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电缆引发的电力爆炸事故

将电缆直接埋设在地下,不需要复杂的结构设施,由于施工较简单、经济,而泥土散热性也较好,对城市美化也有利,因而被广泛应用。但是我们也时常发现一些单位电缆沟缺盖板,电缆排列不规范,电缆长期浸泡在水里等现象。由于电缆在敷设时没有按规定进行设计、施工和验收,因而同时埋下的不安全隐患在生活中时有发生。下面就我所一起电力爆炸事故进行分析。

1 事故经过

2000年11月25日凌晨至上午9点,我所变电所低压总空气开关接连发生3次跳闸现象,经查,临时从我所接电,在所住宅区北墙外施工的市自来水公司有1台电焊机电源短路,排除故障后,送电正常。下午5点,位于住宅区西北角新建球场处1个窨井突然发生爆炸,1个面积约2m<sup>2</sup>,厚度50mm的窨井水泥盖板被炸碎。据现场目击者叙述,爆炸前几分钟还有几个小孩在附近玩耍。此时,变电所低压总空气开关未跳闸,而居民家中电灯忽明忽暗非常明显,在距爆炸点正南方10m远处,检查人员听到地下断续放电声响,故判断此处埋设电缆发生故障,随后立即停电,将这2路电缆退出电网,挖开故障点,发现2路电缆已断,中间约1m多长一截电缆不知去向。1m多长一截电缆怎么会没有了呢?事故发生后居民家中电灯为何忽明忽暗?为什么窨井会发生爆炸?

2 事故分析

我所住宅区用电是由马路对面所区一容量为315KV·A的变压器采用直埋电缆方式引到住宅区配电房的,损坏的2根电缆1根为截面70mm<sup>2</sup>动力电缆,另1根为截面120mm<sup>2</sup>照明电缆,于1987年在同一壕沟中敷设。1998年,因居民用电量增加,电缆负荷过大,故对住宅区电网进行一次扩容,另挖一条濠沟,敷设1根截面150mm<sup>2</sup>电缆与原照明电缆并联。

众所周知,造成电器火灾和爆炸事故的原因,即现场有可燃易爆的物质,现场有引燃引爆的条件。那么,事故现场可燃易爆的物质是什么?经现场勘察情况发现,可燃易爆的物质就是沼气。原来,所饭店厨房下水通过1条排水沟流入1个面积约2m<sup>2</sup>,深1m多的窨井中。由于近期新球场的建立,使原本透气的排水沟至窨井盖四周被混凝土浇注严实,加上窨井盖为自制水泥盖板,没有透气孔,至使窨井中高浓度有机污水产生的沼气无法顺利排出,而沼气的主要成分是甲烷,其爆炸极限浓度在5%~15%之间,属易燃易爆气体。此外,电缆敷设又不符合规定要求:(1)电缆埋设深度为0.5~0.6m,没有敷盖混凝土保护板,电缆外皮有明显划伤痕迹,部分划伤处已开裂;(2)所饭店厨房排水沟位置设置不当,排水沟与埋地电缆交叉,沟底与电缆几乎挨着,没有防渗措施。

综上所述,由于电缆在敷设时,外皮受到机械损伤,埋地深度不够,没有覆盖保护板,加上所饭店厨房排水沟与电缆交叉,沟底与电缆几乎挨着,安全净距为零,且没有采取防渗措施,使电缆长期受到污水浸蚀。当电焊机电源线发生短路时,短路电流使电缆迅速发热,加速了电缆绝缘老化,导致受损处电缆绝缘破损发生相间短路。由于短路产生的电弧温度可以高达6000℃,当电弧遇排水沟中沼气时,就引起窨井爆炸,并烧断电缆,造成2根电缆断路。这时,变电站低压总空气开关未跳闸,已断的动力电缆一端及照明电缆两端仍带电,由于厨房下水中含酸、碱、盐等物质,使污水成为具有导电能力的电解液,当带电电缆断面与流下的污水接触时,就会发生短路,产生电弧,烧损电缆,气化附近的污水,并发出放电声响,如此循环往复,使电缆不断被烧毁。当电缆发生短路时,电网负载加重,电压降低。而频繁短路,造成电网电压不稳,因此,当事故发生后,居民家中电灯就忽明忽暗。

3 预防措施

通过对事故原因分析可知,导致电缆短路引起爆炸事故的关键因素是电缆埋地敷设和地下设施的管理问题。因此,只要我们掌握直埋电缆安全敷设要求,严格按规定进行施工、验收。加强区域内地下设施(电缆、煤气管、工艺管、水管、污水管等)的安全管理,防止地下管道内有毒有害、可燃易爆气体的积聚,有效地控制地下设施沿线的违章现象,就可以避免事故发生。

3.1 电缆直埋敷设技术要求

(1)一般应选用铠装电缆,注意周围泥土应不含腐蚀电缆金属包皮的物质。

(2)电缆表面与地面距离应≥0.7m,土壤冻结深度>0.7m的地区,可适当加大埋设深度。

(3)电缆相互水平接近时的最小净距是:≤10KV为0.1m;>10KV为0.25m;不同使用部门电缆(包括通讯电缆)为0.5m;若电缆用隔板隔开,则降为0.1m,穿管时不作规定。

(4)电缆互相交叉时的最小净距为0.5m,在交叉点前后1m范围内用隔板隔开时降为0.25m,穿管时不作规定。

(5)沟底必须具有良好的土层,否则应铺100mm的软土或砂层。电缆敷设好后上面再敷设100mm软土或砂层。电缆全长盖混凝土保护板,宽度应超出电缆两侧各50mm。允许用砖代替混凝土保护板。

(6)禁止将电缆平行敷设在管道的上面或下面,也禁止将1条电缆平行敷设在另1条的上面。电缆与地下管道接近与交叉的最小净距:与热力管道(包括石油管道)接近时为2m,交叉时为0.5m;与其他管道接近或交叉时为0.5m。如对热力管道采取适当措施,使埋电缆处土壤温升在任何时间均不超过10℃,对其它管道采取适当的保护措施时,则上述净距不作规定。

(7)电缆与道路、铁路或排水沟交叉时应穿钢管保护,管内径≥电缆外径的1.5倍,且≥100mm,管的内部应光洁,以免电缆穿管时擦伤电缆外皮。管顶距路轨底或路面的深度≥1m,距排水沟底≥0.5m,距城市街道路面深度≥0.7m。管子两端应伸出公路和轨道2m,在城市街道,应伸出车道路面。

(8)电缆中间接头盒外面应有防止机械损伤的保护盒(塑料电缆中间接头例外)。

(9)敷设在郊区及空旷地带的电缆线路,应竖立电缆位置的标志。

3.2 建立区内地下管线技术档案,按规定绘制地下管线图。各种管线图应统一以区域内建筑物平面布置图为底图进行绘制。平面图的绘制应符合国标GBJI《建筑制图标准》并采用建筑坐标进行标注,各管线应对建筑物标注距离尺寸或用建筑坐标注其方位,各类管线图可分类、分片进行绘制,也可画在一张平面图上。

3.3 在区内挖坑或设置排水沟前必须调查地下设施情况,事先要和主管单位联系,针对具体情况采取有效的安全措施。

3.4 在施工中如挖到可见管线时,应立即报告上级处理,严禁随意敲击或玩弄,查明情况后,方可继续施工。

3.5 由于其它施工需要开挖电缆露出时,应有电缆专业人员在场守护,并告知现场施工人员注意保护电缆的有关安全事项。电缆恢复原位前,守护人员应检查电缆是否完好,待电缆正确放置原位,盖好保护板,回填土完毕后,守护人员方可离开现场,并应将各种情况详细记录。

4 结语

通过对事故的调查、研究和分析,笔者认为,在人们工作和居住的区域内,地下设施可能发生的危害,经常会被忽视。因此,只要我们加强安全管理和安全教育,在敷设地下设施时,严格按规定进行设计、施工和验收,经常检查设施沿线有无挖掘痕迹,有无堆积建筑材料、笨重物件、酸碱性排泄物或砌堆石灰等现象,就能够减少或避免事故的发生。

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