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爆破2025年第04期:矿用聚乙烯导线电热协同老化致灾效应及机理研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张英;王涛;王文伟;田富超;许磊;林一凡;唐凯旋;

单位:武汉理工大学安全科学与应急管理学院;中国科学技术大学先进技术研究院;中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿灾害防控全国重点实验室;应急管理部沈阳消防研究所消防与应急救援国家工程研究中心;

摘要:矿井环境中,电气火灾是诱发瓦斯与粉尘爆炸的重要因素,而线缆老化又是引起电气火灾主要原因。在高温、高电压等矿井工况下,导线易发生电热协同老化,然而现有研究多聚焦于单一应力对导线火灾行为的影响。为弥补该不足,构建电热协同老化平台,结合火蔓延测试和同步热分析(TG-DSC),对比研究两种尺寸聚乙烯(PE)导线在电热协同老化与热老化条件下的火蔓延特性与热稳定性。结果表明:电热协同老化组火蔓延速率及质量损失速率分别下降至热老化组的91%和71%,熔融滴落频率显著增加;同时,绝缘层熔融峰前移、分解峰后移,残炭率提升明显。研究揭示电热应力对导线燃烧与热解行为的协同影响,为矿井电力系统火灾风险评估与防爆安全提供理论依据。

关键词:矿井爆炸;;导线火灾;;电热老化;;火蔓延;;同步热分析

基金资助:国家自然科学基金(52374225);; 辽宁省自然科学基金(2022-KF-23-07)~~