民用建筑電氣線路火災的防范

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-775編號：_民用建筑電氣線路火災的防范審核：_時間：_單位：_民用建筑電氣線路火災的防范用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項目而進行的活動或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運行中起到指導作用，包括確定問題目標和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實施和跟進?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進行快速編輯。一、民用建筑的配變電系統(tǒng)由發(fā)電廠不同電壓等級的電力網(wǎng)電能用戶組成的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)。而由降壓站供給的10kV380/220V配電線路，是將電能分配到各

2、類用戶。民用建筑的用戶是各類電能用戶之一。民用建筑外部的10kV配電系統(tǒng)是指降壓變電所引出的10kV各回電源線。該線路是由民用建筑建設單位投資建設，而產(chǎn)權移交給當?shù)毓╇姴块T，由供電部門負責運行、維護和管理。民用建筑或民用建筑群內(nèi)部的配電系統(tǒng)，是指民用建筑或民用建筑群范圍內(nèi)生活小區(qū)的降壓變電所、配變電所；高層和超高層建筑采用的自啟動柴油發(fā)電機組；中、低壓配電線路，照明、空調(diào)、電力(包括弱電系統(tǒng)的電力供應)、電熱等配電系統(tǒng)。二、中、低壓配電及配方式民用建筑用配電負荷一般分為三級，重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、大型體育館、國際活動的公共場所、重要電力負荷、高層建筑和超高層建筑的賓館、大廈、寫字樓等

3、用電負荷為一級負荷。高層民用建筑的火災自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動統(tǒng)、信息高速公路，實時處理計算機及計算機網(wǎng)絡應列入一級負荷的特別重要負荷。國內(nèi)大型民用建筑較大負荷的用電單位配電方式都是由中壓10kV配電。對小型民用建筑較小負荷的用電單位宜接入地區(qū)低壓380/220V電網(wǎng)，其配電半徑不宜超過250米。根據(jù)配電系統(tǒng)的配電及配電方式，用電負荷的等級和環(huán)境特征等，正確選擇電氣線路的緣導體及其電氣保護，對防止和減輕電氣線路的火災能起到積極作用。三、正確選擇電纜、電線、母線槽及電纜橋架高層、超高層建筑要根據(jù)地區(qū)條件、工程特點，應重點考慮地震(地震區(qū))和水的二次災害、防雷及防水等方面的因素。就防火而言，從國內(nèi)外

4、很多可證實的火災案例，可證實高層民用建筑物內(nèi)各部位裝修材料燃燒性能等級，不可超過民用高層建筑設計防火規(guī)范和建筑物內(nèi)部裝修設計防火規(guī)范的規(guī)定。然而目前國內(nèi)外還沒有超高層民用建筑設計防火規(guī)范和超高層民用建筑物內(nèi)部裝修設計防火規(guī)范可遵循。任何民用建筑物和內(nèi)部裝修本身的不燃化是有局限性的，而電能分布在民用建筑物內(nèi)、外各個部分，任何完善的防火管理使電能發(fā)生火災的幾率為零都是不可能的。盡管消防部門年年都強調(diào)加強防火管理，但由于種種原因也常意外地隱藏著電氣線火災的危險。電氣火災的危害案例最多的還是線路，如電纜、電線(包括母線槽)等配電線路。高層、超高層民用建筑、從防火的角度出發(fā)，除認真考慮建筑物及裝修材料的

5、不燃化外，電氣設備、配電線路所采用的各類電纜、電線、母線槽更需要采取阻燃化、難燃化和不燃化的措施。高層、超高層民用建筑的電氣設備使用的材料多數(shù)為有機化合物，通常以電氣絕緣材料的方式使用，特別是塑料多數(shù)為易燃、可燃性的物質(zhì)，設計和使用時必須充分注意，應嚴格按照消防法規(guī)的要求設計、選型及安裝敷設。近些年來，由于電纜、電線、母線槽著火延燃釀成重大火災，國內(nèi)外時有發(fā)生，損失慘重，已引起人們的深切關注。并使人們清楚地認識到民用建筑物內(nèi)使用的各類電氣產(chǎn)品中，一部分電氣的配電線路必須根據(jù)不同用途選用阻燃、難燃和不燃的纜、線和母線槽。(一)阻燃型電纜、電線具有阻燃性能的PVC絕緣和護套電纜、電線，耐溫有70、

6、90、105，阻燃特性氧指數(shù)為32及以上。阻燃型電纜、電線其不易著火或是著火后不延燃，離開火源可以自熄。但阻燃材料作導體的絕緣是有一定的局限性，它僅適用于有阻燃要求的場所，耐溫105絕緣導線也稱作耐熱線，但用溫度較高的場所。日本JISK7201標準中規(guī)定了按測得的氧指數(shù)對材料難燃性進行判定的等級：難燃級別材料氧指數(shù)一級 大于30二級 2730三級 2427四級 2124五級 21以下我國生產(chǎn)的阻燃電纜，經(jīng)過成束電纜燃燒通過了IEC3323標準中最嚴酷的A類燃燒試驗，達到了國際同類產(chǎn)品的要求，接近國際先進水平。根據(jù)全國火災事故的統(tǒng)計分析，因電力電纜著火造成火災的事故占有很大的比例。從年到年全國電

7、力系統(tǒng)因電力電纜著火釀成火災案例有62起，燒毀電纜、電氣設備以及售電等直接經(jīng)濟損失達7億元以上。石化系統(tǒng)有214起，造成直接經(jīng)濟損失高達數(shù)十億元。電纜故障引起火災的過程如下：電纜局部著火后，火勢很猛，蔓延迅速，同時還產(chǎn)生大量的含有氯化氫有毒的煙氣，對人體構(gòu)成威脅，致使消防救火人員不能靠近火場及時撲救。與此同時氯化氨氣體與空氣中的水份相結(jié)合，化合成稀鹽酸附著在電氣設備、儀器儀器裝置上生成導電薄膜。嚴重降低了機電設備和一二項接線回路的絕緣性能，直接影響機電設備和發(fā)電機組的安全運行并縮短其壽命。為防止電纜引起火災和盡量減少氯化氫有毒氣體，我國生產(chǎn)的電力電纜、控制電纜，適用不同場合要求的低煙低鹵阻燃和

8、耐火電纜已在國內(nèi)生產(chǎn)并達標。法國阿爾卡特公司除生產(chǎn)電力電纜控制電纜外，弱電的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)也都采用公司生產(chǎn)的低煙、低鹵阻燃的雙絞線。對于超高層民用建筑，由于建筑高度超過100m，火災撲救難度大，采用低煙、低鹵的纜、線、母線槽是很有必要的。(二)銅護套、氧化鎂粉絕緣銅芯不燃電纜一級負荷的特別重要負荷中，如消防電梯、消防泵、應急發(fā)電機等電源線，應積極推廣銅護套銅芯氧化鎂絕緣防火電纜(簡稱為MI電纜)。MI電纜和耐火母線槽是預防和撲救高層、超高層民用建筑火災的重要舉措之一。MI電纜價格比阻燃電纜價格更高，敷設方式均為明裝敷設。MI電纜有如下特點：1.防火、耐火、耐高濕溫。銅護套、銅芯線其熔點為1

9、083，無機物氧化鎂粉絕緣材料在2200高溫下不熔化，有很強的防火、耐火性能，且在250的高溫環(huán)境中長期安全工作，用在應急發(fā)電機、消防電梯和消防泵的低壓配電線路上，可為消防人員火災的撲救贏得時間和提供保證。2.無煙、無毒有利于人們撤離火災現(xiàn)場，更有利益于消防人員撲救。3.防火、防水、耐腐蝕性能高。氧化鎂絕緣材料被緊密地擠壓在銅護套與銅芯之間，MI電纜的部件全部為絲扣連接，任何氣體、火焰都無法進入設備和電纜內(nèi)。銅護套本身就具有良好的防腐性能，MI電纜在民用建筑中無需套塑料護套。銅護套為無縫銅管制成，即使浸泡在水中也可長期安全無故障通電運行。4.無輻射、無渦流、過載能力強。銅護套有很高的防磁性能，

10、能起到很好的屏蔽作用，還能防止輻射。單芯電纜無渦流效應。故銅護套不會發(fā)熱。與相同截面的其它阻燃、難燃型電纜相比較，MI電纜內(nèi)無機絕緣的氧化鎂材料，短路和過載時不存在絕緣軟化和損壞，也不會自燃。又由于過載能力很強，根據(jù)負荷計算電流選用線芯截面沒必要放大13級，這在性能價格比上可取的。5.機械強度高，外經(jīng)小，使用壽命長。MI電纜的銅護套，絕緣粉、銅護套三為一體的結(jié)構(gòu)，在多機械撞擊和外力敲打下也不會損壞，確保電氣和絕緣性能指標不變。由于特殊的結(jié)構(gòu)和機械強度高，銅護套外部直徑比其他阻燃、耐火電纜要小，因此占地面積就小。氧化鎂粉是無機材料，化學性能極為穩(wěn)定，也不存在老化的問題。銅護套在民用建筑中幾乎能達

11、到永久性保護作用，而其他有機材料作絕緣的導體，在不過載的情況下其壽命為1520年。阻燃電纜和難燃電纜只要火燒烤后，外部有機絕緣材料就會軟化，失去或降低電氣和絕緣性能。火災燃燒后，一般都要更換。而MI電纜在火烤后，氧化鎂無機絕緣材料不會降低電氣和絕緣性能，仍可繼續(xù)使用無需更換。6.安全可靠性高，MI電纜的銅護套本身就是很好的PE接地線，確保人身和設備安全運行，不必另增設一根PE地線。7.使用靈活方便，在民用建筑中的配電線路，只要滿足敷設高度在2.5m以上，MI電纜就不必要求機械保護。MI電纜可直接敷設在天棚內(nèi)，無需金屬封閉線槽保護。(三)密集型插接式母線槽由機械電子工業(yè)部天津傳動研究所定型發(fā)證的

12、CCX密集型插接式絕緣母線槽(下稱密集型母線槽)，是我國機械電子工業(yè)部定型的產(chǎn)品。由于民用建筑電氣用電負荷容量不斷增長，據(jù)國內(nèi)外不完全統(tǒng)計，就住宅類民用建筑的用電負荷每年遞增1的用電量。早在二戰(zhàn)期間蘇軍軍工廠為便于轉(zhuǎn)移，軍工機械廠的低壓配電母線槽就使用了空氣式絕緣母槽。該母線槽除便于安裝、拆卸方便外，特別適宜機加工車間的機床配電。在機加工車間架設的空氣式母線槽，幾乎不受機床所在位置限制，通過母線槽插接孔引出電源的分支線供給各類機床用電，體積較大，造價相對較低。當負荷密度達70瓦/平方米時，20層及以上的高層與超高層民用建筑物，宜選用密集型母線槽，配電線路采用密集型母線槽與傳統(tǒng)的電力電纜配電方式

13、相比較，有許多突出的優(yōu)點。如體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間位置小，阻抗力，傳輸電流大，并能很方便地通過母線槽插接式開關箱引出電源分支線。由于選材優(yōu)良，設計精致，具有較高的電氣及機械性能，外殼接地好，安全可靠。因此在國內(nèi)外高層與超高層民用建筑的低壓配電干線廣泛采用。密集型母線槽，不如空氣式母線槽插接孔引出分支回路隨意性強，但防火性能好。密集型母線槽的敷設必須現(xiàn)場實測，安裝線槽的長度精確度要求較高，母線槽的插接式開關箱高度也應根據(jù)設計確定。密集型母線槽的分類如下：1.普通密集型母線槽：采用國內(nèi)名牌熱縮套管，精細加工組裝，絕緣性能可靠，壽命可達20年免維護。但不阻燃，該母線槽可作為普通多層民用建筑的大負

14、荷機電設備的配電干線。2.阻燃型密集型母線槽：銅母排上采用聚四氟乙烯薄膜纏繞3層，工頻耐壓可達3750伏。母排纏繞后，采用進口paychem或國產(chǎn)名牌熱收縮套管作為護套，在各相母線間采用阻燃絕緣薄板隔離，氧指數(shù)32以上，達到母線槽的電氣和阻燃性能。3.耐火母線槽：設有特殊耐火性能的纏包云母帶(或絕緣性能高，且不燃的特殊的環(huán)氧樹脂粉噴涂在母排上)，附件為耐火的絕緣件。在母線連接頭、插接箱、母線槽殼體等部位經(jīng)特殊設計加工，具有符合耐火標準的耐火性能。消防泵、消防電梯、應急發(fā)電機等低壓配電干線應選用耐火型密集母線槽，保證在火災時電源的供應，以利火災的撲救。但由于我國耐火母線槽制造標準正在編制，產(chǎn)品還

15、在試制過程中。該產(chǎn)品不久將在國內(nèi)出臺。因此現(xiàn)階段設計的選型，也只能在阻燃型密集型母線槽外殼上刷防火涂料，僅此而已。(四)電纜橋架電纜橋架分為梯級式、托盤式、槽式和組合式四種類型。材料選用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板，表面處理可分烤漆、靜電噴涂、鍍鋅等。鋁合金抗腐蝕橋架、重量輕、耐腐蝕、壽命長、免維護，但只有梯級式、托盤式、槽式三種類型。耐火電纜橋架也稱作耐燃式匯線橋架，與槽式相同。但耐火電纜橋架在鋼制槽合內(nèi)底層組裝一塊無機材料(內(nèi)膽)，上層安裝一個無機材料與增強玻璃纖維構(gòu)成一個內(nèi)槽。內(nèi)外兩層的空隙平時可起通風散熱的作用，槽內(nèi)溫度可限制在電纜安全運行允許值內(nèi)，但對電纜的載流量將會降低，電纜的載流量需降容修正。電

16、纜橋架適用于電壓在10kV及以下的電力電纜、控制電纜，室內(nèi)架空電纜或隧道電纜的架設。四、選用電纜橋架的原則目前我區(qū)在建筑工程中，大都采用一種1.52mm厚的鋼制托盤式、梯級式、槽式橋架，在鋼制外殼上刷防火涂料，就認為是耐火電纜橋架了。這是一種不了解防火法規(guī)的作法，不是依照環(huán)境特征和使用部位、場所的耐火要求選用電纜橋架，因此也滿足不了普通和阻燃電纜的耐火要求。耐火電纜敷設應選用無內(nèi)膽的橋架，鋼材厚度為2.5mm3mm，這是考慮在火災時30分鐘至1.5小時的耐火要求，銅制橋架不致于軟化，造成耐火電纜的墜落。另外也利于耐火電纜的散熱，耐火電纜允許在9501000高溫中工作90min，故不必采用耐火橋

17、架，反之則是一種浪費。普通電纜和阻燃電纜選用的橋架如有防火要求時，則必須采用有內(nèi)膽的耐火橋架，耐火電纜橋架根據(jù)廠家出示耐火電纜橋架的燃燒報告(目前也還沒見到國家制造標準)。一般要求 ：當爐內(nèi)溫度820，燃燒時間為30min時，橋架內(nèi)腔溫度為75；當爐內(nèi)溫度為925，燃燒時間為60min時，內(nèi)腔溫度為115。五、配電線路敷設的防火蔓延措施上述重點介紹了普通電纜、阻燃電纜、耐火電纜和不燃電纜的性能；普通密集型母線槽、阻燃型母線槽及耐火母線槽的產(chǎn)品性能，以及設計人員如何根據(jù)環(huán)境特征、建筑物的特點正確選擇。就防火而言，中壓10kV電力電纜，目前我國大多數(shù)廠家生產(chǎn)的10kV電力電纜還是普通型的電纜，有些

18、廠家已生產(chǎn)了阻燃型和難燃型電纜。10kV電力電纜在進入民用建筑物內(nèi)電纜的敷設應采用金屬鋼管和金屬封閉式線槽保護。而金屬鋼管和金屬封閉式線槽，無論是在電氣豎井內(nèi)還是在其他部位明敷設均應刷防火漆保護。10KV電國復習纜從建筑物進戶處至中壓配電柜，以及由中壓配電柜至電力變壓器線路雖不長，但電力電纜也應按防火要求敷設和防護。在民用建筑物中10kV電力電纜用量較小，火災的危害性相對較小。而低壓配電線路，由于幾乎敷設在建筑物的各個部位，故而發(fā)生火災的隱患和危害性就大。為防止低壓配電線路電氣火災，除應盡量減少線路的短路、過載和接地故障外，還需在低壓配電線路發(fā)生火災時，能有效地限制火勢沿配電線路的路徑蔓延。六

19、、層間及防火分區(qū)耐火墻貫通部分的防火處理1.高層、超高層民用建筑的電氣豎井比較長，一旦發(fā)生火災，豎井則成為通風道，會產(chǎn)生煙囪效應。因此要妥善處理每層配電及弱電豎井的地面，應將各種電氣線路孔洞的空隙，采用與建筑構(gòu)件具有相同耐火等級的材料堵塞嚴實，形成樓層豎井間的防火密封隔離。電纜在樓層間穿通時，穿板套管兩端管口空隙也應作封閉隔離。強、弱電豎井的地面應高出同層地面高度50100mm，以防止水進入豎井造成強、弱電線路的水的二次災害。尤其在有火情時，確?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)和消防聯(lián)動系統(tǒng)的配電和信息系統(tǒng)的暢通非常必要。自動火災報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動系統(tǒng)應單獨設置電氣豎井，貫徹“以防為主、防消結(jié)合”的方針也是重

20、要舉措之一。電纜橋架、母線槽、金屬管等配電線路干線安裝位置，應盡量避開可能受到噴淋裝置直接噴淋的部位。2.關于貫穿耐火墻的配電線路，應按防火分區(qū)的要求認真考慮。特別是易燃絕緣材料的配電線路，選用電纜橋架、母線槽等貫穿耐火墻時，應采用按相同燃燒等級的材料將孔洞堵塞嚴密。隔墻兩側(cè)貫穿的電纜橋架均應鋪細砂，長度距墻一般為1米。以免火勢從一個防火分區(qū)，經(jīng)線路通道竄入另一個防火分區(qū)的線路通道，而擴大火勢。3.配電線路選用易燃絕緣材料的電纜時，應將易燃線路完全封閉在耐火的電線槽內(nèi)，外殼應刷防火涂料。4.電纜、電線的套管(G25以下除外)，管口兩端均應采用與周圍相同耐火等級的材料堵塞。5.在橋架上敷設電纜不

21、是在橋架內(nèi)分支，電纜分支應在橋架外檐附加的分線盒內(nèi)分支。電氣線路敷設及電纜溝在進入建筑物處應設防火墻；電纜隧道進入建筑物及配變電所應設有防火門(帶鎖)的防火墻，電纜穿墻保護管兩端應采用難燃材料封堵。對用易燃絕緣材料防護的導體的電氣線路，應要求隔離和封閉外，并盡量縮短線路的長度。具有防火隔離的不同線路通道間的線路也應防止互竄通，避免火勢從一線路通道竄入旁路另一線路通道，同樣也會擴大火災的范圍。在室內(nèi)的電纜橋架布線，其電纜不應有黃麻或其他易燃材料的外護套。消防配電線路當采用暗敷設時，應敷設在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，且保護層厚度不宜小于30mm，當采用明敷設時，采用金屬管或金屬線槽上刷防火涂料保護，因為金屬

22、管和金屬槽本身并不具備防火性能。當采用絕緣和護套為不延燃材料的電纜時，在豎井內(nèi)可不穿金屬管、金屬線槽保護，但線路穿過豎井地板時，必須穿過板管、槽保護，上、下兩端管、槽口空隙同樣應作密封隔密。6.在建筑物的頂棚內(nèi)，當采用電纜橋架時應選用具有槽蓋的封閉式金屬線槽。七、配電線路的電氣防火保護配電系統(tǒng)和電氣設備由于絕緣老化、損壞或其他原因，可能發(fā)生各種故障和不正常的工作狀態(tài)。其中最常見的是短路故障(包括接地故障)及線路的長期過載。當電氣線路發(fā)生故障時，必須迅速切除故障，縮小故障的時間和范圍，同時也降低了電氣線路火災的機率。(一)配電線路應設過負荷保護電氣線路短時過載是不正常的，如電動機起動時間不長，不

23、會超過母線槽、電纜、電線的允許溫升，也不會對線路造成損害。輕微的過負荷如果時間較長，也將對線路的絕緣、接頭、端子造成損害。導體的絕緣由于長期過負荷，將會長時間超過允許溫升，導體絕緣將會加速老化，縮短絕緣導體的使用壽命。嚴重地過負載，如100過負載時，會使絕緣在短時間內(nèi)軟化變形，介質(zhì)損耗增大，耐壓水平降低，導致電氣線路短路，引起火災。過負載保護的目的也在于防止短路和接地故障的發(fā)生。中華人民共和國強制性標準GBG5005495低壓配電設計規(guī)范第434條過負載保護電器動作特性應同時滿足下列條件。IbInIzI2145Iz式中Ib線路計算負載電流(A)；In熔斷器熔體額定電流或斷路器額定電流或整定電流

24、(A)；Iz導體允許持續(xù)載流量(A)；I2保證保護電器可靠動作的電流(A)。當保護電器為低壓斷路器時，I2為約定時間內(nèi)的約定動作電流；當為熔斷器時，I2為約定時間內(nèi)的經(jīng)定熔斷電流。(二)配電線路應設短路保護配電線路不僅要考慮正常運行情況，而且要考慮發(fā)生故障時的非正常運行狀態(tài)，最嚴重的是發(fā)生短路故障。所謂短路故障是指配電線路中，不同相或相與中性線的絕緣導體，直接金屬性連接或經(jīng)過小阻抗連接在一起。配電線路短路時，如不在短路電流對導體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷短路電流，那么短路電流會迅速使電氣線路的絕緣軟化甚至燃燒。其導體、電流、電火花的高溫，如電氣線路近旁有易燃物質(zhì)也將會引燃起火。因此線路的電流側(cè)都裝有熔斷器或低壓斷路器等保護電器，正是為了在短路時能迅速切斷線路的電源，避免火災的發(fā)生。配電線路采用的上、下級保護電器，其動作除應具有選擇性外，還要使保護電器與電氣線路的導線和電纜相匹配。如保護電器整定值選得過大而不匹配，即使線路