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關(guān)于煤礦井下電纜著火原因和防范措施的調(diào)研報(bào)告

  
評論: 更新日期:2017年05月28日
背景:
2010年07月17日20時(shí)10分, 陜西渭南市韓城市小南溝煤礦副斜井井底動力電纜著火,造成28人死亡;2
2010年3月15日20時(shí)30分,河南省鄭州市新密市東興煤業(yè)有限公司主井西大巷電纜著火,25名被困礦工全部遇難;
2010年1月8日17時(shí),江西省新余市歐里鎮(zhèn)廟上煤礦井下電纜著火,造成12人死亡;
2010年1月5日12時(shí),湖南省湘潭縣譚家山鎮(zhèn)立勝煤礦井下發(fā)生一起電纜著事故,25人死亡,9人下落不明。
頻頻電纜著火引起煤礦事故,教訓(xùn)沉痛。為響應(yīng)公司領(lǐng)導(dǎo)的號召與要求,我們來到平禹煤電公司二礦機(jī)電科了解分析電纜著火的原因及防范措施。
內(nèi)容:
電纜著火事故發(fā)生的主要原因有:一是外界火源導(dǎo)致著火;二是電纜過流引發(fā)電纜發(fā)熱著火;三是電纜連接故障導(dǎo)致接頭電阻變大,引起局部高溫(電弧)著火;四是電纜老化,絕緣、耐壓、過流能力等性能降低;五是使用非阻燃電纜使局部著火點(diǎn)延燃。
.電纜著火事故原因
  電纜著火事故發(fā)生的主要原因有:一是外界火源導(dǎo)致著火;二是電纜過流引發(fā)電纜發(fā)熱著火;三是電纜連接故障導(dǎo)致接頭電阻變大,引起局部高溫(電弧)著火;四是電纜老化,絕緣、耐壓、過流能力等性能降低;五是使用非阻燃電纜使局部著火點(diǎn)延燃。
  1.外界火源導(dǎo)致電纜著火
  煤礦井下條件惡劣(如溫度高、濕度大、散熱差等),導(dǎo)致電氣設(shè)備易故障損壞,引起電氣設(shè)備本身燃燒,從而引燃與電氣設(shè)備相連的電纜或是敷設(shè)在周圍的電纜,引發(fā)火災(zāi)。例如2010年1月8日江西省新余市煤礦井下著火,就是由于空壓機(jī)著火引燃電纜,發(fā)生火災(zāi)事故。
  2.過流引發(fā)電纜發(fā)熱著火
  (1)橡套電纜和屏蔽電纜由于沒有防止機(jī)械損壞的可靠保護(hù),易受巖石、采煤機(jī)械和工具的損傷,造成水氣和粉塵滲入電纜內(nèi)部,進(jìn)而發(fā)生短路引發(fā)火災(zāi)。
  (2)鎧裝電纜在使用中絕緣體受機(jī)械損傷,會導(dǎo)致電纜相線之間或相線與鋼鎧間的絕緣擊穿而發(fā)生電弧,致使電纜的絕緣材料和電纜外套起火燃燒。
  (3)電纜長時(shí)間超負(fù)荷工作,會導(dǎo)致絕緣性能下降甚至失去絕緣性能,造成電纜的絕緣層擊穿著火。
  (4)在設(shè)備故障致使電流突然增大時(shí),電磁起動器和饋電開關(guān)不動作,造成電纜溫度急劇上升,導(dǎo)致絕緣擊穿,引發(fā)火災(zāi)。
  3.電纜連接故障引起著火
  (1)電纜接頭是電路中最薄弱的環(huán)節(jié),若電纜芯線與電氣設(shè)備接線端子的連接不可靠,則極容易因接觸面積偏小而導(dǎo)致接線柱及電纜頭產(chǎn)生電弧,引起著火。
  (2)井下空氣濕度一般在95%以上,電纜接線盒容易受潮,若接線盒密封不良,漏入潮氣,則能引起絕緣擊穿,形成短路而著火。
  4.電纜絕緣老化引發(fā)著火
  電纜絕緣老化的本質(zhì)是材料性能發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的改變。一是使用中電纜絕緣層正常老化,如不及時(shí)更換,容易引起火災(zāi);二是非正常使用時(shí),電纜處于過載或外力損壞導(dǎo)致短路漏電狀況,都會加速電纜絕緣的老化,致使電纜短路著火。
  5.使用非阻燃電纜引發(fā)著火
  非阻燃電纜是由普通聚氯乙烯構(gòu)成,當(dāng)電纜被點(diǎn)燃,產(chǎn)生大量燃燒熱,在外火源移走后,其放出來的熱值大于燃燒所需預(yù)熱與散熱之和,燃燒趨旺。故非阻燃電纜一旦被點(diǎn)燃,甚至是小火星,都能使火勢迅速蔓延,引起火災(zāi)。煤礦井下屬于易燃易爆場所,在井下使用非阻燃電纜無疑給煤礦安全埋下一枚定時(shí)炸彈。
  
 
 
根據(jù)以上分析,對電纜著火原因進(jìn)行匯總,見表1。
表1 電纜著火原因匯總
事故類型
事故原因
過載、短路
外力損傷導(dǎo)致短路起火
超負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致絕緣失效,引起短路起火
保護(hù)裝置失效引起火災(zāi)
接頭故障
工藝不可靠導(dǎo)致接頭發(fā)熱,引起局部高溫(電弧)著火
接線盒密封不好,漏入潮氣,引起短路著火
自然老化
電纜老化后,絕緣能力、電流承受能力降低,導(dǎo)致短路著火
使用非阻燃電纜
非阻燃電纜具有延燃特性,釋放大量熱量,引起著火
外界火源
電氣設(shè)備等著火后引燃電纜
其他熱源引燃電纜,發(fā)生火災(zāi)
.電纜著火事故防范措施
  針對電纜著火的不同原因,建議采取如下預(yù)防措施:
  1.外界火源的預(yù)防措施
  (1)規(guī)范井下作業(yè)操作,杜絕可能引起電氣設(shè)備著火的不規(guī)范操作。
  (2)建立完善的火災(zāi)監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)。
  2.電纜過流的預(yù)防措施
  (1)合理使用過流、漏電保護(hù)裝置,在電纜出現(xiàn)過流、短路或漏電等情況時(shí),能夠及時(shí)動作,切斷故障源,預(yù)防事故發(fā)生。
  a)根據(jù)礦井實(shí)際情況,正確計(jì)算和設(shè)定過流保護(hù)裝置(電磁起動器和饋電開關(guān))的整定值,定期維護(hù)保養(yǎng);
  b)根據(jù)井下電網(wǎng)的實(shí)際分布電容,合理的安裝漏電保護(hù)裝置(檢漏繼電器),可以預(yù)防電纜因漏電而引起相間短路故障。
  (2)注意電纜敷設(shè)安裝質(zhì)量和敷設(shè)環(huán)境的影響,電纜支、掛要合理,避免損傷電纜護(hù)套和絕緣。
  (3)根據(jù)供電線路負(fù)荷及使用場所的要求,選擇合適截面積的電纜,杜絕電纜長期過載使用。
  3.電纜接頭故障預(yù)防措施
  (1)嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》第四百七十二條規(guī)定:電纜與電氣設(shè)備的連接,必須使用與電氣設(shè)備性能相符合的接線盒。電纜線芯必須使用齒形壓線板(卡爪)或線鼻子與電氣設(shè)備進(jìn)行連接。
  (2)電纜接線盒的外殼防護(hù)等級必須達(dá)到長期適應(yīng)井下潮濕、粉塵環(huán)境的要求。
  4.電纜老化預(yù)防措施
  (1)建立嚴(yán)格的電纜老化管理機(jī)制,定期對電纜進(jìn)行絕緣耐壓測試。
  (2)對絕緣層老化的電纜,一是要重新核算截面積的選取是否合理;二是核對電纜型號與應(yīng)用環(huán)境是否匹配;三是及時(shí)更換和修理。
  5.嚴(yán)禁使用非阻燃電纜
  嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》第四百六十七條規(guī)定,煤礦井下使用的電纜必須選用取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的阻燃電纜,嚴(yán)禁在煤礦井下使用非阻燃電纜。
  綜上所述,把電纜火災(zāi)預(yù)防措施詳列如下,見表2。
 
 
 
 
 
 
2 電纜火災(zāi)預(yù)防措施分類
事故類型
預(yù)防措施
過載、短路
正確使用過流、漏電保護(hù)裝置
選擇合適截面積的電纜
合理敷設(shè)電纜,避免外力損傷
接頭故障
采購正規(guī)廠家的接線盒,確保外殼防護(hù)等級達(dá)標(biāo)
電纜老化
建立老化管理機(jī)制,定期進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn),及時(shí)更換
使用非阻燃電纜
必須選用取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的阻燃電纜
外界火源
規(guī)范井下作業(yè)操作,杜絕電器著火
建立完善的火災(zāi)監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)

.電纜安全防護(hù)系統(tǒng)簡述
  井下電纜的安全防護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,包括設(shè)計(jì)采購、安裝、運(yùn)行和維護(hù)等防護(hù)環(huán)節(jié),即使一個(gè)環(huán)節(jié)上的疏忽也可能釀成重大災(zāi)難,因此,對電纜事故的預(yù)防既要考慮全局,又要重視細(xì)節(jié)。
  1.遵守規(guī)程,使用阻燃電纜
  規(guī)程規(guī)定,煤礦井下使用的電纜必須是阻燃電纜。阻燃電纜是指在規(guī)定試驗(yàn)條件下,試樣被點(diǎn)燃,當(dāng)撤去試驗(yàn)火源后,火焰的蔓延僅在限定范圍內(nèi),殘焰或殘灼在限定時(shí)間內(nèi)能自行熄滅的電纜。從阻燃電纜的定義中可知,“阻燃電纜”并不是“不燃電纜”,即使煤礦井下使用阻燃電纜,如果其它電器保護(hù)不全,或存在外部火源,阻燃電纜也會燃燒。
  2.科學(xué)設(shè)計(jì),規(guī)范采購
  整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該從整體著手,根據(jù)供電線路負(fù)荷及使用場所要求,除了選擇合適規(guī)格與截面積的阻燃電纜之外,選擇容量合適的負(fù)載及電器保護(hù)裝置也十分必要。
  煤礦應(yīng)該健全采購制度及采購監(jiān)管制度,盡可能采取招標(biāo)的方式,選擇信譽(yù)良好的廠家,選購取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書的阻燃電纜、負(fù)載及電器保護(hù)裝置。
  3.合理使用,定期維護(hù)
  在井下有限空間和惡劣環(huán)境中,敷設(shè)電纜和安裝其他電氣設(shè)備要多考慮空間因素,確保電氣設(shè)備有很好的散熱渠道,避免電氣設(shè)備由于散熱不及時(shí)導(dǎo)致燃燒,殃及電纜。電氣設(shè)備所在回路中應(yīng)有過流、漏電保護(hù)裝置,在電氣設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí),能夠及時(shí)動作,切斷故障源,預(yù)防事故發(fā)生。
  電纜和電氣設(shè)備皆需定期維護(hù)檢修,目的是提前發(fā)現(xiàn)問題,防患于未然。要分別建立電纜及電氣設(shè)備老化檢修機(jī)制,定期對產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù),避免火災(zāi)發(fā)生。


 

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