 , 隐蔽敷设或通过可 燃材料时 , 必须完全穿管保护"在易燃易爆场所敷设时必须穿 金属管保护"在电线电缆的选材上 , 应选用正规厂家生产的合 格产品 , 并根据不同场所和不同设备选用相应的电线电缆"在 一般场所 , 应尽量避免使用外是聚氯乙稀 ! 内芯为铝线等易 老化的电线电缆 " 除此之外还应规范日常管理: ( , ) 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 , 及时发现绝缘 不良的电缆 , 并将其退出运行 " ( 2 )保持良好的运行环境 , 严禁热力系统的废气 ! 废水 流入电缆沟 ! 电缆隧道 " ( 3 )加强对电缆头的监视和管理 , 电缆头受多方面因素 影响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 , 避免 运行中的电缆头着火" 四 ! 结论 总之 , 要做好电缆的防火工作 , 一方面要进行技术创新 , 研制出门类齐全的阻燃电线电缆; 另一方面 , 则要从电线电缆 的正确选用 ! 安装以及规范日常管理等方面着手"做到安全可 靠 ! 经济合理 , 有效防止电线电缆引起的火灾 , 并减少火灾造 成的人员伤亡和财产损失"砚 O ri en t F ire P ro teetion 73