摘要:本文通過(guò)分析當(dāng)前民用住宅電氣線(xiàn)路消防安全設(shè)計(jì)中一些存在的問(wèn)題,提出相應(yīng)的看法與意見(jiàn),以減少民用電氣線(xiàn)路火災(zāi)危險(xiǎn)性。
1引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人民生活水平也日益得到提高,居民住宅向多層、高層發(fā)展,超高層住宅在我國(guó)也比比皆是。人們生產(chǎn)生活中對(duì)電的需求將越來(lái)越高,我國(guó)是個(gè)生活用電急劇增長(zhǎng)的發(fā)展中國(guó)家,大功率電器正逐步躍入我們的生活中。但目前,我國(guó)的電氣線(xiàn)路設(shè)計(jì)還相對(duì)滯后,往往片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約,使設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低。近年來(lái),由于線(xiàn)路不堪重負(fù),頻繁跳閘或者電氣線(xiàn)路長(zhǎng)期過(guò)載,導(dǎo)致絕緣性能下降等原因引發(fā)的居民住宅火災(zāi)事故不斷發(fā)生,據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)電氣火災(zāi)已躍居火災(zāi)起因的第一位。給人們的生活和工作帶來(lái)極大的不便,也對(duì)廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了極大的威脅和損失。
一、在住宅電氣線(xiàn)路設(shè)計(jì)中應(yīng)重視電氣安全,并為遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)充分預(yù)留擴(kuò)充容量。
針對(duì)以往電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中存在的問(wèn)題,新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50096-1999)于1999年6月1日起正式施行。并明確要求”電氣線(xiàn)路應(yīng)采用符合安全和防火要求的敷設(shè)方式配線(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)采用銅線(xiàn),每套住宅進(jìn)戶(hù)線(xiàn)截面不應(yīng)小于10mm2,分支回路截面不應(yīng)小于2.5 mm2”;“每套住宅的空調(diào)電源插座、電源插座與照明,應(yīng)分路設(shè)計(jì);廚房電源插座和衛(wèi)生間電源插座宜設(shè)置獨(dú)立回路”等。但應(yīng)注意到,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)依然是住宅電氣設(shè)計(jì)中的最低要求。住宅電氣線(xiàn)路不同于企事業(yè)單位的電氣線(xiàn)路,它沒(méi)有專(zhuān)業(yè)電工的維護(hù),而居民又不懂電氣安全知識(shí),很容易發(fā)生消防安全事故。同時(shí)考慮到電氣設(shè)計(jì)要求的安全性、功能性、可適應(yīng)發(fā)展性,住宅電氣消防設(shè)計(jì)還應(yīng)有一定的超前意識(shí)。應(yīng)滿(mǎn)足電氣安全和遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展的要求。
根據(jù)《住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,一般兩居室住宅用電負(fù)荷不能低于2.5千瓦,三居室及四居室不能低于4.5千瓦。專(zhuān)家認(rèn)為,如果考慮到今后用電量的增加,現(xiàn)在住宅用電負(fù)荷設(shè)計(jì)應(yīng)高于6一8千瓦?!渡唐纷≌阅茉u(píng)定方法和指標(biāo)體系》(見(jiàn)附錄2)3A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)就要求用電負(fù)荷設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到20千瓦。從電氣安全的角度考慮,建議住宅入戶(hù)導(dǎo)線(xiàn)截面為16平方毫米。分支回路截面不小于2. 5平方毫米,空調(diào)等大功率電器最好單獨(dú)走一條4平方毫米的線(xiàn)路。如果考慮到將來(lái)廚房及衛(wèi)生間電器種類(lèi)和數(shù)量的增加廚房和衛(wèi)生間的回路最好也用4平方毫米的銅線(xiàn)。因此在住宅電器設(shè)計(jì)時(shí)一定要將電負(fù)荷及導(dǎo)線(xiàn)狀況認(rèn)真遵照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,以防后患。
二、在住宅電氣線(xiàn)路中關(guān)于銅芯線(xiàn)使用的問(wèn)題
眾所周知,鋁線(xiàn)較銅線(xiàn)易于起火。據(jù)美國(guó)消費(fèi)品安全委員會(huì)(CPCS)統(tǒng)計(jì)的火災(zāi)發(fā)生率,鋁線(xiàn)為銅線(xiàn)的55倍。究其原因有以下幾點(diǎn):
1.鋁線(xiàn)表面極易氧化
雖然鋁線(xiàn)表面的氧化層厚度僅3-6微米,卻具有很高的電阻,且能隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增大、當(dāng)大電流通過(guò)鋁線(xiàn)接頭時(shí),所散發(fā)的熱量易產(chǎn)生異常高溫而引燃近旁可燃物質(zhì)起火。當(dāng)線(xiàn)路絕緣損壞發(fā)生短路時(shí),鋁線(xiàn)接頭的高電阻又能限制短路電流,使線(xiàn)路上的斷路器,熔斷器等過(guò)流保護(hù)電器不能及時(shí)切斷電源,這又培加了線(xiàn)路短路起火的危險(xiǎn)性。
(2)鋁與銅的不同膨脹系數(shù)
當(dāng)將鋁線(xiàn)與設(shè)備的銅質(zhì)接線(xiàn)端子相連接時(shí),因鋁的膨脹系數(shù)較銅約大36%,當(dāng)通過(guò)電流溫度升高時(shí),鋁線(xiàn)膨脹較多,銅質(zhì)端子的膨脹卻不多,使鋁線(xiàn)受擠壓變形,斷電冷卻后連接處出現(xiàn)空隙,空氣或潮氣乘虛而入,鋁線(xiàn)表面被氧化或腐蝕,使接觸電阻增大,再通過(guò)電流時(shí)連接處發(fā)熱更劇,形成惡性循環(huán),當(dāng)達(dá)到危險(xiǎn)高溫時(shí)連接處絕緣被熔化,易導(dǎo)致線(xiàn)路短路,引起火災(zāi)。
(3)鋁與銅的電解作用
根據(jù)化學(xué)中的電解反應(yīng),當(dāng)鋁芯電線(xiàn)連接處接觸潮濕環(huán)境后就形成局部電池,使鋁腐蝕,這也增加了接觸電阻。
(4)氯化氫的不利影響
如由于線(xiàn)路過(guò)載或接接不良等原因,鋁線(xiàn)連接處的溫度超過(guò)75℃,而又持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間,PVC絕緣層將分解出氯化氫氣體,此氣體能腐蝕鋁線(xiàn)表面,增加了接觸電阻。
與鋁錢(qián)相比,銅線(xiàn)不易軟化和腐蝕,火災(zāi)危險(xiǎn)小得多、住宅中一般沒(méi)有專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè)線(xiàn)路中存在的事故隱患,因此為保證住宅的電氣安全,電氣線(xiàn)路不應(yīng)采用鋁線(xiàn)而應(yīng)采用絕緣銅線(xiàn),在裝修舊房時(shí),原有的鋁線(xiàn)一定要換成銅線(xiàn),如果圖省事,或嫌更改線(xiàn)路影響美觀(guān),只更換開(kāi)關(guān)和插座,會(huì)為今后的用電埋下安全隱患。這點(diǎn)在強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50096-1999《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》中有嚴(yán)格要求。
三、住宅電氣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有足夠數(shù)量的分支回路
我國(guó)每戶(hù)住宅內(nèi)照明和插座的分支回路數(shù)過(guò)少。而每個(gè)回路所帶的負(fù)荷增大,實(shí)際等于減少了線(xiàn)路截面,其結(jié)果會(huì)造成線(xiàn)路溫度升高。眾所周知,線(xiàn)路截流量是指某一敷設(shè)方式和環(huán)境溫度條件下線(xiàn)路在允許工作溫度時(shí)通過(guò)的電流。此允許工作溫度是相對(duì)于其正常絕緣壽命而言的。例如PVC絕緣的允許工作溫度為70℃,工作溫度超過(guò)70℃,線(xiàn)路絕緣并不損壞,只是絕緣壽命相對(duì)縮短而已。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)字,PVC絕緣工作溫度每超過(guò)允許工作溫度8℃,其使用壽命約減少一半。但70℃并非PVC絕緣的最合適的溫度。我們?cè)谑褂弥腥鐪p少負(fù)荷,降低其工作溫度,則其絕緣老化延緩,使用壽命可以相應(yīng)延長(zhǎng),這對(duì)減少電氣線(xiàn)路火災(zāi)事故是十分有利的。
分支回路數(shù)量的增加,相當(dāng)于減少回路阻抗,這對(duì)降低住宅諧波電壓,減少諧波危害也是十分有利的。還需說(shuō)明,住宅內(nèi)有足夠的分支回路數(shù)量,就有條件將產(chǎn)生諧波的非線(xiàn)性負(fù)荷電器和對(duì)諧波敏感的電器做到各由分開(kāi)的回路供電。這樣非線(xiàn)性負(fù)荷諧波電流在其分支回路上阻抗產(chǎn)生的諧波電壓降就不可能危害另一回路的敏感電器。家用電腦之類(lèi)對(duì)諧波敏感的電器在今后的家庭應(yīng)用是必然的趨勢(shì)。住宅電氣線(xiàn)路在設(shè)計(jì)中必須及早注意這一問(wèn)題?!渡唐纷≌阅茉u(píng)定方注和指標(biāo)體系》3A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)就要求住宅中置有7個(gè)以上的回路。同時(shí)根據(jù)使用面積,照明回路可選擇兩路或更多,電源插座三至四路。廚房和衛(wèi)生間各走一獨(dú)立回路,空調(diào)回路兩至三路,一個(gè)空調(diào)回路最多帶兩部空調(diào)。
四、插座數(shù)量要配置合理
我國(guó)居民住宅內(nèi)的插座數(shù)量也偏少,由于生活中用電器的增多,居民經(jīng)常私拉電線(xiàn)加接插座板。由于居民缺乏電氣安全知識(shí),多用雙芯單層絕緣絞線(xiàn)來(lái)接插座板。這種電線(xiàn)沒(méi)有護(hù)套,易因擠壓損傷而破環(huán)絕緣,又因不注意加接PE線(xiàn)(接地線(xiàn)),使所接家用電器不能接地。而插座板則多為不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,據(jù)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局公布99年第1季度對(duì)插頭插座的抽查結(jié)果顯示,有近四成產(chǎn)品不合格。其接觸壓力和接觸面積均不足,負(fù)荷電流稍大插座板即因接觸不良而產(chǎn)生異常高溫。因此,住宅內(nèi)亂拉電線(xiàn)常引起電氣火災(zāi)事故。發(fā)達(dá)國(guó)家為避免亂接電線(xiàn),對(duì)戶(hù)內(nèi)插座數(shù)量作出了嚴(yán)格的規(guī)定。如在美國(guó)規(guī)定家用電器電源線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)1.8m,其國(guó)家電氣法規(guī)(NEC)就規(guī)定墻上兩插座點(diǎn)間的距離不得超過(guò)3.6m。
新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,住宅中插座數(shù)量不應(yīng)少于 12個(gè),但這只是保障安全的基本要求、在參考發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的電氣標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上。根據(jù)《商品住宅性能評(píng)定方法和指標(biāo)體系》3A級(jí)標(biāo)準(zhǔn),專(zhuān)家推薦,室內(nèi)的墻上固定插座數(shù)量為:臥室(每間)電源插座4組,空調(diào)插座1組;客廳電源插座5組,空調(diào)插座l組;廚房電源插座5組,排氣扇插座1組;走廊電源插座2組,陽(yáng)臺(tái)電源插座1組。
同時(shí)我們還要考慮到插座的安裝要求:
(1)明裝時(shí)距地面不低于1.8米。
(2)暗裝時(shí)距地面不低于0.3米。為防止兒童觸電,應(yīng)選用帶有保險(xiǎn)擋片的安全插座。
(3)單相二眼插座的接線(xiàn)要求是:當(dāng)孔眼橫排列時(shí)為“左零右火”;豎排列時(shí)為“上火下零”。
(4)三眼插座座零線(xiàn)與保護(hù)接地線(xiàn)切不可錯(cuò)接。
(5)電冰箱、空調(diào)器應(yīng)使用各自“獨(dú)立”的、帶有保護(hù)接地的三眼插座、嚴(yán)禁自做接地線(xiàn)接于煤氣管道上,杜絕火災(zāi)事故的發(fā)生。
(6)衛(wèi)生間常用來(lái)洗澡沖涼,易潮濕,不宜安裝普通型插座,而應(yīng)選用防濺水型插座。
五、結(jié)論
在日常生活中我們應(yīng)更多了解電氣知識(shí),重視電氣安全。作為住宅電氣線(xiàn)路設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。而且在設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意:1、住宅內(nèi)的電度表和開(kāi)關(guān)易于更換,這類(lèi)設(shè)備的規(guī)格可接近最高負(fù)荷確定。2、電氣線(xiàn)路屬于隱蔽工程,將來(lái)更換起來(lái)更麻煩、更費(fèi)錢(qián),所以最好做到一步到位。3、每戶(hù)分支回路數(shù)和插座數(shù)量必須適當(dāng)預(yù)留發(fā)展容量,滿(mǎn)足幾十年內(nèi)負(fù)荷增大和電氣安全的要求。這樣就從根源上斷絕了隱患,減少居民住宅電氣火災(zāi)事故的危險(xiǎn)性。
參考文獻(xiàn)
1、《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50096-1999)建設(shè)部
2、《電氣防火工程》楊在塘 中國(guó)建筑工業(yè)出版社
3、《電工學(xué)》秦曾煌 高等教育出版社