3、耐火母線槽:設有非凡耐火性能的纏包云母帶,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)非凡設計加工,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給,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。
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盒內(nèi)底層組裝一塊無機材料,上層安裝一個無機材料與增強玻璃纖維構成一個內(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答應值內(nèi),但對電纜的載流量將會降低,電纜的載流量需降容修正。
四、選用電纜橋架的原則
目前固原市甚至在全區(qū)建筑工程中,大都采用一種1.5-2mm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的電纜橋架,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)膽的耐火橋架,鋼材厚度為2.5mm,這是考慮在火災時30分鐘至1.5小時的耐火要求,鋼制橋架不致于軟化,造成耐火電纜的墜落。另外也利于耐火電纜掃散熱,耐火電纜答應在950-1000℃高溫中工作90min,故不必采用耐火橋架,反之則是一種浪費。普通電纜和陰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告。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℃;當室內(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銅墻鐵壁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電力電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、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,一但發(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50-100mm,以防止水進入堅井造成強、弱電線路的水的二次災難。尤其在有火情時,確保火災自動警系列和消防聯(lián)動系統(tǒng)應單獨設置電氣豎井,貫徹“以防為主、防消結合”的方針也是生要舉措之一。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。非凡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。隔墻兩側貫穿的電纜橋架均應鋪細砂,長度距墻一般為1米。以免火熱勢從一個防火分區(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纜線槽內(nèi),外殼應刷防火涂料。
4、電纜、電線的套管,管口兩端均采用與四周相同耐火等級的材料堵塞。
5、在橋架上敷設電纜不得在橋架內(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外應設防火墻;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。對用易燃絕緣材料作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相竄通,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構內(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,因為金屬管和金屬線槽本身本并不具備防火性能。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離。
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及線路的長期過載。當電氣線路發(fā)生故障時,必須迅速切故障,縮小故障的時間和范圍,同進也降低了電氣線路火災的幾率。
1、配電線路應設過負荷保護電氣線路短時過載是正常的,如電動機起動時間不長,不會超過母線槽、電纜、電線的答應溫升,也不會對線路造成損害。稍微的過負荷假如時間較長,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,將會長時間超過答應溫升,導體絕緣將會加速老化,綜合短絕緣導體的使用壽命。嚴重的過負載,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GB50054-95《低壓配電設計規(guī)范》第4.3.4條過負載保護電器動作特性應同時滿足下列條件。
IB≤In≤Iz-
I2≤1.45Iz-
式中IB--線路計算負載電流;
In-熔斷器熔體額定電流或斷路器額定電流或整定電流;
Iz-導體答應持續(xù)載流量;
I2-保證保護電器可靠動作的電流。當保護電器為低壓斷器時,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)的約定熔斷電流。
2、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),最嚴得的是發(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)過小阻抗接在一超。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。因此線路的電流側都裝有熔斷器或低壓斷路器等保護電器,正是為了在短咱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,即使線路短路將絕緣燃燒,保護電器仍不會動作?!兜蛪号潆娫O計規(guī)范》第4.2.2條絕緣導體的熱穩(wěn)定校驗應符合下列規(guī)定。
當短路持續(xù)時間不大于5S時,絕緣導體的熱穩(wěn)定應接下式進行校驗:S≥I/K√t其中:s-絕緣導體的線芯截面;I-短路電流有效值;t-在已達到答應最高持續(xù)工作溫度的導體內(nèi)短路電流持續(xù)作用的時間;k-不同絕緣的計算系數(shù)。將式變換為:SK≥It式應不大于短路持續(xù)時間5S,否則由于熱量傳導,幅射會影響溫升,另外也不選用短路持續(xù)時間小于0.1s,因為這時要計入短路電流的非周期分量對溫升的影響;式已計入非周期分量。因此,在設計時對低壓配電線路用計算電流選用導體截面時應選上限,在滿足性能價格比的情況下,可放大1-3級,以利近期五年遠期十五年線路上的用電規(guī)劃,更有利于防止電氣線路過負荷的發(fā)生,也相應地延長了線路的使用壽命。
3、配電線路應裝設漏電保護器
對于防接地故障和等電位方面的理論已具體介紹過,這里不再贅述。為防止接地故障引起火災除建筑物內(nèi)將可導電的金屬體作總等電位和輔助等電位聯(lián)結外。為減少接地故障引起的電氣火災危害,而在民用建筑的電源進戶側,設置四刀開關,并地四刀電源開關之后加裝漏電電流動作保護器,其額定動作電流I△m≤300mA-500mA。電源側裝設的漏電電流動作保護器的作用,一是防止接地故障引起火災,二是防止人身電擊危害的第二道防線。對于多級裝設的漏電電流保護器,前后級在時限上應有選擇性。
八、結束語
我國民用建筑電氣線路火災防范的理論與經(jīng)濟發(fā)達國家有不小的差距,問題也較多,應積極向經(jīng)濟發(fā)達的國家和IEC標準靠攏。努力學習經(jīng)濟發(fā)達國家的先進防火理論和實踐,結合國情把電氣線路的火災減少到最低程度。另外,設計人員不參加各階段和竣工驗收,政府各職能部門不了解設計意圖和工程設計的全過程,也是導致重大電氣火災及電擊事故的重要因素之一,應引起各級政府主管部門的高度重視。
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