電線電纜防火性能分析

王宇夫

【摘要】：電力線路在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活中十分常見，因?yàn)殡娋€電纜使用、管理不當(dāng)引發(fā)的火災(zāi)事故也常有發(fā)生。加強(qiáng)電線電纜防火性能研究，對(duì)于提高電力系統(tǒng)防火水平保障消防安全具有十分重要的意義。文章圍繞電線電纜防火性能有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析和探討，首先分析了電線電纜的起火因素以及相關(guān)特性，其次對(duì)電線電纜防火阻燃性能的產(chǎn)生與檢測(cè)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，最后從消防安全角度對(duì)電線電纜的具體應(yīng)用進(jìn)行了討論。

【關(guān)鍵詞】：電線電纜；防火性能；機(jī)理；防火措施；防火應(yīng)用

引言

現(xiàn)代社會(huì)，電力的廣泛應(yīng)用在促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展的同時(shí)，也給消防安全帶來(lái)了威脅。作為電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成，電線電力的消防水平對(duì)系統(tǒng)的消防安全水平有著直接影響。大量火災(zāi)事故調(diào)查結(jié)果顯示，電線電纜存在消防缺陷是引發(fā)火災(zāi)事故的重要原因。我國(guó)關(guān)于電線電纜的消防安全思想屬于被動(dòng)消防，其采取的防火措施只是從火災(zāi)發(fā)生后抑制火災(zāi)影響范圍擴(kuò)散而制定的。

1、電線電纜的起火因素以及相關(guān)特性分析

調(diào)查結(jié)果顯示，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，電線電纜會(huì)有如下表現(xiàn)：（1）火災(zāi)事故發(fā)生后，起火環(huán)境溫度會(huì)迅速升高，當(dāng)溫度上升至800℃到1000℃，在高溫狀態(tài)下，電線電纜表面的絕緣層會(huì)迅速老化，絕緣性能急劇下降。當(dāng)絕緣層絕緣能力降到一定水平后就可能導(dǎo)致短路等次生電氣事故發(fā)生，從而造成更大的損失；（2）導(dǎo)線電纜在規(guī)定的允許載流量下有較大的過(guò)載能力。

2、電線電纜防火性能分析

2.1防火機(jī)理分析

2.11阻燃機(jī)理

（1）吸熱作用。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，電線電纜絕緣層受高溫影響發(fā)生熱裂解，破壞絕緣層結(jié)構(gòu)，這是絕緣層絕緣能力下降的直接原因。而添加了阻燃劑后，在高溫狀態(tài)下阻燃劑發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中吸收大量的熱，從而降低絕緣層溫度，延緩了材料的熱分解速度；在高溫環(huán)境下，阻燃劑相發(fā)生改變，同時(shí)吸收大量熱，這一物理變化也是延緩絕緣層內(nèi)部溫度升高的一個(gè)重要因素。（2）中止反應(yīng)。阻燃劑受熱分解后，會(huì)產(chǎn)生大量具有阻斷效果的物質(zhì)。這些物質(zhì)與燃燒反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)，阻止了燃燒反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，起到了抑制火災(zāi)的作用。

2.12耐火機(jī)理

（1）電線電纜耐火性能主要是通過(guò)在電線電纜的絕緣和護(hù)套材料中加入某種添加劑而實(shí)現(xiàn)的，在火災(zāi)環(huán)境下，該添加劑可以有效降低聚合物產(chǎn)生的熱量，防止聚合物分解或促進(jìn)絕緣和護(hù)套材料炭化形成保護(hù)層。（2）物理隔離是提高電線電纜耐火性能的另一種方法。常用的方法是使用云母玻璃絲帶包覆在線芯金屬周圍，通過(guò)云母玻璃絲帶所具有的耐高溫、絕緣效果提高電線電纜的耐高溫能力，使之在高溫環(huán)境下可以正常工作一段時(shí)間。

2.13礦物絕緣電纜機(jī)理

這種提高電線電纜阻燃能力的方法是借助了金屬水合物的吸收效應(yīng)。下面以氫氧化鋁和氫氧化鎂兩種金屬水合物為例，在高溫環(huán)境下，氫氧化鋁和氫氧化鎂受熱分解，分別生成氧化鋁和水、氧化鎂和水，并同時(shí)吸收大量的熱。具體反應(yīng)方程式見下：2Al（OH）3--*Al2O3+3H2O-2648KJ（1）Mg（OH）2--～MgO+H2O-93.3KJ（2）由于吸收了大量的熱，使得絕緣層高聚物燃燒速度受到很大控制。

2.2電線電纜燃燒特性分類及其標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)

（1）火焰不僅是火災(zāi)發(fā)生時(shí)的主要危害因素之一，也是火災(zāi)擴(kuò)散的主要原因。阻燃電線電纜就是針對(duì)避免明火產(chǎn)生而設(shè)計(jì)出來(lái)的。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，阻燃電線電纜絕緣層受到高溫影響發(fā)生變化，但并不形成火焰，從而降低了火災(zāi)的威脅，延緩了火災(zāi)擴(kuò)散的速度。常用的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)為GB/T18380.3（等同于IEC60332-1999）。（2）耐火電線電纜則指的是在火災(zāi)高溫環(huán)境下一定時(shí)間內(nèi)保持材料性質(zhì)穩(wěn)定和電路正常工作的電線電纜。其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T12666.6（等效于IEC60331-21-1999）。

3、電線電纜在防火工程中的應(yīng)用

3.1電線電纜的選用

3.11選用原則

消防工程中使用電線電纜，除了要滿足一般電線電纜的使用要求外，還要具有與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符合的防火等級(jí)，以保證其在火災(zāi)發(fā)生條件下正常工作，保障必須的電力供應(yīng)，將火災(zāi)損失降到最低限度。基于電線電纜在火災(zāi)環(huán)境下也可能燃燒的情況，在選擇電線電纜時(shí)，要充分考慮其在火災(zāi)狀態(tài)下的特性表現(xiàn)，具體有兩項(xiàng)要求，一是要避免電線電纜因?yàn)槎搪贰⑦^(guò)載發(fā)熱引發(fā)火災(zāi)，二是要提高絕緣層在外部火焰灼燒狀態(tài)下保持狀態(tài)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的性能，從而減少絕緣層材料裂解產(chǎn)生的小分子有毒有害物質(zhì)，避免“二次災(zāi)害”的產(chǎn)生。在選用電線電纜時(shí)要堅(jiān)持實(shí)事求是、因地制宜的原則，根據(jù)使用條件選擇恰當(dāng)、適宜的電纜電線，要既滿足使用要求，又保證運(yùn)行安全，還要注意控制成本。

3.12非消防電氣線路的選用要求

（1）對(duì)于沒(méi)有特殊要求的常規(guī)線路，使用普通電線電纜進(jìn)行敷設(shè)，如果是采用直埋或穿管暗敷的敷設(shè)方式的話，也可以使用普通電纜；（2）如果是多條電線電纜集成一束進(jìn)行敷設(shè)，由于集束電纜工作狀態(tài)下溫度更高，宜使用阻燃電線電纜；（3）對(duì)于特級(jí)、一級(jí)場(chǎng)所等消防安全要求嚴(yán)格的場(chǎng)所，應(yīng)該使用無(wú)鹵低煙型；（4）對(duì)于木制結(jié)構(gòu)公共建筑，特級(jí)、一級(jí)場(chǎng)所中承擔(dān)著主干線路職責(zé)，負(fù)荷水平高的線路應(yīng)使用礦物絕緣電纜。

3.2電纜線路敷設(shè)的防火措施

3.21做好防火封堵措施

對(duì)于電力線路穿過(guò)多個(gè)區(qū)域的情況，要做好線路穿經(jīng)途中不同區(qū)域間的封堵處理，做好消防隔離，避免發(fā)生火災(zāi)時(shí)火勢(shì)沿線路擴(kuò)散。

3.22確保電力線路與熱源和火源間的安全距離

在敷設(shè)電力線路時(shí)，要注意與附近存在的熱源、火源間的距離足夠安全，避免熱源、火源給電力線路帶來(lái)的不安全因素。在某些易燃易爆環(huán)境下不能進(jìn)行電氣線路敷設(shè)。

結(jié)束語(yǔ)

電線電纜起火因素和起火后形成的危險(xiǎn)源都較多。在使用、管理電線電纜過(guò)程中，必須高度重視電線電纜的防火性能。根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境正確選擇電線電纜的種類、規(guī)格，既要滿足使用技術(shù)要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)成本。要加強(qiáng)電力線路的日常維護(hù)管理，確保電線電纜長(zhǎng)期處于正常工作狀態(tài)，加強(qiáng)巡視檢查，及時(shí)排除異常情況，將火災(zāi)隱患消滅于起始狀態(tài)，從而有效預(yù)防電線電纜火災(zāi)事故發(fā)生，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)秩序安定和諧。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]黃平.淺析電線電纜的防火對(duì)策[J].科技與生活，2010.