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電線電纜防火性能分析與工程應用

  
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 目前,我國電線電纜設計規程所要求的防火措施,只是對電線電纜著火后的被動消防。在實際施工和運行中,由于電線電纜的增加、敷設的集中、施工的質量太差等加劇了電線電纜火災的危險性。因此,在實際工程應用中預防電線電纜火災,必須從控制危險因素著手,并運用相關標準,采取相應的防火措施。
  
  1電線電纜的火災原因及其特性

  
  電線電纜引發火災的原因,主要是因為過負荷、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,進而引發火災。火災中電線電纜的主要特性有:
  
  (1)火災溫度一般在800℃~1000℃,在火災情況下,導線電纜會很快失去絕緣能力,進而引發短路等次生電氣事故,造成更大的損失;
  
  (2)導線電纜在規定的允許載流量下有較大的過載能力;
  
  (3)短路狀態下,導線電纜會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防火機理分析
  
  2.1.1阻燃機理
  
  (1)在燃燒反應的熱作用下,位于凝聚相的阻燃劑分解吸熱,使凝聚相內溫度上升減慢,延緩了材料的熱分解速度;
  
  (2)阻燃劑受熱分解后,釋放出連鎖反應自由基阻斷劑,使火焰、連鎖反應的分支中斷,減緩了氣相反應速度;
  
  (3)催化凝聚相熱分解固相產物,焦化層或泡沫層的形成加強了這些層狀硬殼阻礙熱傳遞的作用;
  
  (4)在熱作用下,阻燃劑出現吸熱性相變,物理性地阻止凝聚相內溫度升高。
  
  2.1.2耐火機理
  
  (1)在電線電纜的絕緣和護套材料中加入某種添加劑,降低聚合物產生的熱量,防止聚合物分解或促進絕緣和護套材料炭化形成保護層;
  
  (2)在線芯處增加一層云母玻璃絲帶等無機絕緣材料,在絕緣和護套層被火燃蝕后,*纏包在導體上的云母耐火帶保護而繼續通電,從而在著火時保持一定時間的正常運行。
  
  2.1.3礦物絕緣電纜機理
  
  利用金屬水合物的吸收效應使電纜具有阻燃性。例如:用Al(OH)3和Mg(OH):作為阻燃劑,高溫作業下Al(OH)3為34.6%,Mg(OH)z為31%,(見反應式1及反應式2),反應分解為吸熱反應,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)

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