高層民用建筑供配電系統(tǒng)的電氣防火技術(shù)分析

吳云生

摘要：高層建筑具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、基礎(chǔ)埋置深、層數(shù)多、混凝土方量大等特點(diǎn)，而且高層建筑通常施工場(chǎng)地較小，基地面積也容易受到外界干擾，所以對(duì)高層建筑消防系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)也更加復(fù)雜。對(duì)高層建筑消防系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)技術(shù)要求高，設(shè)備性能日益完善，使得消防電氣專業(yè)與相關(guān)專業(yè)的聯(lián)系也更加緊密。減少高層建筑電氣消防事故的發(fā)生幾率，要結(jié)合高層建筑的實(shí)際情況，進(jìn)行規(guī)范化管理，設(shè)計(jì)出科學(xué)的電氣消防系統(tǒng)，還要確保高層建筑電氣的設(shè)備安全和良好運(yùn)行，才能最大程度降低意外事故發(fā)生的概率，把損失降到最低。本文就高層民用建筑供配電的電氣防火技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：高層民用建筑;供配電系統(tǒng);電氣防火技術(shù);措施

中圖分類號(hào)：TU24? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1227（2021）03-0035-02

近年來，高層建筑項(xiàng)目越來越多，為了完善建筑的內(nèi)部功能，滿足人們的需求，在建筑設(shè)計(jì)和裝修時(shí)，都會(huì)設(shè)置大量的電氣設(shè)備，電氣設(shè)備的安裝使用不合理，或者沒有進(jìn)行規(guī)范化管理會(huì)引發(fā)火災(zāi)事故;在施工時(shí)，沒有嚴(yán)格按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行電氣相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，也會(huì)增加發(fā)生火災(zāi)的概率。除此之外，因?yàn)楦邔用裼媒ㄖ脑O(shè)備數(shù)量多，而且建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)和功能復(fù)雜，居民較多，在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，疏散的難度也更大，造成的損失也更加嚴(yán)重。所以在高層建筑的設(shè)計(jì)和施工過程中，要提高高層民用建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工水平，加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的控制和科學(xué)管理，降低火災(zāi)發(fā)生的概率。

一、火災(zāi)發(fā)生的原因

（一）電壓異常升高

因?yàn)橄嚓P(guān)工作人員對(duì)電氣設(shè)備的不合理操作、電氣設(shè)備發(fā)生故障沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理導(dǎo)致電壓異常升高，從而引起電氣火災(zāi)事故發(fā)生。造成電壓異常升高的原因有很多，比如在設(shè)計(jì)時(shí)選型錯(cuò)誤、施工時(shí)設(shè)備安裝錯(cuò)誤、對(duì)電氣設(shè)備操作不當(dāng)?shù)榷际窃斐呻妷荷叩脑?，所以無論是在設(shè)計(jì)、施工還是使用過程中，都要嚴(yán)格注意。

（二）電氣設(shè)備發(fā)生短路

電流沒有經(jīng)過用電負(fù)載、阻抗或者是沒有按照規(guī)定路徑流通就會(huì)出現(xiàn)短路。短路也是導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)故障的主要原因之一，導(dǎo)致短路情況發(fā)生的原因有以下幾種：電氣設(shè)備的絕緣體在高溫、潮濕等惡劣的外部環(huán)境下被損壞而導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)生短路;對(duì)電氣設(shè)備的使用不當(dāng)或者使用時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致絕緣體腐蝕和老化，導(dǎo)致電氣設(shè)備短路;沒有對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行定期檢查，使得出現(xiàn)故障的電氣設(shè)備仍然繼續(xù)運(yùn)行，最后故障范圍擴(kuò)大造成電氣設(shè)備短路。電氣設(shè)備短路會(huì)直接引起火災(zāi)，而且短路引起的火災(zāi)事故是最嚴(yán)重的，所以在使用和管理的過程中要避免出現(xiàn)短路的情況。

（三）電氣接觸不良電阻過大

電氣線路的導(dǎo)線在與電氣設(shè)備連接，或者是導(dǎo)線與導(dǎo)線的連接時(shí)都會(huì)產(chǎn)生電阻，在連接過程中接觸良好，產(chǎn)生的電阻也會(huì)比較小，電流在流通時(shí)產(chǎn)生的熱量也會(huì)相對(duì)較少。但如果在連接的過程中，出現(xiàn)接頭有雜質(zhì)、連接不牢固等情況，就會(huì)導(dǎo)致線路接觸不良，產(chǎn)生的電阻變大，電流在流通時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，從而引起火災(zāi)。

（四）電氣設(shè)備的超負(fù)荷運(yùn)行

現(xiàn)在人們用電的需求越來越大，電氣設(shè)備的負(fù)擔(dān)也越來越重，在設(shè)計(jì)安裝時(shí)沒有進(jìn)行合理選擇，就會(huì)造成電氣設(shè)備超負(fù)荷的情況;還有就是沒有合理科學(xué)的選擇導(dǎo)線，電流值超過本身的負(fù)荷量或者是接入的電線太多，使得用電量變大也會(huì)導(dǎo)致電氣超負(fù)荷運(yùn)行。電氣設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行，就會(huì)出現(xiàn)各種故障，在發(fā)生地方故障嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。

二、高層民用建筑供配電系統(tǒng)電氣防火技術(shù)分析

在進(jìn)行高層民用建筑供配電系統(tǒng)是設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該要從多角度對(duì)電氣負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，防止出現(xiàn)電纜截面大而斷路開關(guān)過小導(dǎo)致電氣超負(fù)荷的情況。在設(shè)計(jì)時(shí)要提高設(shè)計(jì)水平，使用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)規(guī)范，正確選擇N線和PE線截面，消除火災(zāi)隱患，降低火災(zāi)發(fā)生的概率。目前中國(guó)的建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范、配電設(shè)計(jì)規(guī)范、電氣施工驗(yàn)收規(guī)范等國(guó)家相關(guān)水平標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還存在著一定的差距，這也是我國(guó)電氣規(guī)范的安全水平較低的原因。因此，在電氣設(shè)備設(shè)計(jì)安裝時(shí)應(yīng)該積極吸取發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的電氣標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)，來提高我國(guó)的電氣規(guī)范的安全水平，降低電氣火災(zāi)發(fā)生的可能性。

（一）電力供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在高層民用建筑消防安全的設(shè)計(jì)活動(dòng)過程中，對(duì)于消防電梯，消防泵、消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器、滅火設(shè)備、防火卷簾門、火災(zāi)事故疏散照明指示燈和排煙裝置等的負(fù)荷電源與配電，必須要確保電源供應(yīng)的穩(wěn)定和在火災(zāi)中的安全性。在設(shè)計(jì)供電方案時(shí)，要多方考慮，確保以上裝置有兩種獨(dú)立的電源供電方式，可以利用兩路不同降壓變電所提供的電能作為獨(dú)立電源點(diǎn)，然后通過兩個(gè)獨(dú)立電源點(diǎn)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電。

在高層建筑的電力供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該在有事故照明或者是疏散指示燈等地方增加逆變器，把蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電。在高層建筑中的高壓配電系統(tǒng)中應(yīng)該采取單母線分段、自行切換、互相備用的方式配電，最好用電纜作為電源的連線部分，動(dòng)力和照明線最好是分開。對(duì)于照明部分應(yīng)該要采用母線槽配電，對(duì)于動(dòng)力負(fù)荷部分進(jìn)行反射式的供電方式。對(duì)于高層民用建筑中的應(yīng)該采用柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急備用電源，在一個(gè)消防對(duì)象出現(xiàn)設(shè)置了兩個(gè)以上的消防設(shè)備時(shí)，要確保柴油發(fā)電機(jī)能夠啟動(dòng)所有消防設(shè)備，在消防設(shè)備的啟動(dòng)過程中采用分時(shí)啟動(dòng)，可以避免因?yàn)橛秒娯?fù)荷的驟增而對(duì)設(shè)備造成電流沖擊，和出現(xiàn)設(shè)備全負(fù)荷的情況。對(duì)于發(fā)電機(jī)的選擇，燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)體積小、重量輕，而且還不容易出現(xiàn)故障，是應(yīng)急備用電源的最佳選擇。

（二）配變電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

配變電系統(tǒng)也就是我們平時(shí)所說的配電所，對(duì)于空調(diào)設(shè)備、冷凍機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)施的使用，在高層建筑中，這些設(shè)備承受的負(fù)荷會(huì)更重，因此要為其提供單獨(dú)的配變電系統(tǒng)。一般情況下，配變電機(jī)都是放在首層或者是最底層，但由于最底層不利于設(shè)備的通風(fēng)和散熱，所以最好還是不要設(shè)置在最底層。但在地下只有一層的情況下，要盡量提高配變電所的高度。對(duì)于高壓配電系統(tǒng)依舊還是采取反射式配電，確保供電穩(wěn)定。在高層建筑中的配變電所不要使用裝載了可燃性油的設(shè)備變壓器的材料，最好是采用非咣液體或者是干式絕緣氣體，一般都是用MONEX絕緣紙和硅油材料。對(duì)于配變電所的到低壓母線的選擇，最好是選擇分段單接線或者是單母線，而對(duì)于電源線的開關(guān)，最好是選擇負(fù)荷開關(guān)或者是斷路器。

（三）低壓配電設(shè)備的設(shè)計(jì)

為了確保能夠穩(wěn)定供電，對(duì)于低壓配電的部分，可以將照明和動(dòng)力的配電系統(tǒng)分開安置，消防和防災(zāi)的配電系統(tǒng)又單獨(dú)設(shè)置。TN系統(tǒng)有大量接地故障電流流通時(shí)，很容易出現(xiàn)線路產(chǎn)生高溫而導(dǎo)致起火，所以應(yīng)該要對(duì)在TN系統(tǒng)中PEN和PE線因?yàn)楣收蠈?dǎo)致的熱穩(wěn)定性的問題多加注意。解決的辦法有以下幾種：（1）可以采用剩余電流保護(hù)器來避免火災(zāi)的發(fā)生;（2）壓迫確保短路保護(hù)設(shè)備和過負(fù)荷保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)短路和過負(fù)荷是可以進(jìn)行動(dòng)作，此外還要確?？刂齐娫吹姆€(wěn)定;（3）電氣設(shè)備的絕緣水平必須要符合規(guī)范，檢查有沒有選用無油化設(shè)備或者是飛弧距離小、飛弧不致外出的設(shè)備;（4）敷設(shè)方式和導(dǎo)線的選擇要科學(xué)合理，在線路保護(hù)的基礎(chǔ)上，保證線的截面要符合在出現(xiàn)故障時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。

三、電氣火災(zāi)的預(yù)防措施

（一）安裝自動(dòng)報(bào)警裝置

在民用建筑高層安裝電氣火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置，對(duì)于能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決火災(zāi)隱患，降低火災(zāi)發(fā)生的概率，減少火災(zāi)造成的損失都有著積極意義。在進(jìn)行電氣火災(zāi)報(bào)警裝置的安裝時(shí)，可以利用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，通過用智能化的報(bào)警探測(cè)器，對(duì)電流剩余電值、相對(duì)電流、可燃?xì)怏w、高溫、異常煙霧等現(xiàn)象進(jìn)行探測(cè)，然后再通過無線傳感等方式對(duì)相關(guān)部門發(fā)起報(bào)警，這樣工作人員就可以及時(shí)處理，減少火災(zāi)發(fā)生的概率。此外還可以安裝聲光報(bào)警裝置，該裝置不但可以對(duì)產(chǎn)生的故障進(jìn)行報(bào)警，還可以自動(dòng)撥打報(bào)警電話，通過語(yǔ)音指導(dǎo)工作人員對(duì)故障進(jìn)行科學(xué)高效處理。

（二）保證電氣設(shè)施的質(zhì)量合格

電氣設(shè)施的質(zhì)量除了會(huì)影響設(shè)施的使用壽命以外，還會(huì)影響故障產(chǎn)生的幾率，從而影響火災(zāi)發(fā)生的幾率。不同環(huán)境、不同條件下對(duì)于電氣設(shè)備的質(zhì)量要求也不同，在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行選擇，要符合相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，確保質(zhì)量合格。電氣設(shè)備中的熔絲要符合負(fù)荷電流的要求;導(dǎo)線的接頭和截面也要符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;電氣設(shè)備和鋁導(dǎo)線的過渡接頭也要用鋁導(dǎo)線。對(duì)于懸掛的導(dǎo)線應(yīng)該用鉚釘?shù)裙潭?，避免松?dòng)產(chǎn)生損壞。

（三）提高人們的防災(zāi)意識(shí)

高層建筑的疏散工作會(huì)更加困難，火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失也會(huì)更加嚴(yán)重，為了避免火災(zāi)的發(fā)生和造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)該要提高相關(guān)工作人員和居民的防災(zāi)意識(shí)。對(duì)于工作人員，要提高電氣防火的相關(guān)專業(yè)技能和綜合素養(yǎng)，提高電氣安裝操作和維修的技能水平。居民掌握正確的火災(zāi)自救和逃生辦法，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，盡可能地保障人身安全。

（四）定期檢查和維修

對(duì)電氣設(shè)備定期的檢查和維修可以很大程度上消除火災(zāi)隱患，降低火災(zāi)發(fā)生的概率，減少經(jīng)濟(jì)損失。所以相關(guān)維修人員應(yīng)該要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行定期的檢查和維修，在發(fā)現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)處理，一定程度上避免了災(zāi)害的發(fā)生，保護(hù)了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

（五）加強(qiáng)防火管理

在民用建高層中的所有的走道、樓梯和空地上都應(yīng)該要保持干凈整潔，禁止堆放垃圾和雜物，要保證樓梯和安全通道的暢通，確保指示燈和疏散標(biāo)志的完好。氫氣，煤氣可燃?xì)怏w管道和煤油、汽油、柴油等可燃液體管道嚴(yán)禁穿過防火墻，水管等非可燃液體穿過防火墻時(shí)，管道周圍的空隙要用非可燃物質(zhì)進(jìn)行填塞。

四、結(jié)語(yǔ)

為了緩解用地和居民住房的壓力，高層建筑出現(xiàn)得越來越多。作為常見的建筑，與普通建筑相比，高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，為了滿足人們的用電需求，會(huì)在高層建筑設(shè)置復(fù)雜的供配電系統(tǒng)。但由于高層建筑發(fā)生火災(zāi)對(duì)人們生命安全的威脅更大以及造成經(jīng)濟(jì)損失也更加嚴(yán)重，所以對(duì)于高層民用建筑中的電氣設(shè)備，進(jìn)行合理規(guī)范的管理，定期檢查和維護(hù)，確保電氣設(shè)備安全運(yùn)行，才能減少電氣火災(zāi)發(fā)生的概率，保護(hù)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

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