齊全CEFR電纜，CEFRP電纜

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介紹一起電纜溝內(nèi)粉末無焰自燃引起的聚氯乙烯（PVC） 絕緣護套電力電纜線路故障,分析產(chǎn)生故障的原因,提出防范措施與建議。
關(guān)鍵詞:粉末;電力電纜;線路故障;無焰自燃;原因;防范措施
      一個生產(chǎn)油脂性食品粉末,而且才投入運行不久的車間的電纜溝內(nèi),電纜線路發(fā)生無焰燃燒事故,溝內(nèi)電纜多處不同程度損壞,整個車間被迫停產(chǎn),所幸發(fā)現(xiàn)及時,未釀成大禍。經(jīng)現(xiàn)場勘察調(diào)查,發(fā)現(xiàn)以下幾點:
     （1） 從該車間生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)查,發(fā)現(xiàn)磨粉機、振動篩、收集器中到處都散發(fā)出粉末,而且該粉末含有一定的油脂;
     （2） 作為連接電源和設(shè)備的輸電線路,采用了7根型號為VLV 22-0.6/13×185 1×95 聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜,全部平行重疊無間隔地疊放在約40cm×40cm 的電纜溝內(nèi),沒有采用電纜支架;
     （3） 溝面上用鐵板蓋住,鐵板與鐵板之間有縫隙,每過兩米,鐵板上就有一個約8cm×8cm 的方孔,電纜從這方孔中穿出來,并與地面上的電氣設(shè)備相連接;
     （4） 打開鐵板可見電纜幾乎安放在粉末上,方孔及縫隙下的電纜約有60cm 長一段被埋在厚厚的粉末中;
    （5） 事發(fā)當時僅聞到濃烈的異味,未見明火,也未見電器保護電路跳閘,并且燃燒點離縫隙和方孔很近;
     （6） 從受損的電纜實物來看:位于上層的電纜護套表面嚴重炭化,鋼帶也已變色變形;剝開鋼帶,絕緣線芯不同程度炭化,但相鄰的絕緣線芯之間的導體尚未連在一起,亦未見短路痕跡,其中兩根炭化嚴重的只要稍微用力,絕緣就會脫落,而壓在該電纜下方的一根電纜,僅表面局部化,內(nèi)部鋼帶、絕緣尚未有燃燒的痕跡及任何損傷。
原因的分析
     （1） 從事發(fā)當時設(shè)備正常運轉(zhuǎn),控制開關(guān)并未見跳閘保護,結(jié)合受損電纜解剖情況,及事后對各開關(guān)檢查來看,事發(fā)當時運行電流沒有超過額定值,換句話說,起因不在過電流或過電流發(fā)生后保護電路失靈。
     （2） 從解剖受損電纜來看,炭化的嚴重程度從外護套到內(nèi)部絕緣逐步遞減,基本可以排除自燃是從電纜內(nèi)部開始的。這種現(xiàn)象*符合GBPT12666. 1 第2. 3 條“無焰燃燒”的定義,即“發(fā)光但無火焰的燃燒”,這時通常會釋放出較多的煙。
     （3） 事故現(xiàn)場具備無焰燃燒條件:
     ①電纜*通電,且設(shè)備處于運行狀態(tài),勢必會產(chǎn)生熱量。由于多根電纜靠在一起,而且未采用電纜支架,散熱相對差些,蓄熱使溫度升高;再加上由于粉末積壓,把電纜埋在粉末之中,使電纜的散熱更是不暢,溫度會隨設(shè)備運行時間增加而逐步上升;
     ②電纜溝內(nèi)積聚的粉末含有油脂,在光線、空氣、溫度和水分的作用下,很容易發(fā)生氧化,生成氧化物或過氧化物,并產(chǎn)生活性游離基,進一步加速氧化過程。如氧化過程中的熱量不能及時散發(fā),聚熱后的粉末就會炭化,直至自燃。
     ③粉體物料在運動過程中會產(chǎn)生靜電———不免有物料顆粒之間或物料與器壁之間的相互碰撞和摩擦,進行反復的接觸和分離,這樣它們之間就會產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,粉體及器壁上會分別帶上不同符號的靜電,如果設(shè)備上沒有良好的接地裝置,電荷的積累速率大于電荷的泄放速率,則物料的電位就會逐漸升高,以致達到產(chǎn)生放電火花的程度。但從設(shè)備結(jié)構(gòu)和安裝情況來看,都已考慮到通過接地來釋放靜電。
     ④在粉末自燃至一定時間,電纜護套被高溫炭化,但由于所處環(huán)境中無充分的氧氣,因此發(fā)生了無焰燃燒,油脂性粉末與聚氯乙烯燃燒時產(chǎn)生的濃烈異味印證了以上分析是成立的。通過鋼帶傳熱,導致絕緣層處于高溫下,再經(jīng)過一定時間,絕緣層也被炭化。若不及時發(fā)現(xiàn),絕緣層全部破壞后極易發(fā)生短路,甚至火災(zāi)。
     （4） 根據(jù)分析,又對現(xiàn)場采集的粉末做了試驗,驗證粉末發(fā)熱到一定程度確實會自燃。所以可以斷定本次事故的主要原因是:聚熱后的粉末自燃引發(fā)電纜無焰燃燒。
防范措施和建議
     通過以上分析和總結(jié),可提出以下幾點措施和建議,杜絕這類事故的產(chǎn)生:
     （1） 根據(jù)不同的使用場合,必須嚴格按安全規(guī)范規(guī)定的要求敷設(shè)電纜。例如有粉末（粉體、粉塵）的環(huán)境條件下,如果有可能的話,應(yīng)盡可能采用垂直安裝電纜,并用電纜橋架固定,有可靠的接地系統(tǒng),保證每根電纜可靠接地。如果必須使用電纜溝,也應(yīng)竭力避免粉末（粉體、粉塵） 進入電纜溝內(nèi),保證電纜溝內(nèi)干燥、清潔和良好的通風,即溝內(nèi)的散熱性能能滿足使用的要求,一旦由于通道的封隔,蓄熱使電纜溫度升高時,電纜的負載能力就應(yīng)酌情降低。另外,也說明了這種類型的生產(chǎn)車間的環(huán)境條件應(yīng)保證清潔,盡可能減少粉末飛揚,并要有良好的除塵排風的裝置。因為正如上述,粉沫飛揚會產(chǎn)生靜電荷,靜電荷積聚到一定數(shù)值時會發(fā)生放電,從而有可能造成爆炸和起火的重大事故;而且粉末飛揚也會危害工作人員的健康。當然這是特殊車間的廠房設(shè)計的要求,也是本文題外之事,但既是減少本事故的關(guān)鍵,也是*的安全措施。
     （2） 無論什么情況下,都要正確選用電纜。除了考慮載流量、截面積外,如果遇到粉末、油脂等特殊場合,可以有目的地選擇阻燃、低煙無鹵、本安型電纜,這樣可以降低事故發(fā)生,一旦事故發(fā)生也可以減少由于有毒氣體造成的人員傷亡。另外要確保電纜質(zhì)量,選擇質(zhì)量信譽高的企業(yè)作為供方;對所用的電纜要有明確的、對應(yīng)的,全面的質(zhì)量檢驗結(jié)論,做好電纜線路敷設(shè)工程存檔及質(zhì)量跟蹤。
     （3） 選擇合格的、有相應(yīng)能力的設(shè)計和施工單位,確保設(shè)計方案的正確,施工質(zhì)量的優(yōu)良。
 

電流大小口訣
　　關(guān)于電纜電流的大小
　　導線的載流量與導線截面有關(guān)，也與導線的材料、型號、敷設(shè)方法以及環(huán)境溫度等有關(guān)，影響的因素較多，計算也較復雜。
　　各種導線的載流量通?？梢詮氖謨灾胁檎摇５每谠E再配合一些簡單的心算，便可直接算出，不必查表。
　　1. 口訣 鋁芯絕緣線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系
　　10下五，100上二，
　　25.35，四、三界，.
70、95，兩倍半。
　　穿管、溫度，八、九折。
　　裸線加一半。
　　銅線升級算。
　　說明 口訣對各種截面的載流量（安）不是直接指出的，而是用截面乘上一定的倍數(shù)來表示。
　　為此將我國常用導線標稱截面（平方毫米）排列如下：
　　1.1.5. 2.5. 4. 6. 10. 16. 25. 35. 50、 70、 95. 120. 150、 185……
　?。?） *句口訣指出鋁芯絕緣線載流量（安）、可按截面的倍數(shù)來計算。
　　口訣中的阿拉伯數(shù)碼表示導線截面（平方毫米），漢字數(shù)字表示倍數(shù)。把口訣的截面與倍數(shù)關(guān)系排列起來如下：
　　1～10 16. 25 35.50 70、 95 120以上 > > > > >
　　五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍
　　現(xiàn)在再和口訣對照就更清楚了，口訣“10下五”是指截面在10以下，載流量都是截面數(shù)值的五倍。
　　“100上二”（讀百上二）是指截面100以上的載流量是截面數(shù)值的二倍。
　　截面為25與35是四倍和三倍的分界處。這就是口訣“25.35，四三界”。
　　而截面70、95則為二點五倍。從上面的排列可以看出：除10以下及100以上之外，中間的導線截面是每兩種規(guī)格屬同一種倍數(shù)。
　　例如鋁芯絕緣線，環(huán)境溫度為不大于25℃時的載流量的計算：
　　當截面為6平方毫米時，算得載流量為30安
　　當截面為150平方毫米時，算得載流量為300安
　　當截面為70平方毫米時，算得載流量為175安
　　從上面的排列還可以看出：倍數(shù)隨截面的增大而減小，在倍數(shù)轉(zhuǎn)變的交界處，誤差稍大些。
　　比如截面25與35是四倍與三倍的分界處，25屬四倍的范圍，它按口訣算為100安，但按手冊為97安
　　而35則相反，按口訣算為105安，但查表為117安。不過這對使用的影響并不大。
　　當然，若能“胸中有數(shù)”，在選擇導線截面時，25的不讓它滿到100安，35的則可略為超過105安便更準確了。
　　同樣，2.5平方毫米的導線位置在五倍的始端，實際便不止五倍（zui大可達到20安以上），
　　不過為了減少導線內(nèi)的電能損耗，通常電流都不用到這么大，手冊中一般只標12安。
　?。?） 后面三句口訣便是對條件改變的處理。
　　“穿管、溫度，八、九折”是指：若是穿管敷設(shè)（包括槽板等敷設(shè)、即導線加有保護套層，不明露的），計算后，再打八折
　　若環(huán)境溫度超過25℃，計算后再打九折，若既穿管敷設(shè)，溫度又超過25℃，則打八折后再打九折，或簡單按一次打七折計算。
　　關(guān)于環(huán)境溫度，按規(guī)定是指夏天zui熱月的平均zui高溫度。實際上，溫度是變動的，一般情況下，它影響導線載流并不很大。
　　因此，只對某些溫車間或較熱地區(qū)超過25℃較多時，才考慮打折扣。
　　例如對鋁心絕緣線在不同條件下載流量的計算：
　　當截面為10平方毫米穿管時，
　　則載流量為10×5×0.8═40安
　　若為高溫，則載流量為10×5×0.9═45安
　　若是穿管又高溫，則載流量為10×5×0.7═35安。
　?。?） 對于裸鋁線的載流量，口訣指出“裸線加一半”即計算后再加一半。
　　這是指同樣截面裸鋁線與鋁芯絕緣線比較，載流量可加大一半。
　　例如對裸鋁線載流量的計算：
　　當截面為16平方毫米時，則載流量為16×4×1.5═96安，
　　若在高溫下，則載流量為16×4×1.5×0.9=86.4安。
　　（4） 對于銅導線的載流量，口訣指出“銅線升級算”，即將銅導線的的截面排列順序提升一級，再按相應(yīng)的鋁線條件計算。
　　例如截面為35平方毫米裸銅線環(huán)境溫度為25℃，載流量的計算為：按升級為50平方毫米裸鋁線即得50×3×1.5=225安.
　　對于電纜，口訣中沒有介紹。一般直接埋地的高壓電纜，大體上可直接采用*句口訣中的有關(guān)倍數(shù)計算。
　　比如35平方毫米高壓鎧裝鋁芯電纜埋地敷設(shè)的載流量為35×3=105安。95平方毫米的約為95×2.5≈238安。
　　三相四線制中的零線截面，通常選為相線截面的1/2左右。當然也不得小于按機械強度要求所允許的zui小截面。
　　在單相線路中，由于零線和相線所通過的負荷電流相同，因此零線截面應(yīng)與相線截面相同。