电力系统电线电缆敷设中火灾危害及原因分析高层建筑中,因为电线、电缆敷设成束地架设在线架上,一旦电线、电缆产生火灾,其后果不堪设想。因为电线、电缆所使用的绝缘层都是有可燃性的橡胶、聚氯乙烯等氢高分子**化合物质,在焚烧时所产生的热量达19000~46000kJ/kg。电线、电缆的铜芯熔点约在1038℃,铝芯熔点在658℃,而电线、电缆绝缘层的熔点却远远低于这些数值,如聚氯乙烯塑料熔点仅为120℃。当群体成束电线、电缆事故发生热点熔温达 800~1100℃时,对高层建筑的威胁尤为重大,事故中烟雾大,难以观察到着火源,事故处理十分艰苦。近年来的四川百货大楼、中国香港九龙大厦的火灾惨剧,无一不是由电线、电缆引起的。
发生电气火灾事故还会引起其他连锁事故。一般地讲,塑料电线、电缆不仅燃烧蔓延速度快,而且还产生大量的有毒有害气体,诸如一氧化碳等,使人处于窒息、中毒状态,面临死亡的危险。同时,在熄灭时卤化物气体经燃烧反应会生成强烈的酸雾,造成“二次污染”,使现代智能型高层电气、电子设备受到强酸侵蚀,后果也相当严重。
电线电缆产品的绝缘电阻主要是测电缆绝缘的体积电阻,表面电阻不进行测量,而影响电缆绝缘电阻值的因素比较多,在实际中主要有四个因素对绝缘电阻系数的影响较大。
温度的影响温度上升,绝缘电阻系数下降,这是由于热运动增加,离子的产生和迁移都有所增加,在电压的作用下,由离子运动所形成的传导电流增大,因而绝缘电阻下降。理论和实践表明,绝缘电阻系数随温度增加按指数式下降,而电导则随温度升高而按指数式增大。
电场强度的影响当电场强度在比较低的范围内,离子的迁移率随着电场强度增加而增加,成比例关系,离子电流与电场强度服从欧姆定律,当电场强度比较高时,离子迁移率随电场强度的增加而增高的趋势逐渐由线性关系变为指数关系,当接近击穿时还会出现大量的电子迁移,这时绝缘电阻系数大大的降低。标准中规定的各种电线电缆产品的耐压试验电压都在离子的迁移率随电场强度成比例增加的阶段,所以电场强度对绝缘电阻系数的影响反映不出来,当试片样品做击穿试验时,电场对绝缘电阻系数的影响就明显的反映出来了。
湿度的影响由于小的电导大,而水分子的大小远比聚合物的分子小的多,在热作用下聚合物大分子和组成的链节相对运动,水分子就便于渗入聚合物内,使聚合物内导电离子增多,而使绝缘电阻下降。标准中规定了各种电线电缆的浸水试验,例如橡皮试片在测绝缘电阻之前浸水24小时,其目的就是因为在使用中要遇到潮气和水对电气性能的影响。绝缘电阻是绝缘材料主要电气性能之一,是电线电缆产品或材料的一个重要指标,一般都要求绝缘电阻不低于某一个数值。如果绝缘电阻值过低,则沿着电线电缆线路的漏电电流必然增多,造成电能的浪费,同时电能变为热能,为热击穿准备条件,增加了热击穿的可能性。
电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区,还能把电压降低为各级使用电压,以满足用电的需要。总之,升压与降压都必须由变压器来完成。在电力系统传送电能的过程中,必然会产生电压和功率两部分损耗,在输送同一功率时电压损耗与电压成反比,功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压,减少了送电损失。
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变压器是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成,绕组之间是通过交变磁场而联系着并按电磁感应原理工作。变压器安装位置应考虑便于运行、检修和运输,同时应选择安全可靠的地方。在使用变压器时必须合理地选用变压器的额定容量。变压器空载运行时,需用较大的无功功率。这些无功功率要由供电系统供给。变压器的容量若选择过大,不但增加了初投资,而且使变压器长期处于空载或轻载运行,使空载损耗的比重增大,功率因数降低,网络损耗增加,这样运行既不经济又不合理。变压器容量选择过小,会使变压器长期过负荷,易损坏设备。因此,变压器的额定容量应根据用电负荷的需要进行选择,不宜过大或过小。