電纜燃燒煙氣特性分析

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電纜燃燒煙氣特性分析

電纜燃燒煙氣特性分析

摘要:電纜著火燃燒時(shí)產(chǎn)生大量煙氣，當(dāng)有毒氣體達(dá)到一定濃度

時(shí)，就會(huì)損害人體健康以致喪命。本文通過(guò)試驗(yàn)與理論相結(jié)合，在

外加熱源條件下，通過(guò)m9000煙氣分析儀測(cè)試電纜熱解、燃燒時(shí)煙

氣的釋放量，分析煙氣中具體氣體的釋放趨勢(shì)，深入研究導(dǎo)線電

纜燃燒時(shí)的煙氣特性。

電纜燃燒煙氣特性分析

電纜接頭接觸不良局部發(fā)熱導(dǎo)致著火等；屬于外部因素的狀況。如

含油設(shè)備的漏油著火波及電纜，工程作業(yè)中的意外失火，電纜溝散

熱取防火措施等。煙氣、毒氣等燃燒產(chǎn)物極易造成人員窒息、中毒

死亡。

1．1本論文的研究?jī)?nèi)容和方法

本論文通過(guò)理論分析和試驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行研究，主要研究以

下方面內(nèi)容：

（1）建立電纜燃燒試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，分析電纜的燃燒煙氣特性。

（2）通過(guò)試驗(yàn)研究電纜在不同電爐功率下的燃燒時(shí)釋放煙氣的特

性：

①用電爐在不同的加熱功率下研究2芯電纜燃燒時(shí)釋放煙氣的特

性；

②用電爐在不同的加熱功率下研究3芯電纜燃燒時(shí)釋放煙氣的特

性。

（3）根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出煙氣（co、no、no2、so2）圖形,研究電

纜燃燒的煙氣趨勢(shì)和規(guī)律，分析其原因。

2電纜燃燒煙氣分析

2.1試驗(yàn)裝置介紹

可調(diào)萬(wàn)用電爐：其外形尺寸為10cm（長(zhǎng)）10cm（寬）15cm（高）,

在額定電壓（220v，50hz）下，電熱爐的額定功率為1000w。電熱

爐的加熱功率可以通過(guò)旋鈕進(jìn)行斷點(diǎn)可調(diào)，可調(diào)范圍為500、600、

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700、800、900、1000w。

本試驗(yàn)采用二芯、三芯電纜。電纜石家莊市豐華線纜廠生產(chǎn)的通

用線套軟電纜型號(hào)：300/500v、aaa二芯電纜直徑為8mm。三芯電

纜的直徑為10.18mm。長(zhǎng)度均為10cm10cm；試驗(yàn)時(shí)電纜并排其

間距為零，選用鐵架臺(tái)來(lái)固定探頭，氣體取樣探頭水平放置，與電

爐平行，探頭到電纜的距離為20cm。

m9000型煙氣成份分析儀可同時(shí)測(cè)量煙氣的溫度、氧氣濃度、co

濃度、co2濃度、so2濃度、nox濃度、hcl濃度等參數(shù)。

1.電熱爐2.電纜樣品3.探頭位置4取樣探頭5.煙氣分析儀6.

計(jì)算機(jī)

圖2-1電纜煙氣裝置示意圖

fig.2-1sketchforcablesmokeequipment

2.2外加功率電纜燃燒煙氣

t=93st=158st=352s

圖2-1燃燒煙氣照片

fig2-1burnablesmokephotos

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上面照片為三芯電纜燃燒過(guò)程的煙氣現(xiàn)象，照片中我們可以明白

的看到燃燒剛開(kāi)始的時(shí)候，火焰上方的白煙，燃燒猛烈時(shí)，在火焰

的上方電纜燃燒所釋放的黑煙。在低氧濃度區(qū)，一部分揮發(fā)物可能

進(jìn)行一系列裂解反應(yīng)形成火焰中炭黑的先驅(qū)體分子碎片，如多環(huán)芳

香碳?xì)湮锖途鄱嗳病Ｕ沁@些分子碎片使擴(kuò)散火焰浮現(xiàn)發(fā)黃的光

色。它們的粒子尺寸大約為10～100nm，有可能在火焰中被氧化，

但是，假使溫度和氧的濃度不是足夠的高，則會(huì)增長(zhǎng)變大并聚集成

更大的粒子，脫離火焰的高溫環(huán)境而形成煙。

圖2-2(600w)co濃度隨時(shí)間變化曲線圖2-3(700w)co濃度隨

時(shí)間變化曲線

fig2-2(600w)concentrationofcovs.time

forfig2-3(700w)concentrationofcovs.timefor

cableburningcableburning

圖2-4(1000w)co濃度隨時(shí)間變化曲線圖2-5(1000w)co濃度隨

時(shí)間變化曲線

fig2-4(1000w)concentrationofcovs.time

forfig2-5(1000w)concentrationofcovs.timefor

cableburningcableburning

圖2-2、圖2-3、圖2-4燃燒過(guò)程中co的濃度隨燃燒時(shí)間的延長(zhǎng)

而增大，電纜數(shù)量越多所釋放co濃度就越大，而且隨著加熱功率

的增大三芯電纜達(dá)到峰值的時(shí)間縮短，在600w功率下所用時(shí)間最

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短，功率越高所用時(shí)間越少。在700w、1000w功率下六根電纜并排

燃燒時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)持續(xù)峰值，這是由于電纜數(shù)量較多燃燒猛烈，

放出co量好多，超出煙氣分析儀量程，所以曲線浮現(xiàn)持續(xù)峰值。

同樣圖2-5二芯電纜在1000w的加熱功率下也是較快達(dá)到峰值并且

隨著電纜數(shù)量的增多峰值升高。

圖2-6co濃度隨時(shí)間變化曲線

fig2-6concentrationofcovs.timeforcableburning

在不同功率下4根三芯電纜達(dá)到峰值的時(shí)間隨加熱功率升高而減

小。如圖2-6所示，在加熱功率為1000w時(shí)達(dá)到峰值的時(shí)間最短，

而且釋放濃度co最高；600w時(shí)達(dá)到峰值的時(shí)間最長(zhǎng)，而且釋放濃

度co最低。說(shuō)明不同加熱功率作用下的電纜，外部加熱功率越大，