建筑電氣防火在預防電氣火災中的探討

劉明，滿淳

（1.天津渤化工程有限公司，天津300193；2.中國鐵塔股份有限公司天津市分公司，天津300000）

1 前言

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，大型綜合體建筑不斷出現(xiàn)。按照《火災分類》（GB/T4968-2008）的規(guī)定，將E 類火災定義為帶電火災，即為物體帶電燃燒的火災。根據(jù)相關調(diào)查資料顯示，近年來我國發(fā)生的電氣火災的起數(shù)有增無減，每年都會保持在10 萬起之上，大約占到全年火災總起數(shù)的29%左右，而由此造成的人員和財產(chǎn)損失處于各類建筑火災的首位。全國范圍內(nèi)造成較大社會影響的火災事故，大多是因為電氣設備選擇或使用不當、電氣線路故障發(fā)現(xiàn)及維修不及時不到位等[1]。

2 電氣線路的防火要求

我們談到的電氣線路一般是指用于傳輸一定的電能、信息和宏觀上的電磁能轉(zhuǎn)換的載體。實際上，除了外部火源火種對電氣線路的直接作用外，電氣線路自身在工作運行中出現(xiàn)的短路、長期過載和漏電等故障產(chǎn)生的電火花、電弧或傳輸線路過熱等原因同樣會引燃電線電纜及周圍相鄰較近的易燃及可燃物，從而引發(fā)火災。

2.1 材質(zhì)選擇

關于電線電纜的選擇，一般要求主要是根據(jù)額定電壓、溫度、濕度、海拔高度、風力、化學腐蝕性等環(huán)境因素來進行確定。科學地選擇適宜的電線電纜，同時根據(jù)實際需要并根據(jù)高低壓系統(tǒng)的負荷情況，科學經(jīng)濟合理地選擇電線電纜等導體的材質(zhì)及截面面積，并且為了電氣安全考慮，需要在計算的基礎上根據(jù)經(jīng)驗留出適當?shù)脑黾迂摵傻脑Ａ縼泶_定導體的截面面積。

對于導體材料的選擇，常用的有鋁導體、銅導體、銀導體，從經(jīng)濟角度考慮，鋁導體及銅導體更為常用，尤其對于低壓供配電線路宜選用銅芯電線電纜。對于一些重要的電源、重要的一二次回路以及電動機的勵磁回路等需要保證長時間運行在可靠連接的重要回路，容易發(fā)生振動場所的線路以及移動設備的線路，腐蝕環(huán)境、存在爆炸及火災危險的環(huán)境、高溫環(huán)境、對鋁材質(zhì)存在腐蝕的環(huán)境，均應該選擇銅芯材質(zhì)的電線電纜。對于沒有相關培訓并非熟練操作的人員容易接觸到的線路（例如居住建筑與公共建筑）、導體的截面面積不大于6mm2的電線電纜不宜選用鋁芯導體的電線電纜；市政工程以及工業(yè)建筑等環(huán)境場所的線纜不應選用鋁芯導體的電線電纜。其他的對銅有嚴重腐蝕情況同時對鋁腐蝕情況相對較輕的環(huán)境，以及氨壓縮機房等環(huán)境場所均應選用鋁芯導體的電線電纜。

對于電線電纜絕緣材料及護套的選擇，主要有三種，分別是普通電線電纜、阻燃電線電纜以及阻燃耐火電線電纜：普通的電線電纜主要包括普通聚氯乙烯電線電纜、交聯(lián)聚乙烯電線電纜、橡膠電線電纜，其中橡膠電線電纜能夠在極嚴寒的溫度下敷設，并且彎曲特性較好，適用于垂直敷設以及水平敷設高差較大的環(huán)境場所，并且該種電纜可以用于移動式電氣設備的供配電線路；XLPE，也稱交聯(lián)聚乙烯電線電纜，燃燒時不會產(chǎn)生大量的有毒煙氣，但不具備阻燃的性能，故適用于對于環(huán)境清潔度有要求的工業(yè)與民用建筑中；普通的聚氯乙烯電線電纜由于適用溫度范圍較合適，-15℃～60℃，故使用場所較廣泛，但對于使用場所的環(huán)境溫度超出該范圍的環(huán)境，應該采用特種聚氯乙烯電線電纜。但需要強調(diào)一點，普通聚氯乙烯電線電纜在燃燒時會產(chǎn)生有毒煙氣，故對于地下商業(yè)區(qū)、地下客運設施、重要公共設施、高層建筑等人員密集場所不適用。阻燃電纜以及阻燃耐火電纜的定義由于篇幅有限本文不再贅述。阻燃電纜的性能指標主要用發(fā)煙性和氧指數(shù)這兩個指標來進行評定，其中材質(zhì)的氧指數(shù)越高，則表示它的阻燃性能越好。阻燃電纜按照燃燒時產(chǎn)生的煙氣特性分為一般型阻燃電纜、無鹵阻燃電纜以及低煙低鹵阻燃電纜三大類。在使用情況中，當電線電纜敷設狀態(tài)為成束敷設時，應該采用阻燃型電線電纜。阻燃與非阻燃線纜在原則上不宜在同一通道內(nèi)敷設，在同一通道中敷設的電線電纜應選用同一等級的阻燃電線電纜。阻燃耐火電纜按照絕緣材質(zhì)可分為有機型和無機型兩種，主要適用于在發(fā)生火災時仍需要保持正常運行的線路。阻燃耐火電纜的耐火等級應根據(jù)發(fā)生火災時可能達到的火焰溫度確定，同時也應考慮自身在火災中的機械強度[2]。

對于電線電纜導體截面面積的選擇，這里只是強調(diào)五點：1）線纜應該滿足機械強度的要求；2）線纜在傳輸過程中的壓降損失應該在末端設備允許的范圍內(nèi)；3）在線纜通過短路電流時，線纜不應受到超過所允許短路強度的電流，此外，高壓電纜在選擇時需要校驗熱穩(wěn)定性，高低壓母線需要校驗導體的動熱穩(wěn)定；4）在通過正常的負荷電流時，導體線芯的溫度不允許超過線纜絕緣所允許的長期工作溫度；5）低壓線纜應該符合負載保護的要求。

2.2 保護措施

合理地進行線纜選型，并根據(jù)現(xiàn)場實際使用情況合理地選擇線纜的敷設方式，并嚴格要求施工質(zhì)量，可以有效地對電氣線路進行保護，從而有效預防由于電氣線路故障而引起的火災。此外，線路的短路保護、過載保護、接地故障保護等保護的設置也需要符合國家相關標準規(guī)范的要求[3,4]，例如GB50054、GB13955 等現(xiàn)行規(guī)范的要求規(guī)定，本文不做贅述。

3 用電設備的防火要求

電氣火災每年平均發(fā)生次數(shù)約占火災年發(fā)生總起數(shù)的27%，位居各類導致建筑火災原因之首。而電氣火災發(fā)生原因中，由于生活用電設備使用不規(guī)范和相關電氣設備故障導致的火災則占據(jù)了相當一部分比例。

3.1 照明器具

照明器具等的防火措施需要從燈具的選型以及設置的要求方面來統(tǒng)一考慮。

對于火災危險場所燈具的選型，應該選擇閉合型、封閉型、密閉型燈具；具有爆炸危險環(huán)境的場所（這里應該區(qū)分粉塵防爆區(qū)域以及氣體防爆區(qū)域）應該選用防爆型、隔爆型的燈具；對于潮濕環(huán)境以及腐蝕性環(huán)境應該選擇密閉型燈具，并作防腐處理；周圍環(huán)境中存在可燃物品的不應采用鹵鎢燈等高溫照明燈具[5]。

3.2 電氣裝置

電氣裝置的防火，主要需要考慮以下幾個方面：開關防火，熔斷器防火，繼電器防火，接觸器防火，啟動器防火，剩余電流保護裝置防火，低壓配電柜防火等。

3.3 電動機

如果電動機的選型不合理、產(chǎn)品質(zhì)量差、使用維護不當，例如電動機過載、斷相運行、接觸不良、絕緣損壞、機械摩擦、選型不當、鐵損過大、接地不良等，都可能造成鐵芯以及繞組等溫度上升，嚴重時會造成發(fā)熱并引發(fā)火災。

因此，合理選擇電動機的功率和型式、合理選擇啟動方式、正確安裝電動機、設置符合規(guī)范要求的保護裝置、加強運行維護以及運行監(jiān)視則是正確有效的保護措施。

4 結(jié)束語

經(jīng)過統(tǒng)計分析，近年來發(fā)生的重特大電氣火災事故中，電氣線路是引發(fā)火災的首要原因。由電氣線路引發(fā)的火災占總數(shù)的52%，；其次是用電器具，約占15%；再次是電氣設備和用電設備，分別占13%和11%；最后是照明器具，占9%。由此可見，做好電氣線路防火和用電設備防火是建筑電氣防火的兩個重要方面，對于有效預防電氣火災是十分必要的。