電線電纜防火性能分析與工程應(yīng)用探討

? 目前，我國電線電纜設(shè)計(jì)規(guī)程所要求的防火措施，只是對電線電纜著火后的被動(dòng)消防。在實(shí)際施工和運(yùn)行中，由于電線電纜的增加、敷設(shè)的集中、施工的質(zhì)量太差等加劇了電線電纜火災(zāi)的危險(xiǎn)性。因此，在實(shí)際工程應(yīng)用中預(yù)防電線電纜火災(zāi)，必須從控制危險(xiǎn)因素著手，并運(yùn)用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采取相應(yīng)的防火措施。

1? 電線電纜的火災(zāi)原因及其特性
??? 電線電纜引發(fā)火災(zāi)的原因，主要是因?yàn)檫^負(fù)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(tài)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(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。火災(zāi)中電線電纜的主要特性有：
??? (1)火災(zāi)溫度一般在800℃～1000℃，在火災(zāi)情況下，導(dǎo)線電纜會(huì)很快失去絕緣能力，進(jìn)而引發(fā)短路等次生電氣事故，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載能力；
??? (3)短路狀態(tài)下，導(dǎo)線電纜會(huì)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(jī)理分析
2．1．1? 阻燃機(jī)理
??? (1)在燃燒反應(yīng)的熱作用下，位于凝聚相的阻燃劑分解吸熱，使凝聚相內(nèi)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(yīng)自由基阻斷劑，使火焰、連鎖反應(yīng)的分支中斷，減緩了氣相反應(yīng)速度；
??? (3)催化凝聚相熱分解固相產(chǎn)物，焦化層或泡沫層的形成加強(qiáng)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(xiàn)吸熱性相變，物理性地阻止凝聚相內(nèi)溫度升高。
2．1．2耐火機(jī)理
??? (1)在電線電纜的絕緣和護(hù)套材料中加入某種添加劑，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)在線芯處增加一層云母玻璃絲帶等無機(jī)絕緣材料，在絕緣和護(hù)套層被火燃蝕后，靠纏包在導(dǎo)體上的云母耐火帶保護(hù)而繼續(xù)通電，從而在著火時(shí)保持一定時(shí)間的正常運(yùn)行。
2．1．3礦物絕緣電纜機(jī)理
??? 利用金屬水合物的吸收效應(yīng)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(yè)下Al(OH)3為34．6％，Mg(OH)z為31％，(見反應(yīng)式1及反應(yīng)式2)，反應(yīng)分解為吸熱反應(yīng)，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(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)
??? 電線電纜根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)為GB／T18380．3(等同于IEC60332-1999)；
??? (2)耐火電線電纜指在規(guī)定溫度和時(shí)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(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)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(shí)產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)有GB／T17650．2(等同于IEC60754-2)、GB／T17651．2(等同于IEC61034-2)和GB／T18380．3(等同于IEC60332-3)三項(xiàng)。阻燃耐火型在以上的基礎(chǔ)上還需滿足保持線路完整性的要求，同時(shí)常用的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)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(huì)因短路而引起火災(zāi)。常用的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)除GB／T12666．6耐火試驗(yàn)外，還應(yīng)針對火災(zāi)實(shí)際情況，參照英國BS標(biāo)準(zhǔn)中對電纜的試驗(yàn)有抗噴淋水和抗機(jī)械撞擊(重物墜落)能力的標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，可以參照國家標(biāo)準(zhǔn)《額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端》(GBl3033-1991)。