文 |權(quán)向科 （山東濟(jì)南市消防支隊）

1 一起電纜橋架火災(zāi)事故調(diào)查案例

2013 年1 月6 日10 時31 分，位于濟(jì)南市歷下區(qū)文化東路51 號匯東星座發(fā)生火災(zāi)，過火面積24 平方米，無人員傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失7.5 萬元。過火區(qū)域主要是一至十六樓的電纜井內(nèi)。

經(jīng)勘驗(yàn)：起火建筑為歷下區(qū)文化東路51 號的匯東星座大廈，該大廈主體建筑地上16 層、地下2 層，建筑面積13000 平方米，南側(cè)臨街，東、西側(cè)為車道，北側(cè)為花壇、空地。過火區(qū)域主要位于地上一層至地上十六層的樓層配電室內(nèi)，樓道等其余部位僅為煙熏。各層配電室的樓層方位及布局基本相同，每層面積約1.5平方米，房門位于西墻。配電室靠南墻放置本樓層配電箱，靠西墻北側(cè)放置本樓層通訊信號箱，靠北墻、東墻的中間位置各有一電纜井橋架。

經(jīng)調(diào)查，對起火原因認(rèn)定如下：起火部位位于大廈三層配電間內(nèi)，起火點(diǎn)位于三層配電間強(qiáng)電電纜橋架內(nèi)。起火原因?yàn)殡娎|橋架內(nèi)強(qiáng)電電纜對金屬橋架放電，電弧高溫引燃電線絕緣層等可燃物。起火時間為2013 年1 月6日10 時31 分左右。

注：3、4 層的配電室燒損嚴(yán)重，配電箱的儀表盤、控制開關(guān)等均燒損碳化，向上及向下樓層逐漸減輕。

注：電纜井橋架內(nèi)，3、4 層的多股銅導(dǎo)線絕緣護(hù)套均燒損碳化。

注：三層配電室電纜井橋架打開后，北側(cè)電纜井橋架上下鐵板連接處，鐵皮熔化出一約長12 厘米、寬6 厘米的孔洞（作為2 號物證提?。刍庍吘壊潦煤蟪尸F(xiàn)有銅黃色。

2 電纜橋架的火災(zāi)危險性和起火因素

2.1 電纜橋架的火災(zāi)危險性

電纜橋架引發(fā)火災(zāi)的原因主要是電線電纜過負(fù)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(tài)及外熱作用下，絕緣材料電阻下降、失去絕緣能力，甚至燃燒，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)?；馂?zāi)中電線電纜的特征:(1)火災(zāi)溫度一般在800 ～1000℃，導(dǎo)線電纜會很快失去絕緣能力，進(jìn)而引發(fā)短路等次生電氣事故，造成更大的損失；(2)電線電纜在規(guī)定的允許載流量下有較大的過載能力；(3)在短路狀態(tài)下，電線電纜的絕緣材料會瞬間發(fā)生熔融、燃燒并引燃周圍可燃物。

2.2 電纜橋架火災(zāi)的原因

電纜橋架內(nèi)電線電纜從絕緣層的油浸電纜紙、交聯(lián)聚乙烯、乙丙橡皮等材料到油麻、聚氯乙烯外護(hù)套材料都是易燃性物質(zhì)。當(dāng)局部電纜著火燃燒達(dá)到高溫時會發(fā)生熔融，超過鄰近電纜著火溫度時，就會導(dǎo)致電纜群體延燃。導(dǎo)致電線電纜著火的原因主要有以下兒點(diǎn)。

2.2.1 電纜載流設(shè)計不當(dāng)

電纜載流量選擇不當(dāng)，部分電纜長期滿負(fù)荷或經(jīng)常超負(fù)荷運(yùn)行，溫升過高及電纜溝道、隧道積水致使電纜老化、受潮、過熱引起短路自燃。

2.2.2 電纜安裝施工不當(dāng)

在施工中，有的單位未采取防火措施，電纜敷設(shè)混雜，常把會產(chǎn)生劇毒煙霧的中低壓電纜與高壓電纜一起敷設(shè)；有的施工人員在電纜敷設(shè)時沒有嚴(yán)格按操作規(guī)程和工藝要求施工，常因刮、碰、壓、扭等原因造成電纜外層損傷，易進(jìn)水受潮，運(yùn)行時絕緣層可能被擊穿產(chǎn)生電弧，引起火災(zāi)。

2.2.3 電線電纜故障

(1)電線電纜制作粗糙，絕緣層受潮，致使電纜頭及終端盒在運(yùn)行中產(chǎn)生故障而自燃、爆炸；(2)部分電纜技工工藝操作不嚴(yán)，不注意衛(wèi)生，雜質(zhì)、污物等清理不凈，造成界面接觸不良；(3)接頭工藝不精、制作質(zhì)量不高、防火措施較少，在故障情況下受高電壓、大電流的沖擊導(dǎo)致接頭起火；(4)電纜接地不良，接地線焊接不牢，接觸不良，阻值偏大，造成電纜接地故障電流比正常短路電流小，使電流保護(hù)器不能及時切斷故障，而出現(xiàn)電弧、電火花。

3 電纜橋架內(nèi)電線電纜的防火措施

3.1 選用阻燃電線電纜

3.1.1 阻燃電線電纜防火機(jī)理

(1)在燃燒反應(yīng)的熱作用下，位于凝聚相的阻燃劑熱分解吸熱，使凝聚相內(nèi)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(yīng)自由基阻斷劑，使火焰、連鎖反應(yīng)的分枝中斷，減緩氣相反應(yīng)速度；

(3)催化凝聚相熱分解固相產(chǎn)物，焦化層或泡沫層的形成加強(qiáng)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(xiàn)吸熱性相變，阻止凝聚相內(nèi)溫度的升高。

3.1.2 阻燃電線電纜的分類及選用

《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》中把采用阻燃電纜、耐火電纜等作為電纜防火的重要措施，對各種阻燃電纜的選用作了明確規(guī)定。凡能通過成束電線電纜燃燒試驗(yàn)的電纜稱之為阻燃電纜。阻燃電纜主要包括普通型阻燃電線電纜、無鹵低煙阻燃電纜、低鹵低煙型阻燃電纜、耐火電纜。這些產(chǎn)品的制造技術(shù)、性能特性不同，應(yīng)用范圍也不同。

(1)普通型阻燃電線電纜。普通型阻燃電線電纜(簡稱阻燃電纜)制造簡單、成本低，是防火電纜中用量最大的電纜品種。其特點(diǎn)是在成束敷設(shè)的條件下，電纜被燃燒時能將火焰的蔓延控制在一定范圍內(nèi)，避免電線電纜著火延燃而造成重大災(zāi)害，提高了電纜整條線路的防火水平。

(2)無鹵低煙阻燃電纜。無鹵低煙阻燃電纜不僅具有優(yōu)良的阻燃性能，而且在燃燒時幾乎不產(chǎn)生腐蝕性氣體和毒性氣體，僅產(chǎn)生極少量的煙霧，減少了對儀器、設(shè)備的腐蝕及對人體的損害，有利于火災(zāi)時的滅火救援。無鹵低煙阻燃電纜通?？己穗娎|的阻燃性能、腐蝕性、煙濃度及毒性指標(biāo)。這類電纜的阻燃性能通過成束燃燒試驗(yàn)，分A、B、C 三種。燃燒氣體的腐蝕性通過測定燃燒氣體水溶液的pH 值和電導(dǎo)率來確定，煙濃度一般用電纜燃燒時的透光率來評定，試驗(yàn)按GB/T17651-1998 規(guī)定的方法進(jìn)行，毒性指數(shù)的測試方法由用戶規(guī)定。無鹵阻燃電纜的機(jī)械性能比普通電纜稍差，這是由于加入特殊添加劑所致，其特殊性能見表1。無鹵低煙阻燃電纜適用于地鐵、隧道、船舶和車輛以及核電站、重要的高層建筑等安全性要求比較高的場所和重要設(shè)施。

表1：無鹵低煙阻燃電纜特殊性能

(3)低鹵低煙阻燃電纜。低鹵低煙阻燃電纜的HCL 釋放量和煙濃度指標(biāo)介于普通阻燃電纜與無鹵阻燃電纜之間。這種電纜不僅具備阻燃性能，而目在燃燒時釋放的煙量較少，HCL 釋放量較低，主要用于地鐵、隧道、高層建筑等對電纜燃燒的煙濃度及HCL 發(fā)生量有一定限制的場所。低鹵低煙阻燃電纜的絕緣和護(hù)套材料成分通常是以聚氯乙烯樹脂為基材，配以特種增塑劑、高效阻燃劑、HCL 吸收劑、抑煙劑等，經(jīng)特殊工藝加工而成，顯著改善了普通阻燃聚氯乙烯絕緣材料的燃燒性能，大大降低了材料的煙密度和HCL 釋放量。

(4)耐火電纜。耐火電纜在著火燃燒時仍能保持一定時間的正常運(yùn)行，主要有三種類型。一是礦物絕緣電纜(又稱氧化鎂絕緣電纜)，采用氧化鎂作絕緣材料，無縫銅管作護(hù)套，經(jīng)特殊工藝制作而成，具有優(yōu)良的防火、防爆、耐高溫、耐腐蝕等特性，應(yīng)用于要求特別安全或高環(huán)境溫度、高輻射強(qiáng)度的場所，該電纜的長期使用溫度為250℃，在950～1000℃可持續(xù)供電3h。但該類電纜制造工藝復(fù)雜，價格昂貴，安裝較復(fù)雜，制造長度也受限制。二是硅絕緣電纜，其絕緣層采用硅橡膠混合物，具有較好的耐火性能，但材料主要依賴進(jìn)口，價格偏高，制造及應(yīng)用受限制。三是用無機(jī)材料與一般有機(jī)絕緣材料復(fù)合構(gòu)成的復(fù)合絕緣電纜，耐火層采用耐火云母帶繞包在普通導(dǎo)體外。這種電纜工藝簡單，價格較低，生產(chǎn)長度和使用范圍不受影響，耐火性能較好，目前國內(nèi)大多數(shù)電纜廠均生產(chǎn)這種耐火電纜供公共設(shè)施、高層建筑等處應(yīng)用。

3.2 科學(xué)設(shè)計及安裝

3.2.1 封堵

防火封堵是采用防火堵料將電纜穿越處的小縫隙進(jìn)行堵塞，防止電纜著火延燃。對電纜溝與電氣盤、箱、柜的連接處、隔墻、樓板的孔洞等均需進(jìn)行阻燃封堵。最好采用滲透性強(qiáng)、發(fā)泡時脹力大、密封性能、防水作用好，而且可拆性好、方便增補(bǔ)的材料。電纜防火門要長期關(guān)閉，電纜防火板和電纜溝蓋板的縫隙應(yīng)封閉，電纜敷設(shè)密集處采用軟堵料封堵嚴(yán)實(shí)。防火封堵一般用鋼筋等材料作骨架以提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度，防止電纜著火，特別是發(fā)生電氣短路時引起的空氣迅速膨脹，產(chǎn)生一定的沖擊，破壞骨架，使防火封堵失去作用。

3.2.2 分隔

防火隔墻可將長電纜隧道、電纜溝道分割成小區(qū)段，將著火區(qū)間縮小，可采用耐火隔板、硅酸鋁纖維氈、防火堵料、防火涂料等。防火隔墻用礦渣棉筑成，在隧道中與防火門配套使用。為了便于電纜新增與更換，防火隔墻應(yīng)簡易目易于拆卸。電纜隧道單起分隔作用的電纜防火墻厚度不應(yīng)小于240 毫米，防火墻要比電纜支架寬100 毫米以上，防火墻兩側(cè)還要有不小于1000 毫米的阻火段，以有效地防止電纜火災(zāi)的串延。

3.2.3 涂層

涂刷防火涂料可避免電纜著火后延燃。防火阻燃帶施工方便，不易脫落，適應(yīng)性強(qiáng)，價格便宜，性能與防火涂料相似。在進(jìn)入柜體的電纜至終端頭部分，在防火隔墻兩側(cè)2 ～3 米區(qū)域內(nèi)將所有電纜涂刷二遍防火涂料或包防火阻燃帶。防火涂料的阻火效果與涂層厚度和原料性質(zhì)有關(guān)，應(yīng)與隔、堵等防火措施組合使用。

3.2.4 設(shè)置防火設(shè)施

(1)設(shè)置火災(zāi)報警系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)膱缶筋^和適合電纜層特點(diǎn)的報警系統(tǒng)。目前在電纜溝、管道井使用較為廣泛的是線性(或稱纜式)感溫探測器。

(2)高壓水噴霧滅火。在電纜廊道電纜密集的地區(qū)采用一般的防火材料比較困難，宜采用高壓水噴霧滅火方式。為使水噴霧滅火及時有效地發(fā)揮作用，需配置高靈敏度的監(jiān)測及控制系統(tǒng)。在大型建筑物內(nèi)及電纜隧道中采用此法效果顯著。

(3)加強(qiáng)電纜層(井)的通風(fēng)。利用自然通風(fēng)條件，盡可能在電纜層靠外墻部位設(shè)置通風(fēng)口(通風(fēng)口的具體設(shè)置可結(jié)合火災(zāi)撲救時的突破口)。同時還應(yīng)建立不間斷供電的機(jī)械排煙系統(tǒng)，以便在火災(zāi)初期通過自動報警聯(lián)動打開排煙風(fēng)機(jī)。

3.3 規(guī)范的日常管理

(1)防止由于電纜內(nèi)部絕緣的缺陷、老化、受潮、損傷等電纜自身故障引起電纜短路、短路電弧著火，及時發(fā)現(xiàn)絕緣不良的電纜，并將其退出運(yùn)行。

(2)保持良好的運(yùn)行環(huán)境，嚴(yán)禁熱力系統(tǒng)的廢氣、廢水流入電纜溝、電纜隧道。

(3)加強(qiáng)對電纜頭的監(jiān)視和管理。電纜頭受多方面因素影響是電纜絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，所以加強(qiáng)對電纜頭的監(jiān)視和管理至關(guān)重要。對放在電纜溝、電纜隧道、電纜槽盒、電纜夾層內(nèi)的動力電纜終端頭、中間接頭必須登記造冊，加強(qiáng)監(jiān)視，避免運(yùn)行中的電纜頭著火。

4 結(jié)束語

綜上所述，要做好電纜橋架的防火工作，就要從電線電纜的正確選擇、正確安裝和強(qiáng)化日常規(guī)范化管理等方面著手，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，有效防止電線電纜引起的火災(zāi)，并減少火災(zāi)造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

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