一起PVC绝缘护套电力电缆线路故障的调查和分析.pdf

2 0 0 7年 第 4 No． 4 2 0 0 7 } 乜 线 t 乜 缆 p ： l P ( -t l i c 、 、 1 Ca I 1 l P 2 0 0 7年 8川 Au g． ， 2 0 0 7 一 起 P V C绝缘护套 电力 电缆线路故障的调查和分析 龚 明 ( 无锡} I 产品质 } fli t 舒怆验昕 ， 苏 无锡 2 1 4 1 0 I ) 摘要 ： 介绍一起 电缆沟 内粉 未无焰 自燃引起的聚氯 乙烯( } J V ( ： ) 绝缘 护套 电力 电缆 线路 故障 ， 分析 产生故 障的 原 因 ， 提 出 防 范措 施 与 建议 、 关键 词 ： 粉 末 ； 电 力 电缆 ； 线 路 故 障 ； 无焰 自燃 ； 原 因 ； 防 范措 施 中 图 分 类 号 ： T M2 4 7． 1 文 献标 识 码 ： 文 章 编 号 ： l 6 7 2 — 6 9 0 l ( 2 0 0 7 ) 0 4 — 0 0 4 5 — 0 2 I nv e s t i g a t i o n a n d An a l y s i s o f a Li n e Tr o u b l e Oc c ur r e d o n a PVC I n s u l a t e d a n d S he a t h e d Po we r Ca b l e G0NG Mi n g ( wu x i Mt u fi c i p a l l 1 ( n i s i o n a l i a T e s t i u g I n s t i l l i r e f o r} ) r o d t I f t Qu a l i t y ． ，＼ V u x i 2 l 4 l 0 l ，C h i n a ) Abs t r a c t ：Th i s p a l t e r )r ( ~ S e l } t s a l i n e t r u u b h ( ) t 1 O U t l e d O il a P VC i n s , d a t e ( 】a l l c t s h e a t h e d j ) 【 ) 、 f l - ( ’ a h h c a u s e 、 ( 】l t h e t ] a me l e s s s e l f - i g n i t i o n u t p o x x e l’ s i n t h e c a h l e t r e n c h． T h e a l t l h o l ’ a n a l i z + ( 1 t i t ( 、C a l l S e o f t h e [ 1"0 1 1 1t i e a l l d p ut fi > nv m( 1 i )r e x e n t i x P i l l e a s u r e s a n d I e e o mme n d a t i o n s ． K e y wor ds ： I1 o w( te r ； p ( t w~ l1 e a b l ( - ：l i u e t r o ub l e；fla , n ~ l e s ：-s etI i g n i t i ( > n；r il [ 1~ e：t t , r V t n t i + ’P i n e a s U l P l 故障现场的调查 一 个生 产 油脂 性 食 品 粉 未 ， 而 日 ． 投 入运行 不 久 的车 间的 电缆沟 内 ， 电缆线 路发 生无 焰燃 烧事 故 ， 沟 内 电缆 多处 小 同程 度 损坏 ， 整 个车 间被 迫停 产 ， 昕 幸发 现 及时 ， 未酿成 大祸 一经 现场 勘察 凋 查 ， 发 现 以 下 几点 ： ( 1 )从该 车问生 产现 场 凋查 ， 发 现 瞎 粉饥 、 振 动 筛 、 收集 器 中到处都 散发 出粉 末 ， 而 且该 粉 末 含有一 定 的油脂 ； ( 2 )作为连 接 电源 和 没备 的输 电线 路 ， 采用 r 7 根型号 为 V L V 2 2 — 0 ． 6 ／ 1 3 X 1 8 5+l X 9 5聚 氯 乙烯 绝 缘钢带铠装聚氯 乙烯 护套电力 电缆 ， 全部平行重叠 无 间 隔地叠 放在 约 4 0 C I I 1 X 4 0 C ll l 的 电缆 沟 内 ， 没 有 采用 电缆支 架 ； ( 3 )沟 面上 用 铁 板 盖住 ， 铁 板 与 铁 板 之 间 有 缝 隙 ， 每过 两 米 ， 铁 板 上 就 有 一 个 约 8 C l l l X 8 c n l 的 方 孔 ， 电缆 从这 方孔 中穿 出来 ， 并 与地 面上 的 电气 设 备 相 连接 ； ( 4 )打开 铁 板 可 见 电缆 几 乎 安 放 在粉 末 上 ， 方 孔 及缝 隙下 的 电缆 约 有 6 0 c n l 长 一段 被 埋 在厚 厚 的 粉 末 中 ； ( 5 )事发 当 时仅 闻到浓 烈 的 异 味 ， 未 见明火 ， 也 收 稿 日期 ： 2 0 0 7 — 0 3 — 2 0 作者简 介： 龚明( 1 9 5 3 一) ， 女 ， 江苏无锡人 ， 工程帅 作者地 址： 江苏无锡市东亭迎宾北路 6号 2 1 4 1 0 1 ] ． 末 电 器保护 电路 跳 闸 ， 并且 燃 烧 点 离 缝 隙 和方 孔 很近 ； ( 6 )从受 损 的 电缆 实 物 来 看 ： 位 于上 层 的 电缆 护套 丧面严重 炭 化 ， 钢 带 也 已 变 色 变形 ； 剥 开 钢 带 ， 绝缘线 芯不 同程 度 炭 化 ， 但 相邻 的绝 缘 线 之 间 的 导体 尚未连在 一起 ， 亦 末 见短路 痕迹 ， 其 中两根 炭化 严重 的 只要稍 微用 力 ， 绝 缘就 会脱 落 ， 而压 在该 电缆 下方 的一根 r u 缆 ， 仅 表 面 局部 炭 化 ， 内部 钢 带 、 绝 缘 尚 未有燃烧 的 痕迹 及任 何损 伤 。 2 原 因的分析 ( 1 )从事 发 当 时 设 备 正 常 运转 ， 控 制 开 关 并 未 见跳闸保护 ， 结合受损电缆解剖情况， 及事后对各开 关检查来看 ， 事发当时运行电流没有超过额定值 ， 换 句 话说 ， 起 因不在 过 电流 或 过 电 流发 生后 保 护 电 路 失 灵 。 ( 2 )从解 剖 受 损 电缆 来看 ， 炭 化 的 严 重 程 度 从 外 护套 到 内部 绝缘 逐 步 递减 ， 基本 可 以排 除 自燃 是 从 电 缆 内 部 开 始 的 。这 种 现 象 完 全 符 合 G B ／ T 1 2 6 6 6 ． 1 第 2 ． 3条 “ 无 焰 燃 烧 ” 的定 义 ， 即“ 发 光但 无 火 焰 的燃 烧 ” ， 这 时通 常会 释放 出较 多 的烟 。 ( 3 )事故 现场 具 备无焰 燃烧 条件 ： ① 电缆长期通电 ， 且设备处于运行状态 ， 势必 会产生热量。由于多根电缆靠在一起 ， 而且未采用 电缆支架， 散热相对差些 ， 蓄热使温度升高； 再加上 由于粉末积压 ， 把 电缆埋在粉末之中， 使电缆的散热 维普资讯 2 0 0 7年第 4期 No． 4 2 0 0 7 电 电 缆 f, l e ~ t r i ( i l v & Ca f 1 f 更 是 不畅 ， 温度会 随设 备运 行时问 增加 而逐 步 l 升 ； ② 电缆沟 内积 聚 的粉 末 含 有 油 脂 ， 在 光 线 、 空 气 、 温 度和 水分 的作 用 下 ， 很 容 易发 生 氧 化 ， 牛 成 氧 化物或过 氧 化物 ， 并产生 活性 游 离基 ， 进 一步加 速 氧 化过 程 。如 氧化过 程 中的 热 量不 能 及时散 发 ， 聚热 后 的粉末 就会 炭化 ， 直至 自燃 。 ③ 粉体 物 料 在 运 动 过 中 会 产 生 静 电—— 不 免有 物料 颗粒之 问或 物料 与器 壁之 『 日 J 的 相互碰撞 和 摩擦 ， 进 行反 复的接 触和 分离 ， 这样 它f f 】 之 问就会 产 生电子 转 移现象 ， 粉 体 及 器 壁 } 会 分 别带 卜不 H符 号的静电， 如果设备 L没有 良好的接地装置 ， 电荷的 积 累速 率大 于电 荷 的泄 放 速 率 ， 则 物 料 的 电位 就 会 逐渐升 高 ， 以致 达 到产 生 放 电 火 花 的程 度 但 从 设 备结 构 和安装情 况来 看 ， 都 已考 虑 到通 过 接 地 来 释 放静 电 ④ 在粉末 自燃至一定时问 ， 电缆护套被高温炭 化 ， 但 由于 昕处环境 中无 充 分的氧 气 ， 『 士 j 此发 牛 r无 焰燃 烧 ， 油脂性 粉 末 与 聚氯 乙 烯燃 烧 时 产 生 的浓 烈 异味印证 了以上分析是成 立的。通过钢带传热 ， 导 致绝 缘层 处于 高温下 ， 再 经过 一定 时间 ， 绝 缘 层 电被 炭化。若不7 支时发现 ， 绝缘层全部破坏后极易发生 短路 ， 甚 至火灾 。 ( 4 ) 根 据分 析 ， 又对现 场采 集 的 粉末 做 了试 验 ， 验证粉 末发 热到 一定 程度 确实 会 自燃 ：所 以可 以断 定本 次事故 的主 要 原 因是 ： 聚热 后 的粉 末 自燃 引 发 电缆无 焰燃烧 。 3防范措施和建议 通 过 以上 分 析 和 总结 ， 可提 出以下 几 点措 施 和 2 0 0 7年 8月 Au g． ， 2 0 07 ( 1 )根据 同 的使 场 合 ， 必 须 严 格 按 安 全 规 范规 定 的要求 敷 设 电缆 例 如有 粉 末 ( 粉 体 、 粉尘 ) 的环 境 条件下 ， ! c 有 可能 的话 ， 应 呵能采 用 垂直 安装 电缆 、 并用 电 缆 桥 架 网定 ， 有 可靠 的接 地 系统 ， 保证 每根 电缆 可 靠 接地 j “ 1 果 必须 使用 电 缆 沟 ， 也 应竭 力避 免粉末 ( 粉 体 、 粉 尘 ) 进 入 电缆 沟 内 ， 保 证 电 缆沟 内干燥 、 清 洁 和 良好 的通 风 ， 即沟 内的散 热性 能 能满 足使用 的要 求 ， 一 旦由于通 道 的封 隔 ， 蓄热 使 电 缆 温 度升 高时 ， 电缆 的负 载能 力就 应酌情 降低 ． ． 另 外 ． 也说 明 r r这 种 类 型 的生 产 车 间 的环境 条 件 应保 证清 洁 ， 尽可 能减 少粉 末飞扬 ， 并要 有 良好 的 除 尘排 风的装 置 因 为正 如 述 ， 粉 沫 飞扬 会 产 生 静 电荷 ， 静 电荷积 聚 到一定 数值 时会 发中放 电 ， 从而 有 可能造 成爆 炸 和起 火 的重 大 事故 ； 丽 且 粉 术飞 扬 也 会危 害 I ： 怍人 员 的健康 。 然 这 是特殊 车 问的厂 房设 计 的要求 ， 也 足本 文题 外之事 ， 但 既是 减少本 事 故 的关 键 ， 也 是彻 底 的安 全措 施 ( 2 ) 无 论 仆 么情 况 下 ， 都 要 正确 选 用 电缆 。除 了考 虑载 流量 、 截 面积 外 ， 如 果遇 到粉 末 、 油脂 等 特 殊场 合 ， 可 以有 目的 地选 择 阻 燃 、 低 烟 无 卤 、 本 安 型 电缆 ， 这 样可 以降低 事故 发生 ， 一旦 事故 发生 也 可以 减 少 由于有 毒气 体造 成 的人员 伤亡 另外要 确保 电 缆质量， 选择质量信誉高的企业作为供方 ； 对所用的 电缆要 有 明确 的 、 对 应 的 ， 全面 的质 量 检 验结 论 ， 做 好 电缆 线路 敷设 1 二 程存 档 及质量 跟 踪 ( 3 )选 择合 格 的 、 有 相 应能 力 的设 计 和施 工 单 位 ， 确 保设计 方案 的 正确 ， 施： [ 质 量 的优 良。 参考文献 建 议 ， 杜绝这 类事 故 的产生 ： j _G B I T 1 2 6 6 6 ． 1 - 1 9 9 0 ， 电线电缆 燃烧试 验方法 总则 ， 0 8 0 ， 0 ， t ’ ， 0 ， ‘e 0 ， 0 ， ， 0 ’； 一 ， ， ； 0 0 ；c一 < ’ < 0 e 0 c 0 0 ： 0 0 e ~o f． - , e ； e ( 上接第 3 7页J 5 结论与建议 从上 述 模 拟 试 验 和 现场 测 试 的 实 测 结 果 的分 析 ， 可提 出 的几 点结 论与 建 议 ： ( 1 )O S M ． S T 1可 以 测 量 出 电缆 局 部 放 电 ， 越 靠 近放电点测量效果越好 。这是由电缆局部放电信号 在 电缆 中的传输 特性 所决 定 的。 ( 2 )现 场干扰 无 法完全 排除 。如 兰 江线 、 正新 I 回等电缆线路 的测量结果表明， 由于干扰的存在 ， 在 实际工作中很难判断电缆是否存在局部放电。 ( 3 )局部 放 电量 的大小 与 电缆 缺 陷严 重程 度 的 关 系还需 要进 一步 研究 。应对 同一 试 品用 O S M． S T 1 测量 的局 部放 电量 与 I E C推荐 的标 准方 法测量 的局 部放电量进行 比较和分析。 参考文献 ： ： 1 ] 邱 昌容 ， 曹晓珑 主编 ． 电气绝缘 测试技 术M ． 北京 ： 机械 工业 出版社 ， 2 0 0 1 ． 2 ] 澳大利亚红相 电力设 备集团公 司． O S M． S T I局部放 电测试 仪用 户手册： Z ： ． 2 0 0 4 维普资讯