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浅析电线电缆的火灾因素及相关特性

2022-04-27 10:35:00来源:本站浏览:47次

      电力线缆在现代社会非常普遍。电线电缆使用管理不当引发的火灾事故时有发生。加强电线电缆防火性能的研究,对提高电力系统的防火水平,保障消防安全具有重要意义。本文对电线电缆耐火性的有关问题进行了分析和探讨。首先,分析了电线电缆的火灾因素及相关特性。其次,详细阐述了电线电缆耐火性和阻燃性的产生和检测。最后,从消防安全的角度讨论了电线电缆的具体应用。


      在现代社会,电力的广泛应用不仅促进了社会生产力的发展,而且对消防安全构成了威胁。作为电力系统不可缺少的重要组成部分,电力线的消防水平直接影响到系统的消防安全水平。大量火灾事故调查结果表明,电线电缆的消防缺陷是引发火灾事故的重要原因。目前,我国电线电缆的消防安全思想属于被动防火,所采取的防火措施只是为了抑制火灾后火灾影响的蔓延而制定的。这种被动灭火原理限制了电线电缆的灭火能力。在实际施工过程中,受电线电缆数量多、分布密度大、施工质量不稳定等因素的影响,电线电缆火灾的可能性进一步增大。因此,为了提高电线电缆的防火能力,必须加强电线电缆火灾隐患的防控管理,最大限度地降低电线电缆火灾的可能性,提高电线电缆在高温下的耐受能力,明火等环境通过有效的技术措施和严格的标准要求。


       1、电线电缆火灾因素及相关特性分析。 通过对大量火灾事故的调查分析,可以看出电线电缆火灾的主要原因是线路负荷过大、短路、接触电阻过大以及外部热源的影响。绝缘材料在短路、局部过热和外部高温环境下的绝缘性能损失。调查结果表明,一旦发生火灾,电线电缆将具有以下性能:


      (1)火灾事故发生后,火灾环境温度将迅速升高。当温度升至800℃~1000℃时,在高温状态下,电线电缆表面的绝缘层会迅速老化,绝缘性能会急剧下降。当绝缘层的绝缘容量下降到一定水平时,可能会导致短路等二次电气事故,造成更大的损失

 

     (2)导线和电缆在规定的允许载流量下有较大的过载容量;


     (3) 当电线和电缆短路时,形成电路路径的绝缘层的温度迅速升高并进入熔融状态。火灾时,它会燃烧并引发火灾。



 

     2、电线电缆的防火性能分析

       2.1、防火机理分析

       2.1、阻燃机理

        电线电缆阻燃能力的形成在于绝缘层材料的加工和生产过程中添加阻燃剂,从而在发生火灾时改变绝缘层的性能和性能,从而达到阻燃的效果。

 

      (1)吸热效应。火灾发生时,电线电缆的绝缘层在高温的影响下会发生热裂纹,破坏绝缘层的结构,这是绝缘层绝缘能力下降的直接原因。添加阻燃剂后,阻燃剂会在高温下分解,并在反应过程中吸收大量热量,从而降低绝缘层的温度,延缓材料的热分解速度;此外,在高温环境中,阻燃剂的相会发生变化,同时会吸收大量热量。这种物理变化也是延迟绝缘层内部温度上升的一个重要因素

 

      (2)停止反应。阻燃剂热分解后,会产生大量具有阻隔作用的物质。这些物质与燃烧反应物发生反应,阻止燃烧反应继续,并起到抑制火灾的作用

 

      (3)生成隔离层。绝缘层在加热时会发生开裂反应,生成的产物会在电缆和电线的表面形成一层坚硬的夹层,从而将未反应的材料与外界隔离,降低热传导速度,延缓绝缘层的热开裂过程

 

 电线电缆


 2.1.2、耐火机理


      (1)电线电缆的耐火主要通过在电线电缆的绝缘和护套材料中添加添加剂来实现。在火灾环境中,添加剂可有效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碳化,形成保护层。

 

      (2)物理隔离是提高电线电缆耐火性的另方法。目前常用的方法是用云母玻璃带包裹芯材金属,通过云母玻璃带的耐高温和绝缘作用来提高电线电缆的耐高温性能,使其在高温环境下能正常工作一段时间。

 

       2.1.3、矿物绝缘电缆的机理𞓜 这种提高电线电缆阻燃能力的方法是基于金属水合物的吸收效应。以氢氧化铝和氢氧化镁为例,氢氧化铝和氢氧化镁在高温环境下加热分解,分别生成氧化铝和水、氧化镁和水,同时吸收大量热量。具体反应方程式如下:


2A I(oh)3-al~O3+3h2o-2648kj 

(1)

  

(mgoh)2-I-mgo+h20-93.3kj 

(2)

      由于吸收了大量热量,绝缘聚合物的燃烧速率受到了很大的控制。


       2.2、电线电缆燃烧特性的分类和标准试验𞓜 电线电缆按其阻燃性、耐火性能等级和阻燃性进行分类,可分为普通电线电缆、阻燃电线电缆和耐火电线电缆。根据阻燃耐火机理,阻燃耐火电线电缆可分为无卤低烟电线电缆和矿物绝缘电缆

 

    (1)火灾不仅是火灾发生时的主要危险因素之一,也是火灾扩散的主要原因。阻燃电线和电缆的设计应避免明火。发生火灾时,阻燃电线电缆的绝缘层在高温的影响下会发生变化,但不会形成火焰,从而降低火灾的威胁,延缓火灾扩散的速度。常用的标准试验为GB/T 18380.3(相当于1ec60332-1999)

 

    (2)耐火电线电缆是指在火灾和高温环境下,在一定时间内保持材料性能稳定和电路正常运行的电线电缆。试验标准为GB/T 12666.6(相当于IE c60331-21-1999):


    (3)。在电线电缆绝缘层材料的合成和生产中添加卤素是绝缘材料常用的阻燃设计方法。然而,由于卤素的高毒性,无卤绝缘材料已成为目前重要的发展方向。根据耐火性,低烟电线电缆分为阻燃型𞓜 阻燃和耐火,均不含卤素。其中,阻燃电线电缆在发生火灾时不会产生火焰,产生的烟尘较少,可以在一定程度上控制和抑制火焰的扩散和蔓延。检测标准主要包括GB/T 176502(相当于iec60754-2)、GB/T 17651.2(相当于iec61034-2)和GB/T 18380.3(相当于iec60332-3)。阻燃耐火型加强阻燃电线电缆,不仅阻燃,还能保证电线电缆在火灾环境中一定时间内正常工作。检测标准除上述标准外增加了GB,Q'12666.6(相当于IE C 60 33 1)


    (4)矿物绝缘电缆是在绿色环保和健康理念下设计开发的另新型电线电缆。这种电缆在火灾条件下不会燃烧,也不会形成烟雾和有毒物质。不会因短路而引起火灾。除常用的GB/T 12666.6耐火试验外,根据火灾的实际情况,根据英国BS标准的相关内容,对电线电缆进行抗喷水和机械冲击(重物坠落)试验。此外,国家标准gb13033-1991(额定电压750V及以下的矿物绝缘电缆和端子)也是矿物绝缘电缆常用的重要参考标准。


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