电缆火灾原因及防火措施分析(汇总)

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资源描述
1、电缆沟火灾的主要特点1.1起火迅速,火势猛烈,不易控制电缆是将1根或数根绝缘的导电芯线绞合。裹以相应的绝缘层,外加金属或非金属(铅、铅或塑料)防护 层而成。绝缘层主要有油浸绝缘层、橡胶绝缘层、塑料绝缘层和无机绝缘层4种,由纸、布、棉纱、塑 料、橡胶等可燃材料组成。一般情况下,电缆是以爆燃形式起火燃烧的。电缆着火后,火势顺着电缆线 呈线形燃烧,像点燃后的蚊香,烟大火小速度慢。如果电缆沟内有多层电缆或电缆交叉叠放,就会形成 立体燃烧,火势更快。一旦电缆沟内的电缆发生爆燃,即使断电,火势也很难控制,主要是因为电缆燃 烧后首先是裹在电芯外部的橡胶绝缘层着火,火势顺着电缆向上下重叠的电缆蔓延燃烧。由于该电缆沟 内空间狭小,电缆起火后电缆沟内无排烟系统,温度急聚上升,烟火交叉混合,加速了火势的蔓延。1.2高温有毒烟雾积聚,严重威胁人员生命平安由于电缆沟内的电缆沿着隧道纵横交错,隧道纵深距离长、路面窄、照明条件差,发生火灾时,烟雾会 迅速充满沟道空间,能见度低,起火后虽然能利用排烟机排烟,但也难以及时排出有毒烟雾。同时,沟 道在大火猛烈燃烧时温度可选600-800C。会造成电缆钢支架烧熔,电缆线蕊烧成珠状。由于沟道内通 道窄,电缆烟气不仅会破坏电气设备,还会导致相关电气设备的短路,直接威胁灭火人员的生命平安, 极易造成灭火人员发生中毒伤亡事故。1.3抢救灭火十分困难由于国内10kv电压等级以下的PVC塑料电缆被广泛应用,其缺陷是除易于老化外,还易燃烧,并且在 燃烧时会释放出大量含氯化氢、一氧化碳等有毒气体,烟雾浓重,因此,一旦电缆着火,抢救灭火十分 困难。同时。火灾燃烧时释放舍氯化氢的有害气体,通过各个缝隙善透到空间,弥漫在各种电气设备装 置内或室内,遇潮气形成稀盐酸会附着在电气设备、动力盘、控制和保护屏等各装置上形成有腐蚀性的 1层导电膜,严重降低了设备和接线回路的绝缘性。威胁和影响电气设备的安生运行。这便是电缆火灾 的“二次损害。要去除“二次损害很不容易,也常被人们所无视。1.4损失严重电缆着火,常酿成火灾,不仅直接烧毁大量价值昂贵的电缆及其他电气设备装置,而且恢复运行时周长、 难度大。在很多工业企业,生产连续性强,一旦停电,会造成大面积停产,问接损失极为严重,如引起 其他装置燃烧爆炸,后果更加严重,损失和影响不堪设想。2、电缆沟火灾事故原因分析引起电缆沟火灾事故的原因有2个:一是电缆本身故障引发着火;二是外界困素引发电缆沟火灾事故。 由于电缆自身原因着火的有以下几种情况:(1) 电缆发生接地和短路事故时,继电保护未动作,开关切断事故电缆引起电缆过电流致使电缆过热而 白燃。(2) 电缆接头盒的中间接头因制作工艺不良,或压接不紧,或焊接不牢,或连接不好,或接头材料选择 不当,或受到损伤,造成运行中接头氧化、脱焊、局部发热或炸裂导致着火。地下电缆的接头盒密封不 好,或灌注的绝缘剂不符合要求,使盒内留有气孔,漏人潮气后,也能造成绝缘损坏或绝缘性能降低而 击穿。形成短路,引起爆炸。(3) 电缆屡次经长时间短路电流冲击,导致绝缘水平下降而引发短路失火。(4) 在敷设地下电缆时,电缆的保护铅皮受到机械伤害,或运行中绝缘体损伤,均会导致电缆相同或相 与铅皮同的绝缘击穿而产生电弧,使电缆内的绝缘材料和电缆外的麻包发生燃烧。(5) 电缆长期过负荷运行或保护开关装置不能及时切除负载短路电流,致使绝缘过热损坏,造成电 缆短路起火。(6) 电缆本身质量不过关如绝缘强度达不到要求,内部绝缘制造缺陷等引起电缆着火。(7) 电缆隧道内防火措施不当,电力电缆受水浸渍,使电缆绝缘电阻下降造成电缆接地或短路事故引起 火灾。(8) 电缆长期工作温度为70-90C,温度范围较低,易引起火灾。(9) 一般电缆的绝缘是会老化的,有一定的使用寿命,据有关资料介绍为15-20年。绝缘的老化使电缆 的过载能力差,自燃温度点降低较多。容易造成电缆自燃。引起电缆沟火灾的外部因素有如下几种情况:(1) 施工时,由于电、气焊接火花飞溅而引起电缆着火。(2) 电缆在施工中受到机械性损伤,造成气隙,投入运行后常引起局部放电,电弧使电缆发生树纹状裂 纹,导致接地短路,引起火灾。(3) 在电缆隧道与油开关室连接处未封堵好,由于油开关漏油引起电缆隧道内存油而造成火灾。(4) 设计中,开关选择不当,或开关质量低劣,开关爆炸等发生母线短路而引起电缆起火。(5) 电缆隧道向其他建筑物去的沟口未用耐火材料封堵,造成外部火灾侵人,引起电缆延燃,扩大火灾 事故。(6) 电缆沟内未接电压等级分层敷设,或通风不畅,也易引起火灾。(7) 鼠害也是引起电缆沟火灾的原因之一。(8) 电气设备故障起火或其他杂物起火导致电缆着火。(9) 由于相间距离或相对距离缺乏,在过电压作用下产生弧光使电缆着火。3、防止电缆沟火灾事故的对策措施 为防止电缆沟火灾事故的发生,必须树立预防为主、防消结合的方针,只有将电缆防火工作与企业生产 现场整体防火工作相结舍,与企业的平安文明生产相结舍,使电缆经常处于良好的外部环境下运行,才 能从根本上制止电缆沟火灾事故的发生。3.1电缆沟火灾事故预防措施(1) 根据负载合理选择电缆,在工程造价允许的情况下,电缆容量尽可能留有余地。为电缆创造良好的运行环境,防止因运行环境恶劣加速电缆绝缘老化和损伤。电缆沟要有良好的排 水设施,如设置排水拽沟、集水井,并能有效排水,必要时设置自启停抽。水装置,防止积水,保持内 部枯燥;防止水、腐蚀性气体液体及可燃性液体气体进入电缆沟;要有完善的防鼠蛇窜入的设施,防止 小动物破坏电缆绝缘引发事故等等。(3) 加强电缆的预防性试验。电缆预防性试验不能只看试验数据是否合格,还应该对数据进行比较和分 析,既可以和相同电缆的试验数据进行比较,也可以和本电缆历史试验数据进行比较,以探求试验数据 的规律。例如,做直流耐压试验时,如果发现所测得的泄漏电流值随试验电压值的升高或加压时间的增 加而上升较快,或与相同电缆比较数值增大得较多,或者和本电缆以前所测数据比较呈明显的上升趋势, 或者三者之间的泄漏电流不平衡系数较大等现象,都应该认真分析。如果不是试验方法不当所引起的, 可以适当提高试验电压或延长试验时同,判断电缆是否符合继续运行的条件要求。(4) 加强对电缆头制作质量的管理和运行监测。严格控制电缆头制作材料和工艺质量,所制作电缆头的 使用寿命不低于电缆的使用寿命,接头的额定电压等级及其绝缘水平不得低于所连接电缆的额定电压等 级及其绝缘水平;绝缘头两侧绝缘垫间的耐压值不得低于电缆护层绝缘水平的2倍;接头形式应与所设 置环境条件相适应,且不致影响电缆的流通能力。电缆头两侧各2-3m的范围内应采用防火包带作阻火 延烧处理。但是,由于电缆头通常是在现场手工制作的,受现场工作条件限制及手工制作分散性的影响, 一般来说电缆头是电缆绝缘的薄弱环节。(5) 完善电缆终端头、中间接头的阻隔措施。对于电缆终端头、中间接头还应该有防火阻隔措施,以保 证万一电缆头着火不会引燃相邻的电缆。(6) 定期对电缆所连接的开关及保护装置进行校验,确保其动作的正确性。(7) 将电缆按不同类型分层布置,并做到摆放有序。3.2阻燃措施采用封、堵、涂、隔、包、水喷雾等措施防止电缆延燃。电缆进入电缆沟的管口要严格进行防火封堵。 防止单根电缆或少量电缆着火而引燃大量电缆;要保证防火封堵的严密性和厚度,特别是电缆集中的地 方,最好用软堵料以保证封堵严实,维护检查中应及时将破坏的封堵复原;要保证防火堵料有足够的机 械强度,以防止电缆着火特别是发生电气短路时引起空气的迅猛膨胀而产生的冲力,破坏机械强度低的 防火封堵层,使防火封堵失去作用。3.3优化外界环境条件(1) 定期巡视电缆线路,严防外力破坏损伤电缆,如在电缆路径上开挖、取土等。(2) 提高各级人员电缆防火意识,尽可能防止在电缆周围进行焊接、切割等带有明火性质的作业,如必 须进行作业的,那么应按规定办理动火工作票,采取可靠措施并在专人监护下实施作业。(3) 加大技术改造力度,对电缆头相间距离缺乏的先天性缺陷。应尽可能地进行改造处理或采取有效隔 离措施,防止因过电压作用引起相间短路,造成电缆着火。(4) 加大对电缆头周围白色垃圾危害性的宣传及清理力度,防止因白色垃圾(如锡箔纸等)飘落于电缆头 接线处造成相间短路引发电缆着火的事故。(5) 加强电缆沟的通风措施,这也是提高电缆平安运行、防止火灾发生的一个重要措施。电缆沟道应有 通风设施。以降低沟道内的温度,保证沟道内的温度在夏季不超过室外空气温度lOC。大局部电缆沟 都设置在厂房内和变电所等部位,由于周围环境等因采,使电缆沟的热量不能及时散发出去,增加了电 缆的运行温度,为火灾的发生留下了隐患。所以,在厂房内电缆密集的电缆沟和母线室电缆夹层安装通 风机,在户外电缆沟盖板上加装通风孔,以确保电缆沟内的空气流通,改善电缆的运行环境。3.4提高电气设备健康水平,防止火灾事故(1) 电缆的火灾事故大局部是由于外部设备起火而引燃的。因此,修好、用好、维护好现场的其他设备, 按期进行电气设备的预防性试验,特别是在高温和易燃易爆场所,更要对设备严格管理,保证设备始终 处于健康完好状态。(2) 防止其他设备着火引燃电缆。可采取的措施有:电缆隧道盖板密封,防止设备故障失火时油流到电 缆隧道里引燃电缆;输煤、制粉系统附近电缆上的积糟要定期清扫。防止煤粉自燃引燃电缆;制粉系统 的防爆门对着的电缆要有防火槽盒包装,防止防火门动作喷火引燃电缆;汽机机头下的电缆用防火槽盒 包装等等3.5加强事故预防及演练制定切实可行的灭火应急预案并加强演练,提高各级人员、特别是运行值班人员处理突发火险事故的应 对能力,是防止火灾蔓延的重要保证。3.6加强灭火装置及设施的配置(1) 安装火灾报警装置是防止电缆火灾事故的重要手段。要做到这点单靠生产人员现场巡视是不够的, 必须运用现代化监控手段,采用火灾报警系统进行监视。通过屡次事故分析发现,电缆沟内火灾的发生 主要是由于动力电缆中间接头制作质量不良造成的。而从电缆头过热到事故的发生,其开展速度比较缓 慢,时间较长,通过电缆在线监测系统完全可以防止、杜绝此类事故的发生。(2) 安装防火门和防火阻燃段是防止电缆火灾事故发生和漫延的重要措施。在通向控制室、母线室等处 的电缆沟除严密封堵外,还应在适当位置加装防火门和防火阻燃段,在电缆直沟间隔50m加装1道防火 门,并在防火门两侧安装阻燃段,阻燃段两端用防火胶泥封堵,每端封堵长度不小于150mm。防火门和 防火阻燃段的安装,有效地将电缆之问隔开。安装防火门不仅能阻隔火情,使燃烧的电缆缺氧窒息,还 能阻止烟气扩散弥漫。4、结束语电缆沟防火是一个较新而又重要的课题,在现阶段,由于多种原因不可能将全部电缆都更换为阻燃耐火 电缆。因此。只有严格按照设计要求、工艺标准施工,采用经有关部门鉴定合格的防火材料和阻燃电缆, 才能大大地减少电缆沟火灾事故,减少人民生命财产损失,保证电网设备平安稳定运行。文献一:?电缆火灾原因及其分析?电缆火灾事故大多发生在电力生产系统,特别是发电厂和变电站等生产场所。这是因 为这些场所使用的电缆遍布各个角落且数量众多,采用隧道或架空密集敷设,有些电缆还 处在与高温物体靠近平行或交错布置的恶劣环境中。在电缆夹层室电缆布置密度就更高, 且都存在电缆竖井高差形成的自然抽风,特别是充油电缆其电缆绝缘物属高热值易燃材 料,而动力电缆在运行状态处于发热状态。这些特殊条件下,不管是电缆本身故障产生的 电弧或是电缆外部环境失火都会造成电缆起火并迅速沿其延燃,造成灾难性的后果。可以 说在发电厂、变电站生产现场发生的所有大的火灾事故,都殃及到了电缆着火或是通过电 缆延燃扩大了火灾事故。因此,重视电力生产现场电缆防火是十分迫切而又重要的一项平 安工作。要作好电缆火灾预防工作,必须认真分析电缆火灾发生的各种原因,以便拟定有针 对性的反事故对策。总结电缆火灾事故原因,按电缆本身及外部引燃两类归纳如下。一、电缆本身故障引起电缆着火根据笔者统计的案例资料,电缆本身故障引发的火灾事故数量大约占整个电缆火灾 事故的1/3左右,电缆故障原因有以下几种类型:1电缆头制作质量不良致电缆头爆炸起火。2电缆经长期运行绝缘老化击穿短路起火。3电缆敷设条件恶劣高温或积水致绝缘下降短路起火。4电缆受外力机械损伤致绝缘破坏短路起火。5电缆长期过负荷运行,或保护开关装置不能及时切除负载短路电流致绝缘 过热,损坏造成电缆短路起火。6充油电缆漏油引起着火。二、电缆外部着火引燃电缆导致电缆火灾事故在电力生产系统中这类事故约占电缆火灾事故的2/3左右。事故原因大致可分为以下几 种类型:1煤粉沉积自燃或被烤燃着火涉及电缆着火。2汽机、锅炉油含燃油、润滑、控制油系统着火,殃及电缆着火。3制粉系统爆炸导致电缆着火。4电、气焊割金属熔渣引燃电缆。5电气设备故障起火导致电缆着火。6其他杂物起火导致电缆着火。案例资料说明,积粉和油系统着火引起的电缆火灾事故次数较多,约占全部电缆火 灾事故的 2/5 左右,且后果大都严重,必须引起高度重视。文献二: 电缆防火分析及措施目前,电缆防火所采用的措施如下:1耐火电缆和阻燃电缆耐火电缆就是在火燃烧条件下仍能在规定时间约4h内保持通电的电缆。以满足万 一发生火灾时通道的照明、应急播送、防火报警装置、自动消防设施及其它应急设备的正 常使用,使人员及时疏散。在火灾发生期间,它还具备发烟量小,烟气毒性低等特点。该 型电缆价格较贵,一般应用在高层建筑、电力、石油、化工、船舶等对防火平安条件要求 较高的场合,是应急电源、消防泵、电梯、通讯信号系统的必备电缆。该型电缆在上海电 缆厂等厂家相继问世,并已批量生产,不过目前这些电缆厂生产耐火电缆电压等级仅在1 kV 及以下。阻燃电缆主要特点就是不着火或着火后延燃仅局限在一定范围内所以这类电缆适 用于有高阻燃要求、防燃、防爆的场合。现在研制出了阻燃氯磺化聚乙烯橡皮护套电缆电 压等级为6kV、阻燃交联聚乙烯和船用阻燃电缆,以及无卤低烟型系列电缆,这些电缆 已被许多工程采用。目前中国生产的耐火及阻燃电缆的规格材料,结构绝缘性能及试验方法,均符合国际 和IEC3328标准。在生产实践中广泛采用阻燃电缆,电缆火灾事故明显减少,保证了电厂 及电网平安运行,具有明显的经济效益和社会效益。2防火涂料近年来,中国研制出了多种防火涂料,经国家鉴定合格的产品在实践中使用及证明效 果良好。其中丙烯酸涂料适用于不良环境;改性氨基涂料适用于潮湿环境。该涂料在电缆 上的用量可参见表1。丙嫌酸涂料和改性議基涂料在电堆上的用相虑鬻剧电蜒空式mm两垢醜忒晁农2,5*35丙诵瓯亲量転2-51护宾3另外,膨胀型过氯乙烯防火涂料,于1988年由公安部组织的新产品鉴定。该涂料的特 点是遇火膨胀生成均匀致密的峰窝状隔热层,有良好的隔热、耐水、耐油性。该涂料刷喷 均可,但施工过程中必须隔绝火源,每隔8 h涂刷一次,到达每平方米400500g即可, 但这种刷涂型防火涂料,在电缆密度大,长度长、空间小等场合使用不方便,且耗时费力, 劳动强度大,影响施工工期。3防火包带国内生产的电缆防火包带,按试验证明具有不低于日本同类产品的阻燃特性。以1 mm 厚防火包带,采取往复各一次的绕包方式缠绕在电缆上,水平布置到达了7层,经模型试 验,显示出了有效的阻燃性能。这种材料用于局部防火要求高的地方效果特别好。能到达 以较低费用而到达较好的防火效果。在实际工作中经常使用在电力电缆接头两侧及相邻电 缆23 m长的区段施加防火涂料或防火包带,可到达良好的防火要求。4防火堵料SFDII、III型速固防火堵料是一种理想的电缆贯穿孔洞和防火墙的封堵材料,它能有 效地阻止电缆火灾窜延。孔洞向邻室蔓延,该堵料其耐火性能甚好,根本不导热,一般封 堵厚度710 cm即可到达耐火阻燃要求。此材料在电缆进墙孔,端子箱孔等孔洞处大量 使用,既方便,效果又好,深受施工人员欢送。经过多年实践,证明其平安防火效果显著5阻火隔墙用阻火隔墙将电缆隧道、沟道分成假设干个阻火段,到达尽可能地缩小事故范围、减 少损失。阻火隔墙一般采用软性材料构筑,如采取轻型块类岩棉块、泡沫石棉块、硅酸盐 纤维毡或絮状类如矿渣棉、硅酸纤维等,既便于在已敷好的电缆通道上堆砌封墙,又 可 在运行中轻易地更换电缆。经试验说明,240 mm左右厚度的阻火墙显示出了屏障般的有效 阻火能力。此外,沿阻火墙两侧电缆上紧邻0. 51 m范围,添加防火涂料或包带时,可 不需设置通道防火门,这样能有效地防止电缆一旦着火时通过门孔穿出火焰和热气流的危 险影响,解决了正常运行中隧道通风与防火的矛盾。6耐火隔板Eg85A、B、C型耐火隔板,应用于封堵电缆贯穿孔洞,作多层电缆层间分隔和各层防 火罩,具有优良的特性。Eg85A型耐火隔板与耐火材料构成的竖井封堵层,不仅满足耐火性,且满足承载巡视 人员的荷重,也便于增添更换电缆,该型耐火隔板使用于承受较大外力的大孔洞封堵。Eg85C型耐火隔板,主要用作电缆防火罩,也可用作多层电缆层间隔板,它具有质轻、 形薄、强度高、切割打孔方便、耐腐蚀等特点。Eg85B型火隔板适用于形状各异的小孔洞封堵和作多层电缆层间分隔,但在实际应用 中。发现有强度不高、不能任意切割的缺点。7封闭式难燃轻型槽盒将局部紧靠高温管道的电缆及容易使电缆着火的局部置于封闭式槽盒内,以形成阻火 段。难燃型槽盒具有较好的阻止电缆着火延燃的性能,在盒内添置冷却水管,联通外部引 接的冷却系统装置,实现对盒内电缆的间接冷却,从而可提高电缆允许载流能力1.22 倍。利用高新技术研制成的高效阻燃玻璃,可以在高温900C情况下阻燃,并在此根底上 制成新电缆槽合。价格廉价、强度高、阻燃性能好,此产品技术先进防火效果显著,应是 今后推广产品。8阻燃桥架电缆阻燃桥架,具有优良的耐火、隔热、阻燃自熄、耐腐蚀等特点,并能与各类金属 直型桥架配套。9“1211”灭火弹在电缆隧道内电缆交叉口及电缆密集段、电缆夹层以及有中间接头的部位,悬挂“1211” 灭火弹。10埋砂敷设埋砂敷设显然具有最正确的防火效果,但不适用于数量众多中低压电缆敷设,这种方 式主要应用在高压充油电缆线路上,由于此种防火方式比空气中明敷时电缆载流量要减 少,且不便于运行维护,故一般较少采用。但在电缆着火时,采用埋砂灭火法,效果非常 好。11水喷雾灭火在电缆廊道电缆密集的地区采用一般的防火材料比较困难,宜采用水喷雾灭火方式。 为使水喷雾灭火及时有效地发挥作用,需配置高灵敏度的监测及控制系统,另外还有一套 水系统。由于本钱较高,故在国内较少采用。但在大型建筑物内及电缆隧道中采用此法效 果显著。12合理布局发现有些场合电缆着火后,很快便自己熄灭。经分析发现,这种情况与电缆布局合理 有密切关系。在条件允许情况下,电缆不应布置过密,且一次、二次电缆应分别敷设在不 同的电缆沟内,沟内通风、散热情况要良好,并远离高温物体。6结论电缆防火是一种较新而重要的课题,采用的材料和产品需经过严格试验考核和实践检 验。由于历史开展的原因,中国经几十年建设起来的全部电力设施的电缆量是无法估计的, 不可能全部更换使用阻燃耐火电缆来解决电缆防火问题。因此,在现有的工程中采用其它 防火材料进行电缆防火的补救是行之有效的。近年来,中国吸取国外的先进经验,研制出了耐火电缆。在近些年的设备改造过程中 和城网、农网改造工程中,及新建电厂、变电站等明敷多根电缆配置中,或位于油管、熔 化金属溅落等可能涉及的场所,已经广泛使用阻燃耐火电缆和各种防火材料。地铁,船舶, 核电站,石油平台,银行,大型图书馆和室内公共场所等重要场合,应选用低卤无卤 低烟、低毒性阻燃耐火电缆和各种防火材料,以减少火灾时产生有毒酸气体危害。并 在工程设计中就形成强制性要求。从而在源头上为电缆防火平安得到了保证。经过多年的实践证明,只要严格按照设计要求,按工艺标准施工,采用经有关部门鉴 定合格的防火材料和阻燃电缆,就能大大地减少电缆火灾事故,减少人民生命财产损失, 以及保证平安发、供电,保证电网平安稳定运行,为国民经济开展做出更大奉献。随着国 民经济和科学技术的开展,会有更多更好的防火材料和先进的防火技术涌现,为电缆的防 火、灭火工作提供强有力的保证.文献三:电线电缆防火性能分析与工程应用1 前言在当今现代化建设迅速开展的时代,能源和信息是社会的两大支柱,无论是电能还是 信息的传输,都离不开电线电缆。而随着电线电缆在电力系统、高层建筑、工矿企业、城 乡配电和通讯网络中的广泛应用,因电线电缆引发的火灾事故也时有发生。根据公安部消 防局对 2002年的火灾统计,2001年电气火灾在全国总火灾数中占24.9%,从国外统计看, 电气火灾次数在总火灾中也占有相当比例。从火灾原因排位来看,除用火不慎外,电气火 灾次数占着第二位,有的省为第一位。在地域上,城市比农村发生电气火灾少一些。而由 于电线电缆引起的火灾占总电气火灾的60%以上。并且,电线电缆发生火灾具有起火迅速、 火势迅猛,极易蔓延扩大;烟火有毒,扑救困难,且拌有二次危险产生;损失严重,恢复 时间长。因此,控制和减少电线电缆火灾的发生对保障四化建设的顺利进行具有重要的现 实意义,同时已成为保障社会公共平安的一个重大问题。2 电线电缆火灾的原因分析电气线路发生火灾的原因,主要是过负荷、短路、接触电阻过大以及绝缘损坏和高温 烘烤。(1) 过负荷。是指电气设备或导线的功率或电流超过其额定值。过载故障的主要危害在于, 导体在过载的状况下使电能转变成热能,这样导体和其绝缘物局部过热,到达一定温度时, 就能够引燃附近的可燃物,形成火灾。(2) 短路。电气线路当发生短路时,电器线路的支路负荷就会被切除,电流与负荷阻抗的 变化成反比当阻抗趋很小时,电流趋于很大,故产生的热量很大,此时的保险如不能瞬时 断开,随之导线会起火,从而发生火灾。(3) 接触电阻。电气线路的搭接,再其接点处接触松动,接点间的电压足以击穿间隙空气, 形成空气导电,如果接触点空隙稍大,又恰逢电源电压波动峰值,会在空气间拉出电弧, 点燃靠近的可燃物形成火灾。(4) 设计负荷偏小。九十年代前的建筑的电气线路系统在设计时,一般只想到普通照明和一 般家用电器照明用电,所以整个电器线路负荷设计荷载裕度值较小。九十年代以后,大多 数建造进行了改造,但电器线路没有彻底更换,致使电器线路长期处于或濒临超载运行状 态,结果不仅使电器线路过热,而且更严重的是电器线路的接头部位产生的接触电阻效应 突出,致使建筑物的电器线路总是在隐蔽中运行。(5) 导体材料选择不当。在防火检查或火灾原因调查中发现,有的大型建筑的电气线路的 配电干线用的是铜线,而末端那么是铝线,并且连接方式是铜铝直接连接,连接处长空气 作用下,发生铜铝接触电蚀作用,长期运行接头在电蚀的作用下自然松动,随之产生较大 的接触电阻,结果是:或局部放热,或打火放电引燃周围可燃物品引起火灾。(6) 明火所致。在日常生活中大量使用电器焊、喷灯、酒精炉、电炉子等直接或间接的对 电线电缆绝缘构成威胁。(7) 热源所致。如发电厂、华工厂的各种高温蒸汽管道;发电厂锅炉的炉渣,化工厂生产 装置中高温易燃原料喷出时;钢铁厂炽热的钢水等。从根本上讲,电线电缆发生火灾主要是绝缘材料具有老化性和可燃性这两大缺陷。3 电线电缆的分类及其防火性能分析普通电线是由导体、绝缘层组成。导体主要分为铜芯、铝芯两种。低压架空导线还可 分为裸线和绝缘线两种,裸导线外面没有绝缘保护层,绝缘线有绝缘保护层。根据保护层 的材料不同又分为橡皮绝缘线和塑料绝缘线。不具有防火性能。普通电缆是由导体、绝缘层、保护层组成。导体主要分为铜芯、铝芯两种 。按其绝 缘材料的不同可以分为聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆,橡皮聚氯乙烯绝缘护套电缆 及铠装电缆等。不具有防火性能。(1) 在燃烧反响的热作用下,位于凝聚相的阻燃剂热分解,而这个分解过程是吸热的,这 样可使凝聚相内温度上升减慢,延缓了材料的热分解速度。(2) 阻燃剂受热分解后,释放出所谓的连锁反响自由基阻断剂,使火焰反响连锁反响的分 枝中断,减缓了气相反响速度。(3) 催化凝聚相热分解固相产物,焦化层或泡沫层的形成,加强了这些层状硬壳阻碍热传 递的作用。(4) 在热作用下,阻燃剂出现吸热性相变,物理性的阻止凝聚相内温度的升高。 关于阻燃电线电缆的阻燃特性实验标准比较多 ,其中我国所依据的标准是 ?电缆在火焰条 件下燃烧试验方法第3局部:成束电线或电缆的燃烧试验方法?GB/T18380.3-2001。3.2.2 耐火机理一是在电线电缆的绝缘和护套材料中参加某种添加剂,降低聚合物产生的热量,防止 聚合物分解或促进绝缘和护套材料炭化形成保护层;二是在导电芯处增加一层云母玻璃丝 带等无机绝缘材料,使这种电缆能够在燃烧环境中保证线路正常供电运行一段时间,该产 品通过在750C的火中燃烧3小时,施加工频电压1000V而不产生击穿现象。我国目前对 耐火电线电缆分为A、B两种,主要是依据?电线电缆燃烧试验第6局部:电线电缆耐火特 性试验方法? GB/T12666.6-1990。作为无机阻燃剂,主要是利用金属水合物的吸收效应使其具有阻燃性,在这方面具有代表 性的金属水合物有AL(OH) , Mg(OH) 0 0等。Al(OH)和Mg(OH)作为阻燃剂,都是因为它3 22 32 3 2们能在高温作业下解释其化学结合水(Al(OH)为34.6%,Mg(0H)为31%),(见反响式1及2, 32而此反响分解应为吸热反响,因而可以抑制高聚物的燃烧。2A1(OH) Al 0 +3H 0-2648KJ(1)32 32Mg(OH) MgO+HO-93.3KJ(2)22我国目前对矿物绝缘电缆主要是依据?电线电缆燃烧试验第 6 局部:电线电缆耐火特性试 验方法? GB/T12666.6,且必须具有抗喷淋水和抗机械撞击能力。3.3 具有防火性能的电线电缆划分所谓阻燃电线电缆是指在规定试验条件下,试样被燃烧,在撤去试验火源后,火焰的蔓延 仅在限定范围内,残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的特性的电线电缆。阻燃电缆根据? 电缆在火焰条件下燃烧试验方法第 3 局部:成束电线或电缆的燃烧试验方 法?GB/T18380.3-2001规定的不同等级标准试验,可分为A、B、C、D四种类别,其要求应 符合表 1 的规定。表 1 阻燃试验标准GB/T18380.3-2001(阻燃实验)阻燃级别供火时间Bin实验容量L/m合格判定焦化高度(M)自熄时间(min)A40760B4060C2060D20 tm,才能使绝缘介质不燃烧,这就需要选择较为 适宜的导线截面。4.3.2按允许电压损失选择导线截面在电力系统中,各种用电设备随工作状态的变化而改变用电量的多少,如机械加工、电 弧炉、升降机、刨床等。因此造成了实际电压和用电设备的额定电压存在一定的差值,而 各种用电设备所允许的电压差是有一定范围的,这就需要利用下面的公式(3)选择适宜的 导线截面:U=(U-UnUn)*100/100(3)U为实际电压,Un为额定电压,U为电压差,设备的允许电压偏值应符合表3。表3用电设备的允许电压偏值用电设备种类允许电压偏值电动机-8+5照明_6+5事故、照明、路灯照明-10+5配电导线和电缆在正常运行时,由于受其自身重量以及外部风、雨、雪、冰灯外部作 用力的影响,在安装过程中也要受到拉伸力的作用,为保证在安装运行时不因导线折断, 而中断正常供电和发生其他事故,有关部门规定了在各种不同的敷设条件下,电线电缆按 机械强度的最小截面,以此来选择导线和电缆的截面。电缆的截面选择在遵循上述原那么的根底上,还必须满足热稳定性校验。电线电缆在防火工程的设计4.4.1 配线措施(1) 阻燃电线电缆和阻燃耐火电线电缆可在同一电缆桥架内敷设。因耐火电缆本身具有在 火焰中可维持一段时间的通电特性,所以可在同一桥架内敷设。(2) 引至消防设备的二路电源线路可在同一电缆桥架内敷设。(3) 敷设在同一电缆桥架内的电缆,当其非金属材料容量大于14L/m时,易采用隔离措施。电缆的非金属含量时选择阻燃电缆级别的最根本依据。表4防火封堵通道内电缆敷设阻燃级别选择阻燃级别电缆的非金属含量A7L/m14 L/mBC1.5 L/m3.5 L/m(4) 电缆在垂直井道内敷设时,宜采用电缆提架。(5) 电线电缆在吊顶或地板敷设时,宜采用金属管、金属线槽或金属托盘。当采用的电线 电缆具有防止老鼠或小动物破坏的性能,并且地板为非燃烧体时,可直接在地板下敷设, 敷设时应排列整齐,方便检修。(6) 电线明敷时,在特级、一级场所应采用金属管或金属线槽,在二级宜采用金属管或金 属线槽。PVC管在火灾时会释放大量毒性气体和烟雾,明敷时不宜采用PVC管,而UPVC具 有阻燃性,且产生的有毒气体较少,所以可以使用。(7) 电线暗敷时,宜采用金属管或阻燃型硬质塑料管敷设,并应敷设在不燃烧体结构内。 消防设备线路暗敷时,尚应满足其保护层厚度不应小于30mm的要求。4.4.2一般线路的选线措施(1) 直埋敷设和穿管暗敷的电缆可采用普通电缆,用于普通设备线路的电线在穿管敷设时, 可采用普通电线。这里所指的穿管暗敷是指采用电线电缆穿金属管或阻燃型硬塑料管敷设 在不燃烧体结构内,而在吊顶、架空地板、轻质墙体材料内敷设的管线暗敷除外。(2) 当电线电缆成束敷设时,应采用阻燃电线电缆。因为多根电线电缆敷设在同一通道内 时,当电线电缆引燃后,放热量大增,但向空间的散热量不是同步递增,此时如果放热等 于散热,那么维持燃烧,当放热大于吸热,那么燃越旺。(3) 在外部火势作用下,须保持线路完整性、维持通电的场所,其线路应采用耐火电线电 缆或矿物绝缘电缆。这里主要是指为消防设备和重要负荷等供电线路。(4) 电线电缆选用时,应按使用场所和敷设条件选择阻燃级别,但同一建筑物内选用的阻 燃和阻燃耐火电线电缆,其阻燃级别宜相同。选用阻燃耐火电线电缆必须标明阻燃级别, 而以往笼统地标注为 ZR 表达不出阻燃级别的分类。耐火电线电缆也要根据使用场所和敷 设条件选择阻燃级别。因为非阻燃的耐火电线电缆如成束敷设,燃烧时由延燃性所以选用 非阻燃电线电缆时也要考虑选择相应的阻燃级别。(5) 除直埋敷设的电线电缆外,用于特级、一级场所的电线电缆应采用无卤低烟型,用于 二级场所的电线电缆宜采用无卤低烟型。在火灾死亡人数中, 80%不是直接烧死的,而是 因烟雾和毒气窒息而死。浓烟既使人极度恐慌不知所措,又使人人难以呼吸而直接致命。由PVC燃烧后产生的烟雾,其毒性指数高达15.01,人在此浓烟中只能存活23min,从 对人身平安负责的角度出发,应当考虑在人流密度的场所和人流难以疏散的地方,采用无 卤低烟电线电缆,以此为火灾发生时争取到更多珍贵逃生时间。(6) 用于重要的木结构公共建筑应采用矿物绝缘电缆,特级、一级场所中的特别重要负荷 的电源主干线路宜采用矿物绝缘电缆4.4.3 消防设备线路的选用(1) 用于消防设备的控制线路、火灾自动报警系统的信号传输线路、消防播送线路和消防 线路等,以以下方式选用电线:电线穿金属管或阻燃型硬质塑料管暗敷时,可采用阻燃电 线;电线穿金属管明敷时,应采用耐火电线;电线在金属线槽内明敷或穿涂有防伙涂料的 金属管时,可采用阻燃电线。(2) 由变电所或总配电室引致消防设备的电源主干线应采阻燃耐火电缆或矿物绝缘电 缆。(3) 双电源自切箱引致消防设备控制相以及由消防箱引致消防设备等分支线路应采用以下 措施:电线穿管敷设时,应采用耐火电线,但明敷时应采用金属管;电线在金属线槽内明 敷 时,应采用阻燃耐火电线;电缆在电缆架桥内明敷时,应采用阻燃耐火电缆;电缆采 用支架或沿墙明敷时,应采用矿物绝缘电缆。(4) 消火栓泵、喷淋泵等的配电线路消火栓系统加压泵、水喷淋系统加压泵、水幕系统加压泵等消防水泵的配电线路包括 消防电源干线和各水泵电动机配电支线两局部。一般,水泵电动机配电线路可采用穿管暗 敷,如选用阻燃型电线穿金属管并埋设在非燃烧体结构内;或采用电缆桥架架空敷设,如 选用耐火电缆并最好配以耐火型电缆桥架或选用铜皮防火型电缆,以提高线路耐火耐热性 能。水泵房供电电源一般由建筑变电所低压总配电室直接提供;当变电所与水泵房贴邻或 距离较近并属于同一防火分区时,供电电源干线可采用耐火电缆或耐火母线沿防火型电缆 桥架明敷;当变电所与水泵房距离较远并穿越不同防火分区时,应尽可能采用铜皮防火型 电缆。(5) 防排烟装置线路保护防排烟装置包括送风机、排烟机、各类阀门、防火阀等,一般布置较分散,其配电线 路防火既要考虑供电主回路线路,也要考虑联动控制线路。由于阻燃型电缆遇明火时,其 电气绝缘性能会迅速降低,所以,防排烟装置配电线路明敷时应采用耐火型交联低压电缆 或铜皮防火型电缆,暗敷时可采用一般耐火电缆;联动和控制线路应采用耐火电缆。此外, 防排烟装置配电线路和联动控制线路在敷设时应尽量缩短线路长度,防止穿越不同的防火 分区。(6) 防火卷帘门配电线路防火卷帘门隔离火势作用是建立在配电线路可靠供电以使防火卷帘门有效动作根底 上的。一般,防火卷帘门电源引自建筑各楼层带双电源切换的配电箱,经防火卷帘门专用 配电箱向控制箱供电,供电方式多采用放射式或环式。当防火卷帘门水平配电线路较长时, 应采用耐火电缆并在吊顶内使用耐火型电缆桥架明敷,以确保火灾时仍能可靠供电并使防 火卷帘门有效动作,阻断火势蔓延。(7) 消防电梯配电线路消防电梯一般由高层建筑底层的变电所敷设两路专线配电至位于顶层的电梯机房,线 路较长且路由复杂。为提高供电可靠性,消防电梯配电线路应尽可能采用耐火电缆;当有 供电可靠性特殊要求时,两路配电专线中一路可选用铜皮防火型电缆;垂直敷设的配电线 路应尽量设在电气竖井内。(8) 火灾应急照明配电线路火灾应急照明包括疏散指示照明、火灾事故照明和备用照明。一般,疏散指示照明采 用长明普通灯具,火灾事故照明采用带镍镉电池的应急照明灯或可强行启点的普通照明灯 具,备用照明那么利用双电源切换来实现。所以,火灾应急照明线路一般采用阻燃型电线 穿金属管保 护管暗敷于不燃结构内且保护层厚度不小于30mm。在装饰装修工程中,可能 遇到土建结构工程已经完工,应急照明线路不能暗敷而只能明敷于吊顶内,这时应采用耐 热型或耐火型电线。4.4.4 电线电缆的防火措施(1) 电缆在以下情况下敷设时,应采取防火封堵措施。 电缆在穿过不同的防火分区。 电缆沿竖井垂直敷设穿越楼板处 ,超高层建筑应每层进行封堵 ,其他建筑可每隔 23层进行封堵。 电缆隧道、电缆沟、电缆间的隔墙处。 穿越耐火极限不小于 1h 的隔墙处。 穿越建筑物的隔墙处。 至建筑物入口处,或至配电间、控制室的沟道入口处。 电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开口部位。(2) 电缆防火封堵,可根据不同情况,分别采用防火胶泥,耐火隔板、填料阻火包、防火 帽等方式和方法。5 电线电缆在防火设计中的问题分析健全和完善我国电气防火有关技术标准目前我们国家从事的防火设计审核及验收的一些技术依据是有效的法律文件,如 ?建 规?、?高规?、?火灾自动报警系统设计标准 ?等等。这一套系统对我们的工作颇有帮助, 但随 着我国法制化建设的不断深入,尤其是参加世界贸易组织以后,社会各界对我们的 工作有更高的要求和期望,而我们国家这套体系有些却并没有确定的法律依据,如我国还 没有制订电线电缆耐火耐热配线标准以及对电线电缆的阻燃级别没有进行分类和规定 ,这 就造成了我们在实际工程应用时 ,造成了一定的混乱 ,建设单位或施工单位为了节省工程 的投资金额,选择一些较为廉价,耐火级别和阻燃级别较为低的产品,降低了建筑的耐火等 级,同时这也就给建筑埋下了先天性的火灾隐患,这些都给消防部门设计审核、验收带来 了一定的困难。最后,我国?民规?中对电气的规定范围较广,具有通用性,但是对于具体的建筑没有具 体规定,这就势必会造成设计没有具体性,而?建规?对电气的规定较少,没有完全对建筑电 气的平安性能进行防火评估。因此,等同或等效采用国际电工标准和兴旺国家的电气标准 ,以提高我国电气标准的 水平,消除电气火灾隐患,是减少我国电气火灾举措中的当务之急。提高电气防火的监管力度预防电气火灾要从电气系统的设计、安装、使用和维护等各个环节进行平安控制。这 就 需要各个相关部门通力合作,从各自不同的职能分工出发加强监管。虽然我国公安部 新公布的?61 号令?对消防工作推向了全社会,纳入了国民经济的重要组成局部。但是,我 国目前防火监督仍然主要是依靠消防部门采取的防火审核、检查、验收等形式的防火监管. 由于消防部门的警力有限,防火单位较多,任务较重,很难采取行之有效的监管。而且我国 各地供电部门都没有设有负责平安用电、方案用电、节约用电的“三电办公室,应当如 外国的供电公司那样,有负责对用电平安实施监督检查,必要时对存在严重隐患而又不作 整改的用户不予供电。过去受苏联的影响而形成“重发轻配不管用重视发电、轻视用 电、不管用电的倾向、应当纠正。消防部门要从消防监督的角度催促各部门落实相应的工作 ,并进一步加强检查力度 . 其它部门,如建设部门、房管部门、技术监督部门等,都应当对此发挥监管职能。只有这 样,才能使我国电气火灾的严峻形势得以有效的控制。新产品、新技术有待于充分利用电线电缆是国家经济建设中的一个重要的产业,经过5 0年的建设,特别是改革开放 的2 0多年的迅速开展,一些性能优良、科技含量高的新产品相继涌现出来,市场的满足 率大 大提高,但是,这些新产品的使用率没有得到明显的提高,一方面是由于资金短缺, 而压缩设计要求,或降低设计标准。另一方面是设计部门没有把电线电缆防火设计工作摆 在重要位置,思想上不够重视,认为电线电缆设计是简单劳动,因而放松了性能要求,没 有严格落实执行国家有关电线电缆防火标准、标准及有关文件精神,或贯彻各项措施不得 力,如在正确选用电线电缆型式和防火阻燃措施方面存在漏洞。设计部门应充分认识电线电缆防火设计的重要性和紧迫性,同时也要制定相应较为具 体、合理的国家法规。目前我国对电线电缆火灾的预防工作大多只限于一般性的防火检查,这于许多许多兴 旺国家存在着较明显的差异,不少兴旺国家很早就成立有检查电气火灾隐患的效劳机构。 他们用红外线、超声波、谐波测定仪等先进检测仪器检测用户内在潜在的电气火灾隐患, 及时加以整改,收到了良好的效果。但是这项工作仍然属于起步阶段,还没有得到领导和 各界的充分认识和足够重视,缺乏标准性的指导。各级政府和有关部门应加强对电气消防平安技术检测的理解、关爱和支持,为电气检 测工作的正常开展创造有利条件;同时还需要通过各种渠道和新闻媒体,加大对电气防火 平安技术检测宣传的力度,大力报道和介绍这一新生事物,为电气消防平安技术检测创造 良好的气氛。同时,笔者建议对电气火灾隐患检测的这一重要减灾举措是否可以采取标准 化的方式 加以明确,以利于这一减灾措施的落实。6 结束语综上分析,建筑的防火平安性与电线电缆的正确选择和敷设有着直接关系,为此应 按照工程实际考虑消防设备以及需要进行防火设计部位的耐火耐热配线原那么,同时选用 一些防火性能好,性价比较高的电线电缆,以此来扭转我们国家重配线而轻选线的不利局 面,将配线和选线有机地结合在一起,使我国线路敷设向着更科学、更合理、更经济的方 向开展。此外我国电线电缆的耐火耐热技术标准及阻燃级别也不够明确,应尽快使其标准 化、标准化,并制定出更科学、更具体的选线措施及配线措施,以提高工程设计质量和设 备电气配线的防火性能,确保电气设备供电的可靠性和耐火性。文献四: 电线电缆防火性能分析与工程应用探讨目前,我国电线电缆设计规程所要求的防火措施,只是对电线电缆着火后的被动消防。 在实际施工和运行中,由于电线电缆的增加、敷设的集中、施工的质量太差等加剧了电线 电缆火灾的危险性。因此,在实际工程应用中预防电线电缆火灾,必须从控制危险因素着 手,并运用相关标准,采取相应的防火措施。1 电线电缆的火灾原因及其特性电线电缆引发火灾的原因,主要是因为过负荷、短路、接触电阻过大及外部热源作 用。在短路、局部过热等故障状态及外热作用下,绝缘材料绝缘电阻下降、失去绝缘能力, 甚至燃烧,进而引发火灾。
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