電線電纜火災(zāi)及阻燃處理

李政琦

摘 要隨著工業(yè)化的不斷深入，人們對電力能源的需求也在不斷增加，近些年由電線電纜引發(fā)的火災(zāi)也呈現(xiàn)出了逐年上升的趨勢。綜合相關(guān)數(shù)據(jù)分析，現(xiàn)有的電氣火災(zāi)中有50%是由于電線電纜而引起的，它已經(jīng)上升到了各類火災(zāi)種類的榜首，為民眾帶來了巨大的經(jīng)濟損失和人身威脅。通常情況下，一旦火災(zāi)發(fā)生火勢會在短時間內(nèi)借由電線或者電纜的走勢而蔓延，這種蔓延很難在短時間內(nèi)得到有效的控制。相關(guān)專家一直在進行這方面的研究，也已經(jīng)取得了令人可喜的成績，本文中筆者依托于此展開了以下討論。

【關(guān)鍵詞】電線電纜 火災(zāi) 阻燃處理

隨著電力能源的廣泛應(yīng)用，電線電纜的阻燃處理也逐漸受到人們的關(guān)注。目前市面上常見的低煙、低毒低腐蝕性新型電纜就是基于此方面的研究而問世的，其在阻燃以及防火方面有很大優(yōu)勢。下文中筆者對電線電纜火災(zāi)的發(fā)生原因，該類火災(zāi)的危害以及阻燃處理方面的內(nèi)容進行了重點論述。

1 電線電纜火災(zāi)的基本概述

1.1 電線電纜火災(zāi)的發(fā)生原因

結(jié)合實際分析，電線電纜火災(zāi)的發(fā)生主要是以下因素造成的。首先短路。假定電氣線路發(fā)生短路，那么支路的負荷就會被切除掉。此種狀態(tài)下負荷阻抗會與電流電流的變化成反比，即電氣線路的負荷阻抗越小，電流越大，此時線路之上會產(chǎn)生大量的熱量。如果保險不能及時斷開，導(dǎo)線必然會被引燃，火災(zāi)由此而發(fā)生。其次線路的設(shè)計負荷偏小。因技術(shù)水平的限制，一些老舊的建筑物中的電氣線路根本沒有考慮到用戶日益增長的用電需求，所以其負荷一般偏小，只能滿足照明以及一般家用電器用電。近些年人們的生活水平有了質(zhì)的飛躍，相關(guān)的技術(shù)也愈發(fā)的完善，于是紛紛開始了針對該類建筑物電氣線路的改造。但其中很多部件并沒有徹底更換，長期超負荷運行的線路很容易引發(fā)安全事故。在夏季用電高峰期，這類事故異常頻繁，不僅影響到了居民的正常生活，更威脅到了其財產(chǎn)安全。最后是由于導(dǎo)體材料選擇不當而引發(fā)的電線電纜火災(zāi)。結(jié)合實際工作狀況分析，很多建筑物的配電干線采用的都是銅線與鋁線混搭的方式，銅鋁直接相連的方式不可避免的會使連接處發(fā)生電腐蝕作用。隨著時間的推移，在電腐蝕作用的影響下，連接處會出現(xiàn)自然松動的問題。一旦出現(xiàn)這類問題，必然會產(chǎn)生較大的接觸電阻，由此而引發(fā)的局部放熱或者打火放電等現(xiàn)象很容易會引燃線路周圍的易燃物，火災(zāi)由此產(chǎn)生。

1.2 電線電纜火災(zāi)的危害

首先電線電纜火災(zāi)會產(chǎn)生大量的煙霧。電線電纜的絕緣層多是由聚乙烯材料制成，這類材料在燃燒時會產(chǎn)生大量的煙霧。有關(guān)實驗證明，0.85kg的PVC電纜在燃燒時產(chǎn)生的煙霧可以籠罩1000m2的房間，而整個過程只需要五分鐘左右的時間。此種狀態(tài)下產(chǎn)生的煙霧會使人出現(xiàn)呼吸困難的癥狀，這其實也在無形中增加了火災(zāi)救援的難度。其次電線電纜火災(zāi)所產(chǎn)生的有毒氣體能夠直接威脅到人的生命安全，在高溫狀態(tài)下由電線電纜中分解出來的稀鹽酸如果附著在建筑物上，會影響建筑物的使用壽命，這種“二次傷害”會使得建筑物的穩(wěn)定性大打折扣。

2 電線電纜火災(zāi)阻燃處理

2.1 阻燃機理

要了解電線電纜材料的阻燃機理，首先我們應(yīng)該對該類材料的燃燒過程有一個清晰的認識，通常情況下該類材料的燃燒是由以下四個過程構(gòu)成的：

（1）聚合物受熱分解產(chǎn)生大量的可燃性氣體；

（2）分解產(chǎn)生的可燃性氣體被點燃；

（3）燃燒熱返回固狀聚合物之上；

（4）聚合物在燃燒熱的作用之下會持續(xù)產(chǎn)生可燃性氣體，這類氣體將持續(xù)補充到火焰之中，進而實現(xiàn)持續(xù)燃燒。

而阻燃則是通過延緩或者阻止以上一個或者多個過程來實現(xiàn)的，根據(jù)具體操作階段的不同點，我們可以將其分為氣相阻燃、凝聚阻燃以及中斷熱交換阻燃。

2.2 電線電纜常用的阻燃劑

實際操作中，電線電纜阻燃中最常用到以下幾種阻燃劑：首先紅磷。紅磷在400℃的狀態(tài)下會被解聚成白磷，而白磷與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)則可以生成粘性含氧磷酸。如果該類物質(zhì)能夠覆蓋于線纜的表面，就能夠加速線纜的碳化脫水，由此而形成的液膜或者碳層能夠隔絕外部的氧氣，也能夠阻止可燃性氣體的揮發(fā)。此時紅磷便完成了線纜的阻燃，需要注意的是紅磷對含氧量高的聚合物是沒有阻燃效果的。紅磷阻燃雖操作較為簡便，但也同樣存在較為明顯的缺陷：

（1）與其他阻燃劑相比，紅磷的阻燃性能較低，這是因為它易吸水而形成含氧磷酸；

（2）紅磷與大氣發(fā)生反應(yīng)，會釋放出一定濃度的有毒氣體，這會對環(huán)境造成污染。

（3）紅磷易燃易爆，具有很高的危險性。

為了克服以上缺點，相關(guān)專家一直在進行這方面的研究，當前已經(jīng)取得了令人可喜的成果。其次溴系阻燃劑。該類阻燃劑具有良好的熱穩(wěn)定性以及高阻燃性，所以被廣泛應(yīng)用到了線纜材料的阻燃之中，其中最為常見的是多溴二苯醚以及2，3—二溴丙基。使用該類阻燃劑，只需要很少的用量就能夠達到阻燃效果，這便有效避免了對基材的二次損傷。但實踐證明，該類阻燃劑在實際使用中會產(chǎn)生大量的腐蝕性材料，因此只有解決好這一問題才能夠推動其在線纜材料阻燃中的應(yīng)用。

3 電線電纜材料的發(fā)展

現(xiàn)階段，電線電纜材料的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過了普通線纜、阻燃線纜以及無鹵線纜三個階段。未來正在朝著高效阻燃、低煙低毒性的方向發(fā)展。針對線纜材料在燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體以及固體廢棄物，相關(guān)專家一直在進行這方面的研究，這部分工作一直在由西方國家主導(dǎo)，但近些年國內(nèi)相關(guān)研究機構(gòu)取得的成果也同樣令人矚目。低煙電纜是添加“抑煙劑”之后而產(chǎn)生的，這里的“抑煙劑”主要指的是能夠抑制燃燒產(chǎn)物的物質(zhì)，碳酸鈣、陶土以及氫氧化鋁都能夠達到這一效果。

4 總結(jié)

隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，近些年國內(nèi)的線纜阻燃技術(shù)已經(jīng)取得了較為明顯的進步，但我國這方面的技術(shù)與發(fā)達國家相比仍存在較為明顯的差距。今后的工作中，我們需要不斷完善其中的細節(jié)，進而優(yōu)化這部分技術(shù)，提高線纜材料的阻燃效果。此外，宣傳必要的阻燃知識，進而提高居民的防火意識也能夠降低線纜火災(zāi)的危害?，F(xiàn)階段越來越多的新型線纜材料已經(jīng)逐漸應(yīng)用到了居民的生產(chǎn)生活之中，這也在很大程度上降低了線纜火災(zāi)的威脅。本文中筆者依托于日常工作經(jīng)驗，對此類問題進行了總結(jié)，旨在對相關(guān)工作的落實有所幫助。

參考文獻

[1]李斌.電線電纜火災(zāi)及阻燃處理[A].中國阻燃學(xué)會，2004全國阻燃學(xué)術(shù)年會論文集[C].中國阻燃學(xué)會，2004：8.

[2]徐曉楠，李洪剛.電線電纜火災(zāi)及阻燃處理[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2001（09）：17-21.

作者單位

哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院 山東省威海市 264300