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電線電纜引發火災的原因

發布時間:2021.06.25

隨著電力、能源行業的發展,各種電纜越來越多地運用到生產生活的各個領域,而且一般都埋入地下或進入電纜溝敷設,當電纜發生故障后,如何快速準確的查找故障點,盡快恢復供電,是長期困擾我們的難題。

三峽十年在這十年因參戰各大型水電工程工業電力建設施工(青海李家峽電站、湖北三峽水電工程、廣西梧州水利樞紐、云南小灣水電站建設等)多年的實際工作經驗中,發現高壓電纜和低壓電纜的故障各有許多不同之處,高壓電纜故障多以運行故障為主,且大多數是高阻故障,而高阻故障又分泄露和閃絡兩大類型而低壓電纜故障只有開路、短路和斷路三種情況(當然,高壓電纜也包括這三種情況)。

無論是高壓電纜或低壓電纜,在施工安裝、運行過程中經常因短路、過負荷運行、絕緣老化或外力作用等原因造成故障。電纜故障可概括為接地、短路、斷線三類,其故障類型主要有以下幾方面:

①三芯電纜一芯或兩芯接地。

②二相芯線間短路。

③三相芯線完全短路。

④一相芯線斷線或多相斷線。

電線電纜引發火災的原因,主要是因為過負荷、短路、接觸電阻過大及外部熱源作用。在短路、局部過熱等故障狀態及外熱作用下,絕緣材料絕緣電阻下降、失去絕緣能力,甚至燃燒,進而引發火災;馂闹须娋電纜的主要特性有:

(1)火災溫度一般在800℃~1000℃,在火災情況下,導線電纜會很快失去絕緣能力,進而引發短路等次生電氣事

故,造成更大的損失;

(2)導線電纜在規定的允許載流量下有較大的過載能力;

(3)短路狀態下,導線電纜會在瞬間引起絕緣材料熔化、燃燒,并引燃周圍可燃物。

2 電線電纜防火性能分析

2.1 防火機理分析

2.1.1 阻燃機理

(1)在燃燒反應的熱作用下,位于凝聚相的阻燃劑分解吸熱, 使凝聚相內溫度上升減慢,延緩了材料的熱分解速度;

(2)阻燃劑受熱分解后,釋放出連鎖反應自由基阻斷劑,使火焰、連鎖反應的分支中斷,減緩了氣相反應速度;

(3)催化凝聚相熱分解固相產物,焦化層或泡沫層的形成加強了這些層狀硬殼阻礙熱傳遞的作用;

(4)在熱作用下,阻燃劑出現吸熱性相變,物理性地阻止凝聚相內溫度升高。

2.1.2 耐火機理

(1)在電線電纜的絕緣和護套材料中加入某種添加劑,降低聚合物產生的熱量,防止聚合物分解或促進絕緣和護套

材料炭化形成保護層;

(2)在線芯處增加一層云母玻璃絲帶等無機絕緣材料,在絕緣和護套層被火燃蝕后,*纏包在導體上的云母耐火帶

保護而繼續通電,從而在著火時保持一定時間的正常運行。

2.1.3 礦物絕緣電纜機理

利用金屬水合物的吸收效應使電纜具有阻燃性。例如:用Al(OH)3和Mg(OH):作為阻燃劑,高溫作業下Al(OH)3為34.6%,Mg(OH)z為31%,(見反應式1及反應式2),反應分解為吸熱反應,因而可以抑制高聚物的燃燒。

2AI(OH)3*Alz03+3H20-2648KJ (1)

Mg(OH)2~MgO+H20-93.3KJ (2)

2.2 電線電纜燃燒特性分類及其標準試驗

電線電纜根據其本身具有的燃燒特性,可分為普通電線電纜、阻燃電線電纜、耐火電線電纜、無鹵低煙電線電纜及

礦物絕緣電纜。

(1)阻燃電線電纜指難以著火并具有防止或延緩火焰蔓延能力的電線電纜。常用的標準試驗為GB/T18380.3(等

同于IEC60332-1999);

(2)耐火電線電纜指在規定溫度和時間的火焰燃燒下,仍能保持線路完整性的電線電纜。常用的標準試驗為GB/

T12666.6(等效于IEC60331-21-1999);

(3)無鹵低煙電線電纜分為阻燃型和阻燃耐火型兩種。阻燃型指材料不含鹵素,燃燒時產生的煙塵較少并且具有阻

止或延緩火焰蔓延的電線電纜。常用的標準試驗有GB/T17650.2(等同于IEC60754-2)、GB/T17651.2(等同于

IEC61034-2)和GB/T18380.3(等同于EC60332-3)三項。阻燃耐火型在以上的基礎上還需滿足保持線路完整性的要求,同時常用的標準試驗增加了GB/T12666.6(等效于IEC60331);

(4)礦物絕緣電纜在火焰中具有不燃和無煙無毒的性能,其本身不會因短路而引起火災。常用的標準試驗除GB/

T12666.6耐火試驗外,還應針對火災實際情況,參照英國BS標準中對電纜的試驗有抗噴淋水和抗機械撞擊(重物墜落)

能力的標準要求。同時,可以參照國家標準《額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端》(GBl3033-1991)。

 

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