煤礦用阻燃電纜及阻燃檢測研究

孫曉敏

摘要：隨著各領(lǐng)域的不斷進(jìn)步和提高，煤炭工業(yè)也朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，其重要標(biāo)志就是電纜線路逐漸增長，這對于環(huán)境也造成了很大的問題。電纜線路的過長會(huì)更容易引起電纜燃燒等高危事故，這對于整個(gè)煤礦的安全帶來了很大的威脅，煤碳是可燃物，同時(shí)許多煤礦存在瓦斯（易燃易爆），因此電纜燃燒可能會(huì)對煤礦帶來不可預(yù)期的嚴(yán)重后果。對于這種現(xiàn)象，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布的《煤礦用阻燃電纜》發(fā)揮了尤為重要的作用，其中規(guī)定，為了保證煤礦安全生產(chǎn)，煤礦施工中電纜的選用必須是阻燃電纜，并且要有國家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心所頒發(fā)的礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書。

關(guān)鍵詞：煤礦用阻燃電纜;阻燃檢測

引言

電纜作為礦山生產(chǎn)的必需品廣泛應(yīng)用于我國各類煤礦，鑒于煤礦井下作業(yè)場所的特殊性，我國也將電纜產(chǎn)品納入安全標(biāo)志管理，要求煤礦用電纜必須滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和礦山安全生產(chǎn)的要求，取得安全標(biāo)志后方可下井使用。近一段時(shí)期我國煤礦連續(xù)發(fā)生多起涉及電纜著火而引發(fā)的事故，引起社會(huì)的廣泛關(guān)注，對事故原因也眾說紛紜，就我國煤礦用電纜的現(xiàn)狀以及煤礦電纜火災(zāi)事故的主要原因談幾點(diǎn)自己的看法。

1煤礦用阻燃電纜概述

電氣設(shè)備線路的安全水平亟待提高，其中最不可忽視的當(dāng)屬電纜的阻燃問題。隨著人們關(guān)注度的上升，電纜行業(yè)的發(fā)展正向著阻燃化的方向發(fā)展。聚氯乙烯絕緣電纜和其他的一些含鹵材料發(fā)生燃燒的過程中，會(huì)危及到人們的生命安全，其原因是會(huì)產(chǎn)生大量的腐蝕性氣體和濃煙，這也是最近幾年無鹵低煙電纜的到廣泛應(yīng)用的原因。對電線電纜的阻燃機(jī)制的深入研究是從國外先開始的，也取得了相應(yīng)的成果，不僅生產(chǎn)出了具有一定阻燃性能的電纜并且對電纜產(chǎn)品的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范進(jìn)行了系統(tǒng)的制訂。在這段時(shí)間研究出的阻燃電纜中，大部分都是含鹵阻燃電纜，，這對于環(huán)境保護(hù)造成了損失。隨著人們生活水平的提高，人們的環(huán)境意識(shí)也日益提高，這也使得部分發(fā)達(dá)國家加大了對無鹵低煙阻燃電纜的研究，對無鹵阻燃電纜的選用，可以進(jìn)一步控制火災(zāi)發(fā)生時(shí)對人們?nèi)松硪约柏?cái)產(chǎn)安全的威脅。

2引起煤礦井下電纜火災(zāi)事故的主要原因

井下環(huán)境復(fù)雜多變，低溫、潮濕，粉塵，噪音，瓦斯?jié)舛冗^高等都是造成電纜事故的重要因素。影響井下電纜起火的原因也很復(fù)雜，外部火源、絕緣的老化、接線頭處不當(dāng)、電纜的安裝連接不合理等等都是電纜起火的誘因。據(jù)有關(guān)部門對已發(fā)生的事故進(jìn)行分析，究其電纜起火的原因主要是電纜使用的外部環(huán)境和電纜的性能以及使用方法不當(dāng)造成的。

2.1導(dǎo)致電纜火災(zāi)的外部環(huán)境

有一些煤礦開采企業(yè)盲目的追求低成本高利潤，所以沒有按照規(guī)范管理進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)格的采購，以劣充優(yōu)，供電線路沒有按規(guī)定載荷使用，在原有線路上任意增加大功率用電器設(shè)備，已經(jīng)老化的電纜也沒有及時(shí)修補(bǔ)更新，老化破損的電纜如果不能及時(shí)維修更換就非常容易造成火災(zāi)事故，進(jìn)而引起電氣設(shè)施起火，對電氣設(shè)備造成極大的傷害，甚至能引起井下易燃物煤塵和瓦斯氣體爆炸等更加危險(xiǎn)的問題，猶如前面所提到的新疆豫新煤業(yè)的瓦斯爆炸的慘劇。還有在采掘過程中，因?yàn)椴删蚬ぷ髅娴牟粩鄶U(kuò)大，使用的電纜長度也要不斷延長，有些煤礦企業(yè)想降低成本沒有及時(shí)更換，常將幾根短電纜拼接起來使用，其實(shí)這樣電纜連接部位是很不安全的，是線路中最容易發(fā)生電氣事故的環(huán)節(jié)，原因是人為不正確操作導(dǎo)致電纜連接故障進(jìn)而使電纜連接頭處的電阻值增加，導(dǎo)體溫度急劇升高，造成電纜起火，煤礦井下空氣的濕度一般會(huì)都非常高，電纜接頭處容易因?yàn)檩^高的濕度而進(jìn)水受潮，對電纜的絕緣造成極大的損害，更嚴(yán)重的甚至將電纜絕緣層擊穿，進(jìn)而形成短路故障而造成火災(zāi)，有的煤礦企業(yè)而且還缺乏火災(zāi)監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)的建立，系統(tǒng)還不完善，疏忽大意，進(jìn)而使事故不斷蔓延加劇等這些都是導(dǎo)致電纜起火的主要原因之一。

2.2電纜的性能和使用方法不當(dāng)

（1）非阻燃性電線電纜危害極大。規(guī)程中嚴(yán)格規(guī)定煤礦井下電纜必須使用阻燃電纜，必須是通過國家礦用安全標(biāo)志認(rèn)證的電纜。但是某些不正規(guī)的小煤礦企業(yè)，盲目的追求低成本高利潤，不顧人們生命安危，仍然在使用無安全標(biāo)志證書的電纜，導(dǎo)致井下火災(zāi)事故的連連發(fā)生。非阻燃電纜它阻燃性能很差，當(dāng)遇到電氣打火或者明火就很容易燃燒，并且釋放出大量的有毒有害氣體使人窒息死亡。煤礦電纜一定要嚴(yán)格按照煤礦安全規(guī)程的規(guī)定來使用，非阻燃電纜對于煤礦的開采和人們生命財(cái)產(chǎn)安全是極大的危害。（2）電纜絕緣護(hù)套問題引發(fā)著火。引起電纜絕緣的原因可歸結(jié)為電的作用、化學(xué)作用、機(jī)械應(yīng)力作用、溫濕度的影響等等，使電纜絕緣老化加劇，性能降低。絕緣表面的污垢、潮濕，局部放電的產(chǎn)生，局部放電的發(fā)展并導(dǎo)致閃絡(luò)，致使電纜絕緣材料性能發(fā)生改變，而這種改變是不可逆轉(zhuǎn)的。煤礦電力電纜的護(hù)套的材料主要為聚氯乙烯材料，在有外力碰撞下容易破損，導(dǎo)致絕緣被損壞就很容易引發(fā)火災(zāi)，而且聚氯乙烯材料燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量氣體煙霧氯化氫二惡英等，給人身體健康造成極大的傷害。（3）電纜過流超負(fù)荷使用和型號規(guī)格連接不當(dāng)。由于煤礦井下設(shè)備錯(cuò)綜復(fù)雜，電纜在長時(shí)間工作狀態(tài)下溫度升高，超過電纜導(dǎo)體的最高額定溫度，溫度升高加劇絕緣的老化，絕大部分電力電纜的絕緣材料是聚乙烯是熱塑性樹脂，在很高的溫度和壓力環(huán)境條件之下，電纜抗沖擊和抗擠壓性能降低，電纜護(hù)套或鎧裝屏蔽在使用過程中受到機(jī)械沖擊或者擠壓彎曲造成損壞，相線彼此間發(fā)生短路。（4）高壓電纜的故障。高壓電纜是煤礦井下移動(dòng)變壓器等類似電氣設(shè)備的電源連接的重要組成，其中高壓鎧裝電力電纜更是井下電力傳輸?shù)拇髣?dòng)脈，所以高壓電纜的安全問題是電纜安全中的重中之重。如果敷設(shè)管理不當(dāng)，就會(huì)造成電纜故障不僅影響生產(chǎn)嚴(yán)重的話會(huì)造成井下火災(zāi)事故的發(fā)生。高壓鎧裝電力電纜護(hù)套材料大多為聚氯乙烯，燃燒產(chǎn)生的煙霧和氣體都是對人體傷害極大的。然而高壓鎧裝電纜發(fā)生故障時(shí)較為隱蔽不易被發(fā)現(xiàn)，查找故障點(diǎn)很麻煩，而且處理起來也很困難。

4煤礦用阻燃電纜檢測試驗(yàn)

煤礦使用阻燃電纜進(jìn)行阻燃試驗(yàn)時(shí)，在對試驗(yàn)條件進(jìn)行規(guī)定的情況下，使試樣發(fā)生燃燒，然后將試驗(yàn)火源撤去，觀察火焰是否會(huì)發(fā)生無法控制的蔓延，是否控制在可控范圍之內(nèi)，不僅如此，在試驗(yàn)限定的時(shí)間內(nèi)，也需要做到自行熄滅，這是滿足阻燃檢測的基本要求。產(chǎn)品研發(fā)型試驗(yàn)還可以在試驗(yàn)的過程中記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并且對燃燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行更深層次的分析，分析出哪些因素對阻燃電纜的阻燃效率會(huì)產(chǎn)生影響，如果在試驗(yàn)的過程中電纜試驗(yàn)項(xiàng)目不滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，分析其原因，并且尋求相應(yīng)的解決方案。試驗(yàn)次數(shù)也要合理，盡可能避免偶然性事件的發(fā)生。

結(jié)語

電纜的阻燃化的進(jìn)程關(guān)乎著社會(huì)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的前進(jìn)腳步，有鹵阻燃電纜和無鹵阻燃電纜相比，無鹵阻燃電纜更容易得到當(dāng)下社會(huì)的認(rèn)可，因?yàn)樗臃峡沙掷m(xù)發(fā)展的理念，會(huì)得到廣泛的推廣并且加以應(yīng)用。想要加強(qiáng)阻然電纜的阻燃效果，需要材料中有大量的阻燃劑，所以高效的阻燃劑更適合當(dāng)下，因此在研究阻燃機(jī)理的過程中對于高效阻燃劑的研究才是重中之重，是最有效的加強(qiáng)阻燃電纜效率的方法。

參考文獻(xiàn)

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