淺談民用建筑電氣火災(zāi)預(yù)防

甘肅省白銀市平川區(qū)靖遠(yuǎn)煤業(yè)工程勘察設(shè)計(jì)有限公司

摘要：民用建筑的用戶是各類電能用戶之一，據(jù)全國火災(zāi)事故統(tǒng)計(jì)分析，因電氣線路著火造成的火災(zāi)事故在其中占有很大的比例。電氣線路故障引起火災(zāi)的過程如下：電線、電纜局部著火后，火勢(shì)迅速蔓延，同時(shí)產(chǎn)生大量的有毒的煙氣，對(duì)人體構(gòu)成威脅，致使消防人員不能靠近火場(chǎng)及時(shí)撲救。

關(guān)鍵詞：民用建筑；電氣線路；火災(zāi)；防范措施

1 前言

在已發(fā)生的民用建筑火災(zāi)中，由電氣線路而導(dǎo)致的火災(zāi)占到了火災(zāi)總量的60%以上，通過采用各種措施提高電氣線路的防災(zāi)能力對(duì)于避免民用建筑火災(zāi)的產(chǎn)生具有重要意義。本文主要從配電線路的選擇、安裝及其保護(hù)等方面提出了具體的措施，從而加強(qiáng)了電氣線路火災(zāi)的防范。

2 民用建筑的配變電系統(tǒng)及配電方式

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電以及用電四個(gè)主要環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)，其主要功能是將自然界中的石油、煤炭等一次能源通過發(fā)電系統(tǒng)，主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)以及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等，將其轉(zhuǎn)化為電能，再通過輸送線路以及變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等將電能輸送到各個(gè)負(fù)荷中心，再通過各種設(shè)備將其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活所用的動(dòng)力、熱以及光等不同形式的能源。民用建筑中的配電主要是指通過電網(wǎng)直接與住宅用戶相連并向用戶分配電能的環(huán)節(jié)，配電系統(tǒng)主要由配電變電所、高壓配電線路、配電變壓器、低壓配電線路以及相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)備組成，配電電壓通常為35～60 千伏和 3～10 千伏；而民用建筑內(nèi)部的配電系統(tǒng)，主要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(dòng)柴油發(fā)電機(jī)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(yīng)）、電熱等配電系統(tǒng)。

3 民用建筑中電氣線路火災(zāi)的防范措施

3.1 中、低壓配電及配電方式的選擇

民用建筑用配電負(fù)荷一般分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷以及三級(jí)負(fù)荷。對(duì)于重要的交通樞紐、國際活動(dòng)的公共場(chǎng)所、超高層建筑的賓館、大廈、寫字樓等重要建筑物一般用電負(fù)荷采用一級(jí)負(fù)荷，而對(duì)于高層民用建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、信息高速公路、實(shí)時(shí)處理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等一旦出現(xiàn)停電故障將會(huì)造成重大影響，因此，一般將其列入一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷。國內(nèi)大型民用建筑較大負(fù)荷的用電單位配電方式都是由中壓10kV配電。對(duì)小型民用建筑較小負(fù)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250m。

綜合分析相關(guān)建筑物的配電系統(tǒng)的配電及配電方式、用電負(fù)荷等級(jí)以及環(huán)境特征，從而選擇正確的電氣線路絕緣導(dǎo)體以及電氣保護(hù)措施，對(duì)于防止和減輕電氣線路的火災(zāi)能夠起到積極的作用。

3.2 電氣線路材料的合理選用

電氣火災(zāi)的危害主要體現(xiàn)在線路的影響上，包括電纜、電線、母線槽等配電線路，在民用建筑電氣設(shè)備、配電線路材料的選擇上應(yīng)采用阻燃化、難燃化和不燃化的材料或采用相應(yīng)的阻燃措施，在設(shè)計(jì)和使用過程中也應(yīng)充分注意，嚴(yán)格按照消防法規(guī)的要求設(shè)計(jì)、選型及安裝敷設(shè)。

（1）阻燃型電纜、電線。選擇具有阻燃性能的絕緣和護(hù)套電纜、電線，能夠起到很好的阻燃效果，該產(chǎn)品耐高溫強(qiáng)度最高可達(dá)到105℃，其阻燃特性氧指數(shù)在32以上。同時(shí)該產(chǎn)品具有在點(diǎn)燃后如果沒有持續(xù)的火源燃燒則不易延燃的特性，而且脫離火源后能夠自動(dòng)熄滅，對(duì)于防止火勢(shì)的蔓延具有一定的積極作用，一般用于具有阻燃要求的場(chǎng)所，如多層樓房等。

（2）礦物絕緣電纜。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷中的特別重要的負(fù)荷，根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，其消防設(shè)備配電干線及分支干線應(yīng)采用礦物絕緣電纜（簡(jiǎn)稱MI電纜），其主要采用高純合金電熱絲作為發(fā)熱源，高純、高溫、高結(jié)晶度的氧化鎂作導(dǎo)熱絕緣體，無縫不銹鋼或銅管作為護(hù)套管，采用特殊生產(chǎn)工藝制造。此產(chǎn)品有高機(jī)械強(qiáng)度，而又具有耐水、耐火、防爆等優(yōu)良特性，以金屬被覆，僅作為低壓配線使用，是預(yù)防和撲救高層、超高層民用建筑火災(zāi)的重要舉措之一。

（3）密集型母線槽。當(dāng)負(fù)荷密度達(dá)70W/m2，超過20層高層民用建筑物宜選用密集型母線槽，其具有占用空間位置小、阻抗小、傳輸電流大等優(yōu)點(diǎn)，密集型母線槽的敷設(shè)必須現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，安裝線槽的長(zhǎng)度精確度要求較高，母線槽的插接式開關(guān)箱高度也應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)確定。密集型母線槽主要有普通密集型母線槽、阻燃型密集型母線槽以及耐火母線槽三類。

（4）電纜橋架。當(dāng)電壓在10kV及以下時(shí)其電力電纜、控制電纜等室內(nèi)架空電纜或隧道電纜的架設(shè)可采用電纜橋架，主要分為梯級(jí)式、托盤式、槽式和組合式四種類型，材料類型主要有鋁合金抗腐蝕橋架和耐火電纜橋架等。

3.3 配電線路敷設(shè)的防火措施

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，在進(jìn)入民用建筑物內(nèi)電纜的敷設(shè)應(yīng)采用金屬鋼管和金屬封閉式線槽保護(hù)，同時(shí)應(yīng)刷防火漆進(jìn)行保護(hù)。10kV電力電纜雖不長(zhǎng)但也應(yīng)按防火要求敷設(shè)和防護(hù)。由于民用建筑中的低壓配電線路幾乎敷設(shè)在建筑物的各個(gè)部位，發(fā)生火災(zāi)的隱患和危害性較大，除應(yīng)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(zāi)時(shí)，能有效地限制火勢(shì)沿配電線路的路徑蔓延。

3.4 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(zhǎng)，一旦發(fā)生火災(zāi)可能會(huì)引發(fā)煙囪效應(yīng)，造成更大的影響，因此，應(yīng)妥善處理好每層配電及弱電豎井的地面配電方案，應(yīng)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(jí)的材料堵塞嚴(yán)實(shí)，形成樓層豎井間的防火密封隔離。電纜在樓層間穿通時(shí)，穿板套管兩端管口空隙應(yīng)作封閉隔離。為防止水進(jìn)入豎井而引起電線短路等二次災(zāi)害，電氣豎井的出口應(yīng)高出同層地面高度50-100mm左右。

（2）應(yīng)將配電線路的電纜封閉在耐火槽內(nèi)，同時(shí)在外層涂防火涂料，保證沒有縫隙，降低電纜被引燃的可能性。

（3）在建筑物的頂棚內(nèi)采用電纜橋架時(shí)，應(yīng)選用具有槽蓋的封閉式金屬線槽。

（4）關(guān)于貫穿耐火墻的配電線路，應(yīng)按防火分區(qū)的要求認(rèn)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(shí)，應(yīng)采用按相同燃燒等級(jí)的材料將孔洞堵塞嚴(yán)密。隔墻兩側(cè)貫穿的電纜橋架均應(yīng)鋪細(xì)砂，長(zhǎng)度距墻一般為1m。以免火熱從一個(gè)防火分區(qū)，經(jīng)線路通道竄入另一個(gè)防火分區(qū)的線路通道，而擴(kuò)大火勢(shì)。

（5）配電線路選用易燃絕緣材料的電纜時(shí)，應(yīng)將易燃線路完全封閉在耐火的電線槽內(nèi)，外殼應(yīng)刷防火涂料。

（6）電纜、電線的套管（G25以下除外），管口兩端均應(yīng)采用與周圍相同耐火等級(jí)的材料堵塞。

3.5 配電線路的電氣防火保護(hù)

由于配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備的絕緣材料磨損、老化失效等原因，使其經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生電氣故障和問題，例如短路故障及線路超負(fù)荷運(yùn)行等等，如果處理不當(dāng)和不及時(shí)，不但會(huì)影響電力線路的運(yùn)行，甚至?xí)鸹馂?zāi)，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。所以當(dāng)電氣線路發(fā)生故障時(shí)，必須迅速切除故障，縮小故障的時(shí)間和范圍，應(yīng)采取以下措施。

（1）配電線路應(yīng)設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，長(zhǎng)期過負(fù)荷，將會(huì)使得導(dǎo)體的絕緣由于長(zhǎng)時(shí)間超過允許溫升而加速老化，從而縮短了絕緣導(dǎo)體的使用壽命。嚴(yán)重的過負(fù)載，可能會(huì)導(dǎo)致電氣線路短路引起火災(zāi)。過負(fù)載保護(hù)也能夠防止短路和接地故障的發(fā)生。

（2）配電線路應(yīng)設(shè)短路保護(hù)。配電線路最嚴(yán)重的是發(fā)生短路故障，發(fā)生短路時(shí)，如不在短路電流對(duì)導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機(jī)械作用造成危害之前切斷短路電流，那么短路電流會(huì)迅速使電氣線路的絕緣軟化甚至燃燒。因此在線路的電流側(cè)裝有熔斷器或低壓斷路器等保護(hù)電器，正是為了在短路時(shí)能迅速切斷線路的電源，避免火災(zāi)的發(fā)生。

（3）配電線路應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)器。為防止配電線路發(fā)生接地故障而引起電氣火災(zāi)，可在民用建筑內(nèi)將可導(dǎo)電的金屬體作總等電位和輔助等電位聯(lián)結(jié)，在電源側(cè)裝設(shè)的漏電電流動(dòng)作保護(hù)器一是防止接地故障引起火災(zāi)，二是防止人身電擊危害的第二道防線。

4 結(jié)語

民用建筑中的電氣線路和配電系統(tǒng)中關(guān)于故障引起火災(zāi)的防治理論研究對(duì)于防范建筑中配電系統(tǒng)的電氣火災(zāi)具有重要的意義。在電氣安裝、維護(hù)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行操作，同時(shí)選擇合適的設(shè)備和產(chǎn)品零部件，從源頭上杜絕民用建筑中電氣火災(zāi)的發(fā)生。加強(qiáng)電氣和配電工作人員的理論水平與操作能力也是降低火災(zāi)發(fā)生的重要措施。

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