2010年07月17日20时10分, 陕西渭南市韩城市小南沟煤矿副斜井井底动力电缆着火,造成28人死亡;2010年3月15日20时30分,河南省郑州市新密市东兴煤业有限公司主井西大巷电缆着火,25名被困矿工全部遇难;2010年1月8日17时,江西省新余市欧里镇庙上煤矿井下电缆着火,造成12人死亡;2010年1月5日12时,湖南省湘潭县谭家山镇立胜煤矿井下发生一起电缆着火事故,25人死亡,9人下落不明。频频电缆着火引起煤矿事故,教训沉痛。
一.电缆着火事故原因浅析
电缆着火事故发生的主要原因有:一是外界火源导致着火;二是电缆过流引发电缆发热着火;三是电缆连接故障导致接头电阻变大,引起局部高温(电弧)着火;四是电缆老化,绝缘、耐压、过流能力等性能降低;五是使用非阻燃电缆使局部着火点延燃。
1.外界火源导致电缆着火
煤矿井下条件恶劣(如温度高、湿度大、散热差等),导致电气设备易故障损坏,引起电气设备本身燃烧,从而引燃与电气设备相连的电缆或是敷设在周围的电缆,引发火灾。例如2010年1月8日江西省新余市煤矿井下着火,就是由于空压机着火引燃电缆,发生火灾事故。
2.过流引发电缆发热着火
(1)橡套电缆和屏蔽电缆由于没有防止机械损坏的可靠保护,易受岩石、采煤机械和工具的损伤,造成水气和粉尘渗入电缆内部,进而发生短路引发火灾。
(2)铠装电缆在使用中绝缘体受机械损伤,会导致电缆相线之间或相线与钢铠间的绝缘击穿而发生电弧,致使电缆的绝缘材料和电缆外套起火燃烧。
(3)电缆长时间超负荷工作,会导致绝缘性能下降甚至失去绝缘性能,造成电缆的绝缘层击穿着火。
(4)在设备故障致使电流突然增大时,电磁起动器和馈电开关不动作,造成电缆温度急剧上升,导致绝缘击穿,引发火灾。
3.电缆连接故障引起着火
(1)电缆接头是电路中最薄弱的环节,若电缆芯线与电气设备接线端子的连接不可靠,则极容易因接触面积偏小而导致接线柱及电缆头产生电弧,引起着火。
(2)井下空气湿度一般在95%以上,电缆接线盒容易受潮,若接线盒密封不良,漏入潮气,则能引起绝缘击穿,形成短路而着火。
4.电缆绝缘老化引发着火
电缆绝缘老化的本质是材料性能发生不可逆转的改变。一是使用中电缆绝缘层正常老化,如不及时更换,容易引起火灾;二是非正常使用时,电缆处于过载或外力损坏导致短路漏电状况,都会加速电缆绝缘的老化,致使电缆短路着火。
5.使用非阻燃电缆引发着火
非阻燃电缆是由普通聚氯乙烯构成,当电缆被点燃,产生大量燃烧热,在外火源移走后,其放出来的热值大于燃烧所需预热与散热之和,燃烧趋旺。故非阻燃电缆一旦被点燃,甚至是小火星,都能使火势迅速蔓延,引起火灾。煤矿井下属于易燃易爆场所,在井下使用非阻燃电缆无疑给煤矿安全埋下一枚定时炸弹。
根据以上分析,对电缆着火原因进行汇总,见表1。
表1 电缆着火原因汇总