矿用聚乙烯导线电热协同老化致灾效应及机理研究

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