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阻燃电缆

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阻燃电缆范文第1篇

关键词:地铁用电缆;阻燃要求;阻燃技术

1 地铁电缆对无卤低烟阻燃要求的考虑

作为供电系统的环网35kV电缆的使用环境条件目前有隧道内、变电所内电缆夹层和高架桥上、电缆排管及地面电缆沟几种情况。

对于在地铁隧道内、变电所内使用的电缆,由于处在相对密闭的环境下,一旦因各种因素造成电缆线路起火时,不允许火焰沿电缆长度方向蔓延导致火灾扩大,同时也不允许发生燃烧的电缆产生大量浓烟和卤酸气体。这是为便于人员逃生,同时防止卤酸气体对封闭环境内的物质、尤其是电器设备中的金属产生腐蚀作用,从而导致二次灾害的发生。

基于这种情况要求,敷设于隧道内、变电所内电缆夹层的电缆必须满足无卤低烟阻燃的要求,这类电缆的绝缘、护层等各种材料适合选用无卤低烟阻燃的材料,同样这类电缆的结构设计也一定要满足良好的无卤低烟阻燃能力的性能要求。

对于敷设于高架桥上、电缆排管及地面电缆沟的电缆。由于处在开放的环境条件下、有的电缆(比如高架桥上)要承受强烈的日照和环境老化的作用,有的电缆要承受长期的积水浸泡(比如地面电缆沟内的电缆)。这类电缆处在开放的环境下,可以不要求具备无卤低烟的阻燃能力,但要求拥有较强的耐受日光老化和具有相应防水功能。

在这种使用条件下,电缆的结构设计不必考虑无卤低烟阻燃的性能。这类电缆的护层材料适合选用聚乙烯塑料或聚氯乙稀塑料。作为电缆护层,这类材料比无卤低烟阻燃的材料有着更好的耐受日光老化和更好的防水渗透性能。

基于这种情况,可以看出敷设于高架桥上、电缆排管及地面电缆沟的电缆可以不要求具备无卤低烟的阻燃能力,但要拥有较强的耐受日光老化和具有较好的防水渗透功能。

所以,在地铁环网电缆的选型时,如果根据不同的使用条件选用不同类型的电缆比较好。由于无卤低烟阻燃的护层材料的常规性能(如抗拉强度、断裂伸长率等)要低于、而价格要高于聚乙烯或聚氯乙稀护层材料;因此在不要求具备无卤低烟的阻燃要求条件的区段,可选用普通或有卤阻燃的防水电缆。这样的设计选型方案不仅可以减少了电缆的采购成本,而且对减少电缆的敷设问题发生、提高电缆运行的可靠性也是非常有好处的。

2 电缆结构与选材对电缆无卤低烟阻燃性能的影响

绝缘:地铁及其它领域使用的无卤低烟电缆,绝缘材料可采用乙丙橡胶(EPR)、交联聚乙烯(XLPE)、聚乙烯(PE)或其他的无卤阻燃聚烯烃等。因为XLPE绝缘的电缆具有较高长期工作温度、优良的电气性能、优异的热稳定性和老化稳定性,优良的耐化学腐蚀性能及优良的耐水性并且不含有卤素,所以除有特殊场合外(如:因频繁移动有柔软要求、低电压且高阻燃要求等),多数情况下采用XLPE作为无卤低烟系列电缆的绝缘材料。

包扎带:无卤低烟电缆所用包扎带一般采用各种布状物为基材,水合金属氧化物如氢氧化铝、氢氧化镁等粉状为阻燃材料,通过一定的工艺加工制成的无卤低烟阻燃包带,其在阻燃的同时可大大降低发烟量。

护套材料:无卤低烟电缆的护套对电缆阻燃性能及燃烧时释放出气体的烟密度影响最大,这就要求护套材料接触火焰时应有成壳性。

材料的发烟,与燃烧、阻燃无必然联系,只是作为电缆燃烧后的“二次灾害”而被用户越来越多的予以关注。所谓“发烟”是指粒子在0.01~10μm之间的悬浮在空气中的微尘物,多半为黑烟。发烟程度与分子结构有关,PVC发出一定的黑烟,PE几乎不发黑烟。

目前多数选用无卤低烟阻燃聚烯烃护套料,例如在不含卤素的聚烯烃中加入了Al(OH)3或Mg(OH)2。由于燃烧时释放水蒸气气体,带走热量、降低燃烧电缆的温度,隔离或冲淡了电缆周围的氧气从而达到电缆阻燃的目的。国目前这种无卤低烟电缆料的氧指数在30~42之间,同时也可以使燃烧时释出气体的烟密度和卤酸气体量达到IEC标准的要求。

结构:关于无卤低烟阻燃电缆的成束阻燃性能要求,即电缆的阻燃能力,针对的是电缆整体而言。护层材料的氧指数的高、低仅指的是单一材料时在特定试验条件下的测试结果,电缆整体成束阻燃性能水平还与电缆的结构方式、其他所用材料、导体材质与截面大小、有无金属铠装等有关。因此不用、也不能通过限定护层材料的氧指数值来保证电缆整体成束阻燃性能的。

可以通过对电缆结构的仔细设计,来达到整体电缆无卤低烟阻燃性能水平的实现。比如设计时对电缆平均氧指数的作为参考方向,通常C类阻燃电缆,一般设计电缆的平均氧指数在25以上;A类阻燃电缆应有高氧指数的挤出衬层,建议电缆平均氧指数>32,且护套材料接触火焰时应有成壳性。但对电缆平均氧指数仅能作为参考,还有其他因素要综合考虑,最终要以电缆成束燃烧试验的结果确定。

参考文献

[1]朱爱荣.建筑电气用低压无卤低烟电缆绝缘层阻燃优势分析[J].现代建筑电气,2014(3).

[2]黄海.35kV城市轨道交通用电力电缆的设计[J].电气技术,2013(9).

[3]汪海,徐红.材料氧指数与电缆成束燃烧关系的分析[J].电线电缆,2013(1).

[4]柯宗海.交联聚烯烃绝缘A类阻燃电缆结构设计[J].电线电缆,2012(2).

[5]胡大伟,高玄飞.不同阻燃级别的电缆在建筑工程中的应用[J].电气应用,2011(14).

[6]徐岢.阻燃电缆在工程中的选用[J].现代装饰(理论),2011(4).

阻燃电缆范文第2篇

【关键字】阻燃;耐火;电缆;研究

中图分类号:F407.6 文献标识码:A

电缆在我国建筑工程中应用广泛,是电能传输和智能信息传递的重要载体。然而,改革开放后,随着我国建筑安装工程的发展,电缆的安全问题也日益凸显。因此,建筑行业越发关注阻燃和耐火电缆的特性以及施工安装技术,这是一个亟待解决的问题。

1.阻燃和耐火电缆相关概念

阻燃电线电缆是具有规定的阻燃性能(包括材料发烟性、延燃性、材料烟气毒性)的电缆,而耐火电线电缆是具有规定的耐火性能(包括材料发烟性、耐火特性、材料烟气毒性)的电缆。

2.阻燃和耐火电缆在安装时需要注意的问题

2.1阻燃电缆

根据阻燃电缆的特性,相关人员在安装施工的过程中需要注意五点问题。

(1)鉴于阻燃电缆以及低卤低烟阻燃电缆在燃烧时会释放卤酸气体(气体具有腐蚀性),因此在火灾时会阻碍消防从而耽误救火时间并加剧火势蔓延,因此在人口密度较高的公众场所应尽量安装无卤低烟阻燃电缆,而在人口密度较小的作业区可以选用任意一种阻燃电缆。

(2)无卤低烟阻燃电缆同含卤阻燃电缆相比,其腐蚀性低且燃烧时释放的烟小,但机械性能明显降低,因此在进行电缆敷设时,无卤低烟阻燃电缆在安装时的弯曲半径应大于卤阻燃电缆。

(3)从外观上无法区分阻燃电缆的A B C类别,只有靠制造厂家进行供货保证,因此在设计选用时应慎重选择电缆制造厂家。

(4)阻燃电缆分为A 、B 、C3类,其中A类阻燃电缆性能较B C类更优,因此在安装的过程中需要检查电缆的类型,再根据实际情况进行安装。

(5)在进行电缆敷设设计时,不宜将非阻燃电缆和阻燃电缆并列敷设。

2.2耐火电缆

根据耐火电缆的具体特性,安装人员应注意以下几个问题:

(1)当在电缆密集的电缆隧道、电缆夹层中,或位于油管、油库附近等易燃场所安装耐火电缆时,应首先选用A类耐火电缆。除上述情况外且电缆配置数量少时,可采用B类耐火电缆。

(2)耐火电缆避免当作耐高温电缆使用。

(3)耐火电缆大多用作应急电源的供电回路,要求火灾时正常工作,对于供电线路较长且严格限定允许电压降的回路,因此电缆截面最好放大一档,因为火灾时环境温度会升高,为确保线路的输送容量,降低压降。

(4)为降低电缆接头在火灾事故中的故障机率,在安装中应尽量减少接头数量,以保证线路在火灾时能够正常使用。

3.阻燃和耐火电缆的安装方式及位置

3.1阻燃和耐火电缆的安装方式

3.1.1将相同型号的、相同的尺度的阻燃和耐火电缆捆绑紧密或者稀疏安装在一个位置。

3.1.2将电缆一根根的单独安装。

3.1.3将不同尺度和类型的电缆放在一起进行掺杂的安装。

3.1.4将电缆垂直状态安装或者是水平状态安装。

3.2阻燃和耐火电缆在建筑施工时的常用位置

3.2.1地面、墙身的内侧或者外侧、房屋天花板的下边。

3.2.2建筑中所用的砖、石头的空间地方、用来通风的系统里侧、或者管道里边。

3.2.3木质材料的面板或者大理石以及岩石材料的面板的上面或者下面。

3.2.4在建筑构造中所运用的架子进行电缆固定或者导线、分支线等等的管道里安装电缆。

4.阻燃和耐火电缆的安装技术要求

4.1安装阻燃和耐火电缆时综合其安全性

某种程度上讲, 阻燃特性的电缆和耐火特性的电缆是具有不同性质的。阻燃电缆虽然在燃烧时不会延伸其燃烧范围,但是它同耐火电缆还是具有一定的区别的。具有阻燃特性电缆本身不会燃烧,如果存在外在的火势下也许会被燃,但是如果没有外在的火势,它具有阻碍火焰延伸的性能。而且若阻燃电缆没有金管的防护,其耐火性是十分低的。而耐火电缆虽然具有耐火性,但是有一定的温度承受范围,因此它即便是有机构成的具有耐火特性的电缆,如果没有一定的安全防护决策,也是无法在一个很长的时间段内达到火势的蔓延、设备的破损等这些具有破坏性质的因素所要的条件。因此在安装施工过程中需综合考虑这两种电缆的特性,在全面了解阻燃和耐火电缆的构成,明白其所具有的特性,进行深刻的、全面的、准确的了解之后,将阻燃特性的电缆和具有耐火特性电缆结合在一起,并依据相应的安装设计方法进行安装,这样才能满足建筑工程在施工时所运用的电力负荷,保证其不自燃、不蔓延燃烧,进而建立安全的消防设施。

4.2正确安装耐火和阻燃电缆的位置

对于在安装在不同位置的阻燃和耐火电缆,对电缆的耐火度、所产生的烟量的要求因地而异。因此在建筑构造的过程中应挑选有着相关的性能以及对电缆应该安装在哪个位置的详细说明的阻燃和耐火电缆。对于不同型号的电缆、不同尺度的电缆要进行合理的分类,并根据其独有的特性进行相应的安装,使其特性符合建筑构造中所要运用的电力的负荷、以及电气之间的配额。阻燃和耐火电缆在建筑的电缆线槽以及其他的电缆管道里成束的敷设时被使用,无论这条线路所供应的是多少的负荷。当数量比较多的电缆被敷设在同一个管道里,电缆被燃烧后,会释放出很大的热量,如果电缆所放出的热量与吸收的热量相同,则要继续燃烧,如果放出的热量大于吸收的热量时,则燃烧的火势会增大。在建筑不同的位置采用不同特性的阻燃和耐火电缆,如果利用不当,电缆可能在发生火灾时被破损从而影响建筑施工的开展与进行。但在一定的条件下,由于阻燃的电缆所具有的特性,能使火灾范围缩小。因此在选用的同时,还要注意不同阻燃和耐火电缆的阻燃层次。

4.3安装阻燃和耐火电缆时注意其特性

使用阻燃和耐火电缆是具有两种不同的特性的电缆有机结合而成的。建筑企业在进行建筑构造的过程中,所选用的电缆要想达到防火灾的功能,一定要根据电缆所具有的特性即本身所具备的材料的性质与功能,结合建筑构造过程中火灾的形势与延伸所造成的危害性,以及由于火灾所产生的烟雾的稀薄或者浓厚程度,将这些因素结合起来,根据建筑工程的特点与规划,进行合理的设计,从而减少或者杜绝由于电气造成的火灾所带来的损失和伤亡,使得阻燃和耐火电缆促进建筑的施工,使得建筑工人在工作的过程中安心工作,使得建筑工程的质量达到所要求的标准,进而提升工作效率,增进企业建筑构造的经营成果。因此,建筑企业进行电缆的选用方面要加大对专业人才的任用,使得在利用阻燃和耐火电缆时,能够合理的、精确的、有效的、规范化的进行实施。并使得所选用以及所设计出来的阻燃和耐火电缆符合建筑构造的特性,以及建筑在构造中所使用的电力负荷额度,使得所设计出的建筑构造中所使用的阻燃和耐火电缆达到最大效用。进而,促进安全施工的同时达到建筑的质量水准。

5.结束语

随着经济的发展,科学技术的日益发达,建筑工程在建造中所运用的阻燃和耐火电缆也有了很大的改进。在阻燃及耐火电缆的施工过程中要加强施工的质量控制,从而确保工程质量。

参考文献

[1] 魏学海.阻燃、耐火电缆的设计开发及选用[J].电线电缆.2005(02)

[2] 程道彬,李风.浅谈我国塑料绝缘阻燃和耐火电缆的现状及发展方向[J].消防技术与产品信息.2001(05)

[3] 黄辉,徐耀亮.电线电缆阻燃化研究现状[J].上海塑料.2012(03)

阻燃电缆范文第3篇

关键词:电缆桥架;火灾事故调查;防火对策

1 一起电缆桥架火灾事故调查案例

2013年1月6日10时31分,位于济南市历下区文化东路51号汇东星座发生火灾,过火面积24平方米,无人员伤亡,直接经济损失7.5万元。过火区域主要是一至十六楼的电缆井内。

经勘验:起火建筑为历下区文化东路51号的汇东星座大厦,该大厦主体建筑地上16层、地下2层,建筑面积13000平方米,南侧临街,东、西侧为车道,北侧为花坛、空地。过火区域主要位于地上一层至地上十六层的楼层配电室内,楼道等其余部位仅为烟熏。各层配电室的楼层方位及布局基本相同,每层面积约1.5平方米,房门位于西墙。配电室靠南墙放置本楼层配电箱,靠西墙北侧放置本楼层通讯信号箱,靠北墙、东墙的中间位置各有一电缆井桥架。

经调查,对起火原因认定如下:起火部位位于大厦三层配电间内,起火点位于三层配电间强电电缆桥架内。起火原因为电缆桥架内强电电缆对金属桥架放电,电弧高温引燃电线绝缘层等可燃物。起火时间为2013年1月6日10时31分左右。

2 电缆桥架的火灾危险性和起火因素

2.1 电缆桥架的火灾危险性

电缆桥架引发火灾的原因主要是电线电缆过负荷、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,绝缘材料电阻下降、失去绝缘能力,甚至燃烧,进而引发火灾。火灾中电线电缆的特征:(1)火灾温度一般在800~1000℃,导线电缆会很快失去绝缘能力,进而引发短路等次生电气事故,造成更大的损失;(2)电线电缆在规定的允许载流量下有较大的过载能力;(3)在短路状态下,电线电缆的绝缘材料会瞬间发生熔融、燃烧并引燃周围可燃物。

2.2 电缆桥架火灾的原因

电缆桥架内电线电缆从绝缘层的油浸电缆纸、交联聚乙烯、乙丙橡皮等材料到油麻、聚氯乙烯外护套材料都是易燃性物质。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。导致电线电缆着火的原因主要有以下儿点。

2.2.1 电缆载流设计不当

电缆载流量选择不当,部分电缆长期满负荷或经常超负荷运行,温升过高及电缆沟道、隧道积水致使电缆老化、受潮、过热引起短路自燃。

2.2.2 电缆安装施工不当

在施工中,有的单位未采取防火措施,电缆敷设混杂,常把会产生剧毒烟雾的中低压电缆与高压电缆一起敷设;有的施工人员在电缆敷设时没有严格按操作规程和工艺要求施工,常因刮、碰、压、扭等原因造成电缆外层损伤,易进水受潮,运行时绝缘层可能被击穿产生电弧,引起火灾。

2.2.3 电线电缆故障

(1)电线电缆制作粗糙,绝缘层受潮,致使电缆头及终端盒在运行中产生故障而自燃、爆炸;(2)部分电缆技工工艺操作不严,不注意卫生,杂质、污物等清理不净,造成界面接触不良;(3)接头工艺不精、制作质量不高、防火措施较少,在故障情况下受高电压、大电流的冲击导致接头起火;(4)电缆接地不良,接地线焊接不牢,接触不良,阻值偏大,造成电缆接地故障电流比正常短路电流小,使电流保护器不能及时切断故障,而出现电弧、电火花。

3 电缆桥架内电线电缆的防火措施

3.1 选用阻燃电线电缆

3.1.1 阻燃电线电缆防火机理

(1)在燃烧反应的热作用下,位于凝聚相的阻燃剂热分解吸热,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,释放出连锁反应自由基阻断剂,使火焰、连锁反应的分枝中断,减缓气相反应速度;

(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,阻止凝聚相内温度的升高。

3.1.2 阻燃电线电缆的分类及选用

《电力工程电缆设计规范》中把采用阻燃电缆、耐火电缆等作为电缆防火的重要措施,对各种阻燃电缆的选用作了明确规定。凡能通过成束电线电缆燃烧试验的电缆称之为阻燃电缆。阻燃电缆主要包括普通型阻燃电线电缆、无卤低烟阻燃电缆、低卤低烟型阻燃电缆、耐火电缆。这些产品的制造技术、性能特性不同,应用范围也不同。

(1)普通型阻燃电线电缆。普通型阻燃电线电缆(简称阻燃电缆)制造简单、成本低,是防火电缆中用量最大的电缆品种。其特点是在成束敷设的条件下,电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内,避免电线电缆着火延燃而造成重大灾害,提高了电缆整条线路的防火水平。

(2)无卤低烟阻燃电缆。无卤低烟阻燃电缆不仅具有优良的阻燃性能,而且在燃烧时几乎不产生腐蚀性气体和毒性气体,仅产生极少量的烟雾,减少了对仪器、设备的腐蚀及对人体的损害,有利于火灾时的灭火救援。无卤低烟阻燃电缆通常考核电缆的阻燃性能、腐蚀性、烟浓度及毒性指标。这类电缆的阻燃性能通过成束燃烧试验,分A、B、C三种。燃烧气体的腐蚀性通过测定燃烧气体水溶液的pH值和电导率来确定,烟浓度一般用电缆燃烧时的透光率来评定,试验按GB/T17651-1998规定的方法进行,毒性指数的测试方法由用户规定。无卤阻燃电缆的机械性能比普通电缆稍差,这是由于加入特殊添加剂所致,其特殊性能见表1。无卤低烟阻燃电缆适用于地铁、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HCL释放量和烟浓度指标介于普通阻燃电缆与无卤阻燃电缆之间。这种电缆不仅具备阻燃性能,而目在燃烧时释放的烟量较少,HCL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HCL发生量有一定限制的场所。低卤低烟阻燃电缆的绝缘和护套材料成分通常是以聚氯乙烯树脂为基材,配以特种增塑剂、高效阻燃剂、HCL吸收剂、抑烟剂等,经特殊工艺加工而成,显著改善了普通阻燃聚氯乙烯绝缘材料的燃烧性能,大大降低了材料的烟密度和HCL释放量。

(4)耐火电缆。耐火电缆在着火燃烧时仍能保持一定时间的正常运行,主要有三种类型。一是矿物绝缘电缆(又称氧化镁绝缘电缆),采用氧化镁作绝缘材料,无缝铜管作护套,经特殊工艺制作而成,具有优良的防火、防爆、耐高温、耐腐蚀等特性,应用于要求特别安全或高环境温度、高辐射强度的场所,该电缆的长期使用温度为250℃,在950~1000℃可持续供电3h。但该类电缆制造工艺复杂,价格昂贵,安装较复杂,制造长度也受限制。二是硅绝缘电缆,其绝缘层采用硅橡胶混合物,具有较好的耐火性能,但材料主要依赖进口,价格偏高,制造及应用受限制。三是用无机材料与一般有机绝缘材料复合构成的复合绝缘电缆,耐火层采用耐火云母带绕包在普通导体外。这种电缆工艺简单,价格较低,生产长度和使用范围不受影响,耐火性能较好,目前国内大多数电缆厂均生产这种耐火电缆供公共设施、高层建筑等处应用。

3.2 科学设计及安装

3.2.1 封堵

防火封堵是采用防火堵料将电缆穿越处的小缝隙进行堵塞,防止电缆着火延燃。对电缆沟与电气盘、箱、柜的连接处、隔墙、楼板的孔洞等均需进行阻燃封堵。最好采用渗透性强、发泡时胀力大、密封性能、防水作用好,而且可拆性好、方便增补的材料。电缆防火门要长期关闭,电缆防火板和电缆沟盖板的缝隙应封闭,电缆敷设密集处采用软堵料封堵严实。防火封堵一般用钢筋等材料作骨架以提供足够的机械强度,防止电缆着火,特别是发生电气短路时引起的空气迅速膨胀,产生一定的冲击,破坏骨架,使防火封堵失去作用。

3.2.2 分隔

防火隔墙可将长电缆隧道、电缆沟道分割成小区段,将着火区间缩小,可采用耐火隔板、硅酸铝纤维毡、防火堵料、防火涂料等。防火隔墙用矿渣棉筑成,在隧道中与防火门配套使用。为了便于电缆新增与更换,防火隔墙应简易目易于拆卸。电缆隧道单起分隔作用的电缆防火墙厚度不应小于240毫米,防火墙要比电缆支架宽100毫米以上,防火墙两侧还要有不小于1000毫米的阻火段,以有效地防止电缆火灾的串延。

3.2.3涂层

涂刷防火涂料可避免电缆着火后延燃。防火阻燃带施工方便,不易脱落,适应性强,价格便宜,性能与防火涂料相似。在进入柜体的电缆至终端头部分,在防火隔墙两侧2~3米区域内将所有电缆涂刷二遍防火涂料或包防火阻燃带。防火涂料的阻火效果与涂层厚度和原料性质有关,应与隔、堵等防火措施组合使用。

3.2.4 设置防火设施

(1)设置火灾报警系统。根据实际情况,选择适当的报警探头和适合电缆层特点的报警系统。目前在电缆沟、管道井使用较为广泛的是线性(或称缆式)感温探测器。

(2)高压水喷雾灭火。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,宜采用高压水喷雾灭火方式。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。在大型建筑物内及电缆隧道中采用此法效果显著。

(3)加强电缆层(井)的通风。利用自然通风条件,尽可能在电缆层靠外墙部位设置通风口(通风口的具体设置可结合火灾扑救时的突破口)。同时还应建立不间断供电的机械排烟系统,以便在火灾初期通过自动报警联动打开排烟风机。

3.3 规范的日常管理

(1)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。

4 结束语

综上所述,要做好电缆桥架的防火工作,就要从电线电缆的正确选择、正确安装和强化日常规范化管理等方面着手,做到安全可靠、技术先进、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。

参考文献:

阻燃电缆范文第4篇

35KV 交联聚乙烯绝缘低卤及无卤阻燃、耐火电力电缆

型号及名称

1)型号用字母及数字含义:

NH——通过GB12666.6类耐火试验;

ZR——通过GB12666.5类成束燃烧试验;

B——低卤(型号末位);

C——无卤低烟(型号末位);

YJ——交联聚乙烯绝缘;

V——低卤阻燃聚氯乙烯护套或衬层;

S——无卤阻燃热塑性聚烯烃护套或衬层;

22——钢带铠装低卤阻燃聚氯乙烯外护套;

24——钢带铠装无卤阻燃热塑性聚烯烃外护套。

2)型号组合结构及表示的电缆名称,见表

型号 名称

NH/ZR-YJV-B 交联聚乙烯绝缘低卤、阻燃、耐火型电力电缆

NH/ZR-YJV22-B 交联聚乙烯绝缘低卤、阻燃、耐火型钢带铠装电力电缆

NH-ZR-YJS-C 交联聚乙烯绝缘无卤低烟、阻燃热塑性聚烯烃衬垫(或护层)耐火型电力电缆

NH-ZR-YJS24-C 交联聚乙烯绝缘无卤低烟、阻燃热塑性聚烯烃衬垫(或护层)耐火型电力电缆

额定电压450/750V及以下控制电缆

型号及名称 产品分类 绝缘 护套 屏蔽、铠装 特性

代号 含义 代号 含义 代号 含义 代号 含义 代号 含义

K 控制电缆 V 聚氯乙烯 V 聚氯乙烯 P 铜丝编织屏蔽 R 软导体结构

Y 聚乙烯 P2 铜带屏蔽 ZR 阻燃电缆

YJ 交联聚乙烯 Y 聚乙烯 22 钢带铠装 NH 耐火电缆

2

KVV22聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装控制电缆。

KYJVP-ZR交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜丝编织屏蔽阻燃控制电缆。

KYJVP2-NH 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜带屏蔽耐火控制电缆。

主要用途及使用特性

适用于额定电压450/750V及以下的控制、监控回路及保护线路等。

交联聚乙烯(XLPE)绝缘控制电缆长期允许工作温度不超过90℃,聚氯乙烯绝缘、聚乙烯绝缘控制电缆长期允许工作温度不超过70℃,安装环境温度不低于0℃。

铜带屏蔽或钢带铠装电缆的弯曲半径应不小于电缆外径的12倍,其它类型电缆的弯曲半径不小于电缆外径的6倍。

电力电缆各型号中符号含义

T: 铜(一般省略,不写进型号中)

L: 铝

V:聚氯乙烯绝缘或护套

YJ: 交联聚氯乙烯绝缘

22: 钢带铠装

阻燃电缆范文第5篇

关键词 供电可靠性,电力电缆,电缆绝缘,电缆屏蔽, 阻燃电缆

在城市轨道交通供电系统中, 无论是采用110/ 35 (33) kV 的二级供电制式,还是采用110/ 35 (33)/10 kV 的三级供电制式,都有大量的35 kV 电力电缆沿高架区间或电缆沟敷设,将110 kV 主变电所的电源输送到各个牵引、降压变电所。

35 kV 电缆的参数选取,将对工程投资、供电系统的安全性等产生影响。如果参数选得太低,会节省工程投资,但电缆故障或发生火灾等事故时, 将会影响整个供电系统的稳定运行和行车安全。如果参数选得太高,尽管提高了系统的安全性,但过高的投资会使建设单位难以承受。因此,需对35 kV 电缆的参数进行合理的选取。本文结合现有工程情况,对城市轨道交通供电系统中使用的35 kV 交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘水平、屏蔽、阻燃及外护套性能等参数进行分析,并提出一些建议供设计、订货时参考。

1  电缆绝缘水平U0 的选择

电缆的绝缘耐压水平是根据电缆设计时所确定的U0 、U、Um 、Up 值确定的。U0 是电缆设计用导体与屏蔽层或金属套之间的额定工频电压;U 是电缆设计用导体之间的额定工频电压(三相线电压); Um 是系统的最高工作电压;Up 是电缆设计用每一线芯和屏蔽层或金属套之间的雷电冲击耐受电压之峰值。

U0 值是根据电缆所在系统发生单相接地故障时的允许持续时间来确定的。在GB 12706. 1 -91 中规定了两类电缆:第1 类电缆,U0 为21 kV ,适用于每次单相接地故障时间不大于1 min 的系统,亦可用于单相接地故障时间最长不超过8 h ,每年累计不超过125 h 的系统;第2 类电缆,U0 为26 kV ,适用于接地故障更长的系统,以及对电缆绝缘性能要求较高的场合。

在JB/ T 8996 -1999 《高压电缆选择导则》中, 对U0 的选择分A 、B 、C 三类系统作了规定。A 类系统为单相接地故障在任何情况下于1 min 内迅速排除的系统;B 类系统仅包括单相接地故障短时运行的系统,一般接地故障持续时间在1 min ~ 2 h 之间,个别情况在2 ~ 8 h 之间。C 类系统包括不属于A 类和B 类的所有系统。

城市轨道交通供电系统中35 kV 侧大都采用小电阻接地。如上海城市轨道交通明珠线(3 号线) 及莘闵轻轨交通线(5 号线) 等,对35 kV 电缆线路也采用了线路纵差保护,电缆线路发生单相接地故障时,变电所35 kV 开关会在毫秒级内跳闸。如果线路纵差保护未动作,过电流保护也会在秒级内使故障隔离。对于此类系统,电缆导体对地之间的工频电压为20. 2 kV , 按第1 类电缆选择U0 值(21 kV) ,是能满足系统要求的。但电缆的冲击耐压水平是否也能满足要求,还需进行分析。

侵入电缆电路的雷电压幅值主要是由保护电缆的避雷器特性所决定的,即雷电波幅值约等于避雷器的保护水平Ubh 。Ubh =Klbh Uml 式中:Klbh 为避雷器的雷电冲击保护比;Uml 为系统一相接地时健全相可能出现的过电压,为(0.8 ~ 1.0)Um ;Um 为40.5 kV 。磁吹避雷器的Klbh 为2.7 ,普通阀型避雷器的Klbh 为3.4 ,对于金属氧化锌避雷器,其Klbh 为: Klbh = Ublc/1.414 Ube 式中:Ublc 为避雷器最大雷电冲击残压,根据绝缘配合原则应不大于132 kV ;Ube 为避雷器的额定电压,为42 kV 。而电缆线路的基本绝缘水平应为: Up =(1.4 ~ 1.5)Ubh 城市轨道交通的供电系统,一般都采用金属氧化锌避雷器。将以上参数代入公式,得电缆线路的基本绝缘水平Up =100.9 ~ 135.1 kV 。而21/35 kV 电缆的雷击冲击耐压水平为200 kV ,因此,是能满足系统要求的。为了提高电缆线路的安全性,还可以要求厂家在电缆的制造工艺上采取措施,如对绝缘厚度进行在线检测及使用进口绝缘材料等,以确保电缆的耐压水平。

2  电缆屏蔽及金属屏蔽层截面的选择

对于35 kV 交联聚乙烯绝缘电缆,除了要有导体屏蔽和绝缘屏蔽外,还要有金属屏蔽。电缆的绝缘屏蔽材料有可剥离和不可剥离之分。GB 12706.3 -91 中规定,额定电压U0 为12 kV 及以下的电缆的挤包绝缘屏蔽应是可剥离的,但对35 kV 电缆没有提具体要求。

使用不可剥离绝缘屏蔽层的主要缺点是施工中安装电缆中间、终端头时较困难。因为在剥除半导电屏蔽层时,不能留下刀痕和凹凸不平的情况, 更不能损伤绝缘。但不可剥离绝缘屏蔽层与绝缘线芯紧密结合,比可剥离绝缘屏蔽具有更高的安全性。从系统长期运行的安全性考虑,建议35 kV 电缆绝缘屏蔽采用不可剥离的半导电层绝缘屏蔽。

电缆的金属屏蔽有铜带屏蔽和铜丝屏蔽两种结构。在GB 12706.3 -91 标准中规定铜带屏蔽由重叠绕包的软铜带组成。铜带的标称厚度:单芯电缆不小于0.12 mm ; 三芯电缆不小于0. 10 mm 。标准中只规定了铜带的标称厚度,而未规定其截面。事实上,铜带宽度不同、绕包层数不同时, 截面是不同的。根据IEC 949 标准规定,重叠绕包的铜带截面可由以下公式计算:

S=nωδ 式中:n 为铜带层数;ω 为铜带宽度,mm;δ为铜带厚度,mm 。铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成,其表面应用反向铜丝或铜带扎紧。铜丝屏蔽的标称截面分为16 mm2 、25 mm2 、35 mm2 、50 mm2 等4 种,可根据故障电流容量要求选用。

金属屏蔽层的作用有二:其一是弥补半导电层屏蔽的不足;其二则是作为事故电流的通路。在中性点接地系统发生单相接地故障、或中性点不接地系统在不同地点两相同时发生接地故障时,故障电流要从金属屏蔽层流过。为了不使金属屏蔽层烧损,要合理地选择金属屏蔽层的截面。对于35 kV 小电阻接地系统,通过调整接地电阻值,可以将单相接地故障电流值限制在1000 A 以内。此类系统电缆线路发生单相接地故障时,一般有以下几种情况:

(1) 线路发生单相接地故障,线路纵差保护动作跳闸,系统在毫秒级内(一般不超过100 ms) 与故障分离。

(2) 线路发生单相接地故障,线路纵差保护未动作,靠过流保护跳闸,系统在秒级内(一般不超过3 s) 与故障分离。

(3) 中性点接地电阻被短接未能及时分开,此时线路发生单相接地故障,线路纵差保护动作跳闸,系统在毫秒级内(一般不超过100 ms) 与故障分离。

(4) 中性点接地电阻被短接未能及时分开,此时线路发生单相接地故障,线路纵差保护未动作, 靠过流保护跳闸,系统在秒级内(一般不超过3 s) 与故障分离。

(5) 中性点接地电阻接地点断开未能及时恢复,电缆和其它设备形成不同地点两相同时发生接地故障。

以上几种故障中, (1) 、(2) 较常见; 第(3) 种发生的几率较小; (4) 、(5) 已是三重故障,可不予考虑。当起始温度为90 ℃,最终温度为250 ℃ 时,不同截面的铜带或铜丝屏蔽承受的短路电流值(考虑非绝热因素) 见表1 。

表1  不同截面铜带或铜丝屏蔽承受的短路电流值

根据以上分析,系统在不同的工况下发生单相接地故障时,对金属屏蔽层截面的要求是不同的。因此,不论选择铜带金属屏蔽,还是铜丝金属屏蔽, 均应提出截面要求。

转贴于 3  电缆阻燃类别的选择

在GB 12666. 5 -90 《成束电线电缆燃烧试验方法》中,对电缆试样的根数,按成束电缆每米长度中所含非金属材料的不同体积,分为A 类、B 类、C 类三种类型。

对于城市轨道交通供电系统,工程中电缆需选择哪类阻燃等级,目前我国还没有相应的标准。从过去的运行实践看, 工程中选择阻燃类别高的电缆,在减少电缆火灾几率、增强系统安全性、减少故障造成的经济损失等方面更具有优越性。

对于同类型的A 类阻燃电缆和C 类阻燃电缆,价格相差约15 %~20 % 。因此,工程中电缆选取哪类阻燃等级,需结合工程中电缆的数量、电缆敷设的密集度、火灾几率、增强安全性要求和工程的投资等综合考虑。

对于氧指数,这里也简单介绍一下。氧指数是指物体在氮氧混合气体中能维持燃烧的最小的含氧百分比。因此,物体的氧指数越高,物体的阻燃性能就越好。对阻燃电缆选择使用的填充物或绝缘护套等材料有氧指数的考核要求,对成缆不作氧指数考核。

4  电缆燃烧的烟密度及外护套材料性能的选择

对于电缆燃烧时的烟密度,在GB/ T 17651 1998 标准中作了规定,即试验得到的透光率超过60 % 时,可称为低烟。对于取自成缆的护套材料燃烧时的无卤、低卤的性能,目前还没有相关的标准来定义。一般业内人士认为电缆燃烧时析出气体的卤酸相当含量小于5 mg/ g 时,为无卤;卤酸的相当含量为5~100 mg/ g 时,为低卤。

在电缆的燃烧试验中,燃烧气体中的卤酸相当含量只有小于5 mg/ g 时,才能达到透光率60 % 的低烟标准。低卤产品燃烧时烟浓度透光率一般在30 %~50 % 之间,达不到低烟标准要求。一般所提的低烟低卤阻燃电缆是不准确的,应为低烟无卤阻燃电缆或低卤阻燃电缆。

35 kV 交联聚乙烯绝缘阻燃电缆的外护套,一般有无卤聚烯烃等材料和低卤聚氯乙烯等材料。电缆燃烧时产生的卤酸有毒气体会对人身产生危害,甚至会危及人的生命安全。因此,还必须对电缆外护套材料燃烧的烟密度和卤酸气体的含量提出要求。

低卤产品卤酸气体总量的确定可采用GB/ T 17650. 1 -1998 标准中规定的方法,即测定燃烧气体中的卤酸含量。而对于无卤产品,卤酸气体的含量用上述方法是难以测出的。当卤酸的相当含量在5 mg/ g 以下时,应用GB/ T 17650. 2 -1998 标准中规定的方法进行试验,即测定pH 值和电导率来测定气体的酸度。

因此,对于低烟无卤阻燃电缆,要对护套燃烧时逸出气体的p H 值、电导率及电缆燃烧时的透光率提出要求。对于低卤阻燃电缆,要对护套燃烧时卤酸气体的含量提出要求,必要时可对电缆燃烧时的透光率提出要求。对于大部分是高架的城市轨道交通供电系统, 从技术经济的角度考虑,电缆的外护套材料宜选用低卤材料。 5  结论

根据以上分析,在城市轨道交通工程供电系统中,35 kV 电缆宜选用交联聚乙烯绝缘低卤阻燃电缆。对电缆技术参数的选择,提出以下建议:

(1) 采用多股圆形铜线绞合紧压导体,导体的尺寸可从GB/ T 3596 -1997 中的第2 种导体的标准尺寸中选取。

(2) 交联聚乙烯绝缘的标称厚度应不小于9. 3 mm 。

(3) 除有挤包半导电层的导体屏蔽和绝缘屏蔽外,缆芯外还要有金属屏蔽。绝缘、屏蔽要采用3 带),铜带或钢带的结构尺寸应符合GB 2952 的规层共挤的全干式交联生产工艺。金属屏蔽层可采定。用铜带或铜丝屏蔽, 要根据工程情况提出截面要(6) 护套应采用低卤阻燃材料。在GB/ T 求。17650. 1 -1998 中规定的试验条件下,成缆护套燃

(4) 在金属屏蔽层上应有挤包不透水的内衬烧时卤酸气体的含量应不大于100 mg/g , 透光率不层,其材料应符合GB 12706. 1 -91 的规定,具有阻小于30 % 。燃性能。(7) 在GB 12666. 5 -90 规定的试验条件下,至

(5) 电缆应采用重叠绕包的厚度不小于0. 12 少要满足C 类试样垂直燃烧试验要求。mm 的铜带铠装或钢带铠装(单芯电缆用非磁性钢

阻燃电缆范文第6篇

一、电缆火灾事故的起因

1.属于电缆本身的情况。如过负荷及短路电流长时间作用下,电缆绝缘老化着火、电缆接头接触不良局部发热导致着火等。

2.属于外部因素的情况。如含油设备的漏油着火波及电缆。工程作业中的意外失火,电缆沟散热取防火措施等。据有关统计资料表明。由于电缆本身原因产生的火灾,在电缆火灾事故总数中。并不占主要比例,而电缆外部原因是多种多样的,防不胜防。

二、电缆防火的主要措施

实现电缆难燃的基本途径包括以下几个方面:1.使电缆构成材料中的可燃物质尽量减少:2.创造隔绝氧气、减少传导、遮断热幅射的条件;3.使电缆燃烧时形成厚的强固碳化层,以隔断可燃质与氧气的接触:4.增加燃烧过程中的冷制作用。

根据以上几种基本途径,目前。电缆防火所采用的措施如下:

(一)设计中的预防对策

1.耐火电缆和阻燃电缆的选择。耐火电缆就是在火燃烧条件下仍能在规定时间(约4 h)内保持通电的电缆。以满足万一发生火灾时通道的照明、应急广播、防火报警装置、自动消防设施及其他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。

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。

2.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。

(二)技术上的预防对策

1.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。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8h涂刷一次,达到每平方米400~500g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。

2.阻火隔墙。用阻火隔墙将电缆隧道、沟道分成若干个阻火段,达到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。经试验表明,240mm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0.5~1m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。

3.耐火隔板。Eg85-A、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。

4.封闭式难燃轻型槽盒。将部分紧靠高温管道的电缆及容易使电缆着火的部分置于封闭式槽盒内,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1.2~2倍。利用高新技术研制成的高效阻燃玻璃,可以在高温900℃情况下阻燃,并在此基础上制成新电缆槽合。价格便宜、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。

5.埋砂敷设。埋砂敷设显然具有最佳的防火效果。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。

6.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。由于成本较高。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。

(三)管理上的预防对策

1.重视消防系统的设计和运行管理。目前一般电厂均设有消防(高位)水箱,作为火灾时紧急备用的消防水。但对消防水箱的设计、运行管理重视不够,运行单位对存在的问题也未抓紧解决。使消防水箱长期不能投入使用。消防水泵应保证在火警后8min内开始工作,并在火场断电时仍能正常运转,以利于扑救工作。

今后在消防系统的设计和管理中,应严格执行技术规定,对现有的消防系统,不满足技术要求者,应尽快采取措施,使消防系统在发生火灾时真正起到“消防”作用。

阻燃电缆范文第7篇

【关键词】 电缆 故障分析 燃烧试验

1 引言

2013年某日13:13,广东电网某110kV变电站F20,线路保护动作,继而F23、F5、F21、F6、F10、F27、F31、F38、F36、F28、F3相继保护动作,经查,出站电缆沟着火,于14:08全站停电抢修。经过抢修,当日对22条站出线进行了送电,剩余线路于21、22两日相继送电,至次日8:04,最后一条故障站出线F23修复送电。据查,着火电缆沟内集中了全站38条站出线中的22条,分别为F2、F3、F4、F5、F6、F8、F10、F12、F19、F20、F21、F22、F23、F24、F27、F28、F30、F31、F33、F36、F37、F38,其各项基本情。我们在对故障现场进行勘察后,发现着火出站电缆沟内的各条站出线均被不同程度的烧损,尤其是围墙处的电缆烧损最为严重,大量芯线存在烧熔、断股的现象,由于变电站内侧坑道内堆放有大量防火材料填充的防火袋,遏制了火势向站内的进一步发展。为查找电缆燃烧故障的真实原因,我们对故障样品进行了绝缘尺寸试验和电缆燃烧试验。

2 燃烧试验

电缆的燃烧试验项目包括单根电缆垂直燃烧试验和电缆成束燃烧试验。在挑选试验样品时兼顾了站出线的保护动作顺序、生产厂家及产品型号,最终选择了F5、F12、F20、F21、F24、F38六条站出线的电缆作为试验样品。

2.1 单根电缆垂直燃烧试验

单根电缆垂直燃烧试验的样品为F5、F12站出线电缆,型号为YJV-1*300与YJV22-3*300,试验按照GB/T18380.1进行,为进一步模拟现场情况,特将单芯电缆的外护套和铜屏蔽剥去作为一组试验样品进行了与单芯电缆同条件下的燃烧试验。

参考GB/T18380.1,试验结束后电缆上端未炭化长度应大于50mm,下端炭化长度应小于540mm,三组试验结果均合格,但在试验过程中发现,在外护套存在的情况下,一旦停止供火,电缆表面的火焰立即熄灭,而在剥去外护套后,电缆表面的火焰将会继续燃烧15分钟左右才会熄灭。

通过试验结果,结合电缆各部分非金属物质的主要成分,我们可以判断,在电缆燃烧过程中外护套起主要的阻燃作用。因为外护套的主要成分为聚氯乙烯,添加了卤族元素大大增加了其氧指数,其值大于30,属难燃材料,在燃烧过程中可以发挥其阻燃作用。而掺加了炭黑等物质形成的半导电层和主绝缘交联聚乙烯的氧指数大大低于聚氯乙烯,在试验中离开火源的情况下还能持续燃烧,属易燃材料,无阻燃性能[1-3]。

2.2 电缆成束燃烧试验

电缆成束燃烧试验的样品为F20、F21、F24、F38站出线电缆,型号为YJV-1*300与YJV22-3*240,试验按照GB/T18380.3进行。

3 故障原因分析

从截取的故障电缆完好段的试验结果看,在外护套存在的情况下,电缆的绝缘、阻燃性能均能满足正常运行的要求和相应标准,但部分电缆的屏蔽尺寸不满足标准要求,结合现场勘察情况,初步判定本次故障主要由电缆偷盗引起,而电缆质量不合格为引起故障的次要原因。

从电缆故障当日和历史运行数据看,各条电缆的当日最大负荷和历史最大负荷均远小于其载流量,不存在重载和过载引发绝缘老化击穿的情况。

从现场结果看,首先发生故障的F20、F23、F5等线路的运行时间超过15年,测得的直流电阻虽在标准范围内,但明显偏大,会增加电缆正常运行时的发热量,使绝缘劣化。而作为均匀电场的内、外屏蔽层尺寸不合格,使其无法有效发挥均匀电场、避免电缆各层间局部放电的作用,加速了绝缘的劣化。在电缆被盗窃时,电缆的外护套、铜屏蔽被剥除,剥除过程中,半导电层和主绝缘因受外力破坏,使电缆的绝缘强度进一步降低,最终导致电缆主绝缘被击穿,造成F20的相间短路故障。

根据继保记录,保护均正常动作,首条故障线路F20过流I段保护动作时,切断的故障电流折合到一次侧达到了12643A,击穿前电缆发热产生的热能使得电缆的绝缘材料熔融分解,绝缘强度进一步下降,最终使绝缘被完全击穿,击穿电弧所产生的电火花引燃了高热量下绝缘材料分解所产生的乙烯等可燃气体,使电缆发生燃烧。由于具有阻燃特性的聚氯乙烯外护套被剥除,现场坑道内还存有偷盗时剥离的电缆填充物、树叶和枯枝等可燃物,这些物质不但不具有阻燃性,其燃烧还会产生大量热量,可加热邻近电缆到燃烧状态,使燃烧进一步向上蔓延。加上现场垂直电缆坑道提供了一个形似“烟囱”的风口,加速了火焰的顺流蔓延。在火焰焚烧下,邻近馈线电缆的主绝缘遭到破坏,相继发生对地或相间短路故障,这点在继保动作时间上得到了印证,F20的动作时间为13:13,而后续F23、F5、F21等馈线都集中在13:30左右动作,从时间顺序上表征了火势的蔓延过程。

火焰最终蔓延直至变电站电缆坑内防火袋堆积位置才得到有效控制,这一点从现场电缆的烧蚀情况也得到了证实,因为垂直坑道内单芯电缆的主绝缘均完全烧毁,变电站内侧单芯电缆线芯表面还有火焰蔓延后残留物质的痕迹,未完全烧毁。

4 结论与建议

(1)本次事故主要由于电缆偷盗、电缆质量不合格导致电缆绝缘下降,最终引发事故。

(2)须加强电缆坑道周边的防盗工作,通过修建围墙、加装摄像头、封堵垂直电缆坑道等方式进行防盗。

(3)须加强电缆产品的入网抽检,加强对入网产品绝缘、尺寸等项目的考核,杜绝问题产品入网。

(4)应开展对电缆的成束燃烧进行进一步研究,分析现有的电缆坑道防火阻燃设计是否合理,是否需要对相关标准进行修编。

参考文献:

[1]夏云春,吴静.可燃性PVC电缆燃烧时的火蔓延速度.青岛科技大学学报[J].2008,29(4).

阻燃电缆范文第8篇

【关键词】 电气配线 耐火耐热 防火性能 明敷 暗敷

随着高层建筑蓬勃兴起,对高层民用建筑消防用电设备电气系统设计提出了较明确的规定和要求。但是《高层民用建筑防火设计规范》、《民用建筑电气设计规范》、《低压配电设计规范》等国家规范中对高层民用建筑消防用电设备电气配线的防火设计规定和要求较少,因此本文结合高层建筑防火要求和电线电缆的应用,对高层民用建筑消防设备配电线路的选型、敷设、防火设计与性能要求等进行了分析探讨。

1 我国高层民用建筑防火设计原则

我国高层民用建筑防火设计要求采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、经济合理,并能够自防自救。因此,高层民用建筑中消防供电系统是按《工业与民用供电系统设计规范》规定进行设计的,而消防用电设备配电线路的具体要求由其供电系统的要求决定,并应达到可靠性、耐火性、安全性、有效性和科学性等方面的要求,这其中主要是消防设备供电线路可靠性和火灾时供电的持续性即电气线路的耐火性。

消防配电线路的可靠性主要是指火灾过程中,特别是在火灾和扑救初期具有的高可靠性,同时包括平时运行过程中具有的高可靠性,以确保正常供电和火灾时有效地实施人员疏散与火灾扑救,使火灾损失降低到最低限度。火灾时对消防配电线路可持续供电的要求,也可理解为消防配电线路可靠性的延续;是用以确保一旦发生火灾且消防配电线路可能处于火场之中时,能够按一定要求持续供电,以实施有效地疏导和初期火灾扑救。

2 消防设备的耐火耐热配线要求

(1)消防设备配电线路进行暗敷时一般是采用普通电线电缆,并将其穿金属管或阻燃塑料管后,埋设在不燃烧体结构内,且穿管暗敷保护层的厚度>3cm。根据四川消防科研究所提供的钢筋混凝土构件内钢筋温度与保护层的关系,这种敷设方法可达到耐火配线要求,经济安全可靠;(2)当消防设备配电线路只能采用明敷方式时,对穿电线的金属管或金属线槽可采用涂防火涂料方法提高线路的耐燃性能,或是直接采用具有合适阻燃性能的阻燃型电线电缆、耐火型电线电缆和矿物质绝缘防火电缆等;(3)当消防设备配电线路采用绝缘层和护套为不延燃的电缆并敷设在电缆竖井中时,因电缆本身具有耐火耐热性能,可不用金属管保护。但是,当与延燃电缆敷设在同一个电缆井时,两者中间必须用耐火材料隔开。

在建筑物顶棚内的消防电气线路,一般宜采用金属管或金属线槽布线:在难燃型材料的吊顶内,可采用难燃型(如氧指数大于50)硬质塑料管、塑料线槽布线。

3 高层民用建筑各类消防配电线路防火设计分析

3.1 火灾自动报警系统电气配线

火灾自动报警系统是预报火灾的重要设施,对于早期发现火灾以及火灾初期的及时扑救起着十分重要的作用。由于其作用主要表现在非火灾时期和火灾初期,因此,火灾自动报警系统电气线路的支线部分最好采用阻燃型电线穿保护管敷设在不燃结构层内(保护层厚度>3cm),或按第2部分第1条措施处理。对于当前普遍采用的总线制火灾报警系统中的干线,由于一股回路干线线路较长,时常要穿越不同的防火分区,并且多为明敷,一旦干线出现故障将造成干线回路内的所有监测点处于无监测状态。因此需提出更高的要求,如采用耐火电缆敷设在耐火电缆桥架内,有条件的可采用钢皮保护矿物质绝缘防火电缆。

3.2 消火栓泵、喷淋泵等配电线路

根据消防工程现行做法,消防水泵一般集中设置在水泵房,其配电线路包括双电源或双回路电源干线和各个水泵电动机配电支线两部分。通常,水泵电动机配电线路的敷设方法可采用穿管埋地暗敷,如选用阻燃型电线穿保护管并埋设在不燃结构层内,或者采用电缆桥架架空明敷,如选用耐火电缆则最好配以耐火型电缆桥架,以提高电气线路的耐火耐热性能。而水泵房供电电源一般由高层建筑变电所直接提供;当变电所与水泵房贴邻或相距较近并属于同一个防火分区时,可采用耐火电缆或耐火母线沿防火型电缆桥架明敷;当变电所与水泵房相距较远(如穿越不同的防火分区)时,应该采用铜皮防火型电缆供电。

3.3 防排烟装置配电线路

防排烟装置是高层民用建筑中重要的防火设施,它包括送风机、排烟机、各类阀门、防火阀等,这些设备运行正常与否,直接关系到人员疏散效果和能否有效防止火灾蔓延。由于防排烟装置的布置一般比较分散,因此其电气线路防火设计既要考虑供电主回路线路,也要考虑联动控制线路。鉴于阻燃型电缆在遇到明火时,其电气绝缘性能会迅速降低,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,而暗敷时可采用一般耐火电缆,联动和控制线路也应该采用耐火电缆。此外,防排烟装置配电线路和联动控制线路在敷设时应尽可能缩短线路长度,并避免穿越不同的防火分区。

3.4 防火卷帘门配电线路

在高层建筑中,大堂或中庭往往面积很大,许多高层宾馆还具有内置高空间和回廊,因而按照《高层民用建筑防火设计规范》要求,应采用防火卷帘门将不同的防火分区加以隔离,阻断火灾蔓延。防火卷帘门的隔离火势作用是建立在通过配电线路可靠供电以使防火卷帘门有效动作基础上的。一般,防火卷帘门的电源可引自高层建筑中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防火卷帘门控制箱供电,供电方式多采用放射式或环式。通常为了便于配电线路敷设、维护及使其具有耐火耐热性能,当防火卷帘门水平配电线路较长时,宜采用耐火电缆并在吊顶内使用耐火型电缆桥架明敷,以确保火灾发生并造成室内温升较高时仍能可靠供电并使防火卷帘门有效降落,阻止火势蔓延。

4 高层建筑消防设备电气配线防火设计要点

高层建筑中消防设备电气配线防火设计的关键是确定具体消防设备或系统的耐火耐热配线要求;一般从高层建筑变电所中应急母线或主电源低压母线到具体消防设备点的所有配电线路都是耐火耐热配线的考虑范围。实际应用中,由于目前我国还没有制订消防配电设备和电线电缆的耐火耐热技术标准,因此,消防设备电气线路的耐火耐热配线可参考图3示例确定。

参考文献: