电缆着火的起因.doc

电缆着火的起因 电缆制造和使用者，经常考虑电缆的阻燃性能，目前最常用的电缆燃烧性能试验方法，主要是环绕电缆的延燃时间及其延燃距离，以此来考核阻燃性能的优劣。最近某些电缆用户，要求电缆制造厂提供成品电缆的着火点温度数据，这一参数，不能用目前的电缆试验方法完成，若用电缆护套进行着火温度试验，其结果也只能参考。电缆,阻燃性能,温度,电缆着火的起因本网编辑一、引言电缆制造和使用者，经常考虑电缆的阻燃性能，目前最常用的电缆燃烧性能试验方法，主要是环绕电缆的延燃时间及其延燃距离，以此来考核阻燃性能的优劣。最近某些电缆用户，要求电缆制造厂提供成品电缆的着火点温度数据，这一参数，不能用目前的电缆试验方法完成，若用电缆护套进行着火温度试验，其结果也只能参考。对于高分子聚合物的燃烧性能评定，一般有以下几种方法。1. 着火性：表现在闪点、自燃点和氧指数等。2. 表面燃烧性：表现在火焰传播速度、炭化长度、炭化面积和熔融等。3. 延燃性：表现在燃烧时间、自熄时间和暗火时间等。4. 发热量：表现在燃烧热，温升等。5. 发烟性：表现在发烟量、发烟速度以及烟密度和时间的关系等。6. 毒性：表现在毒性气体分析和毒气对动物的中毒试验等。对于可燃液体，“闪点”是众所周知的事，如高压自容式充油电缆用的十二烷基苯合成油或提炼的低粘度电缆油、中压粘性浸渍剂纸绝缘电缆用的基油(俗称光亮油)等，标准中均规定了“闪点”温度的下限。“闪点”温度也与试验方法有关，分开口和闭口二种方法。通常闭口“闪点”温度高于开口“闪点”温度，这与空气流通性有关。十二烷基苯合成油，高压电缆油的年度较低，闪点也比较低，标准规定用闭口法测定；粘性浸渍剂用基油(光亮油)的年度较高，闪点也比较高低，标准规定用开口法测定。聚乙烯和聚氯乙烯，当温度升高到超过分解温度时，会出现“闪点”和“自燃点”。二、电线电缆燃烧过程橡皮和塑料绝缘电线电缆，其燃烧过程为：冷态起燃 自身延燃 火焰熄灭 。这过程的历程如下：1. 加热、熔融和解聚首先，在加热阶段，高聚物由于受热而温度上升，机械强度降低，继而软化，变成粘稠的类似胶状物质，分子间的键断裂而解聚。在缺氧情况下的解聚，不会起燃。2. 分解高聚物的分解，随高聚物的结构和组成、温度的高低、升温速度、生成挥发成分(气体)的速度、吸热或发热等的不同而有不同的分解反应，与分解温度、分解潜热和分解产物有关。一般而言，高聚物在分解阶段都会发生如下的变化：(1) 产生可燃烧的气体和不可燃烧的气体；(2) 部分高聚物分解而液化；(3) 生成炭化物而固化；(4) 生成微粒炭的烟尘。3. 着火和燃烧当高聚物由于受热分解，所产生的可燃烧气体与空气混合到达可燃浓度范围时，即发生着火，并由其产生的燃烧热使气体、液体和固体物的温度上升，燃烧得以维持。在这一阶段中，可燃性气体与空气中氧的扩散速度和高聚物材料的燃烧热，对燃烧状态有多方面的影响。三、分解温度、闪点和自燃点高聚物的燃烧为分解燃烧，因此，只有受热升温到达分解温度及以上时才有可能引起燃烧。显然热分解温度较低的材料，燃烧的可能较大。当聚乙烯和阻燃聚烯烃，受热到达闪点时，若没有直接点火，聚乙烯和阻燃聚烯烃不会立即起火燃烧。但大量可燃气体积聚到一定浓度时，点火可引起易爆气体的爆炸。这与日常生活中煤气爆炸的原因相似。这一原理对于电气控制柜、开关柜和配电箱等设计，是必须考虑的因素之一。若高聚物达到自燃点，即使没有明火，也能自燃。所以电缆的着火温度与电缆护套的闪点及其自燃点有关。用户希望了解电缆的着火温度，就可以分析电缆护套的基本材料组成。仅对材料而言，聚乙烯的闪点为340，自燃点为350；不添加增塑剂的聚氯乙烯，其闪点为390，自燃点为455，对于电缆料来说，因为添加了很多增塑剂，闪点和自燃点温度将有较大变化，含大量液体增塑剂的聚氯乙烯电缆料，在达到聚氯乙烯闪点前，就产生大量增塑剂的挥发，如果这些增塑剂积聚的开关箱内，有引起爆炸的可能。所以美国早期核电站实际中，允许采用聚氯乙烯绝缘电线电缆，为了防止增塑剂的影响，规定绝缘线芯应进行单根燃烧试验。至于美国是否规定交联聚烯烃绝缘电缆，也一定要进行绝缘线芯的单根燃烧试验，国内仍然未给予明确。四、电线电缆使用中自燃前提在完全没有外界火焰或强烈若辐射情况下，正常使用的电线电缆不会发生自燃。在以下几种情况下，电线电缆会发生自燃，并有可能不断蔓延，引发火灾。1. 在年久失修旧房的厨房间内，明线敷设的聚氯乙烯绝缘电线，其表面积聚了大量油污和灰尘。使电线表面绝缘电阻降低，泄漏电流渐渐增大，直至泄漏电流大到足以使电线表面出现燃烧，火焰也就此迅速蔓延，此时即使电源自动切断(如漏电继电器跳闸或保险丝熔断)，也无法阻止火焰继续扩展，短时间内火焰遍及其他可燃物体，即刻让成火灾。2. 安装不规的范漏电继电器或保险丝，使电源的跳闸电流或熔断电流大大超过电线的允许使用电流，当电线严重过载而使导体温度超过聚氯乙烯绝缘的软化温度，甚至超过熔融温度。此时，可能电线温度过高而引起自燃，或者导体间发生短路的瞬间所产生的电火花，促使电线自燃。在民间住房发生这种情况为数不少。3. 电力电缆供电系统，在没有采用阻燃电缆前，当发生特大短路电流时，有