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建筑配電系統(tǒng)中電氣線路防火設(shè)計(jì)分析

  
評論: 更新日期:2014年05月08日

??????? (1)? 高層、超高層民用建筑的電氣豎井較長,一旦發(fā)生火災(zāi),豎井則成為通風(fēng)道,會產(chǎn)生煙囪效應(yīng)。因此要妥善處理每層配電及弱電豎井的地面,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,穿板套管兩端管口空隙也應(yīng)作封閉隔離。強(qiáng)、弱電豎井的地面應(yīng)高出同層地面高度50~100mm,以防止水進(jìn)入豎井造成強(qiáng)、弱電線路二次災(zāi)害。尤其在有火情時,確?;馂?zāi)自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動系統(tǒng)的配電和信息系統(tǒng)的暢通非常必要。自動火災(zāi)報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置電氣豎井,貫徹“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的方針也是重要舉措之一。電纜橋架、母線槽、金屬管等配電線路干線安裝位置,應(yīng)盡量避開可能受到噴淋裝置直接噴淋的部位;
??????? (2)? 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,應(yīng)采用按相同燃燒等級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,長度距墻一般為lm。以免火勢從一個防火分區(qū),經(jīng)線路通道竄人另一個防火分區(qū)的線路通道而擴(kuò)大火勢;
??????? (3)? 配電線路選用易燃絕緣材料的電纜時,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;
??????? (4)? 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的材料堵塞:
??????? (5)? 在橋架上敷設(shè)電纜不是在橋架內(nèi)分支,而應(yīng)在橋架外檐附加的分線盒內(nèi)分支。電氣線路敷設(shè)及電纜溝在進(jìn)入建筑物處應(yīng)設(shè)防火墻;電纜隧道進(jìn)入建筑物及配變電所應(yīng)設(shè)有帶防火門(帶鎖)的防火墻,電纜穿墻保護(hù)管兩端應(yīng)采用難燃材料封堵。對用易燃絕緣材料防護(hù)的導(dǎo)體的電氣線路,應(yīng)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(yīng)防止相互串通,避免火勢從一線路通道竄人另一線路通道,擴(kuò)大火災(zāi)的范圍。在室內(nèi)的電纜橋架布線,其電纜不應(yīng)有黃麻或其他易燃材料的外護(hù)套。消防配電線路采用暗敷設(shè)時,應(yīng)敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),且保護(hù)層厚度不宜小于30mm。當(dāng)采用明敷設(shè)時,采用金屬管或金屬線槽上刷防火涂料保護(hù),因?yàn)榻饘俟芎徒饘俨郾旧聿⒉痪邆浞阑鹦阅?。?dāng)采用絕緣和護(hù)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(hù),但線路穿過豎井地板時,必須穿過板管、槽保護(hù),上、下兩端管、槽口空隙同樣應(yīng)作密封隔密。
??????? 三、配電線路的電氣防火保護(hù)
??????? 配電系統(tǒng)和電氣設(shè)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(包括接地故障)及線路的長期過載。當(dāng)電氣線路發(fā)生故障時,必須迅速切除故障,縮小故障的時間和范圍,以降低電氣線路火災(zāi)幾率。
??????? 3.1? 配電線路應(yīng)設(shè)過負(fù)荷保護(hù)
??????? 電氣線路短時過載是不正常的,但如果電動機(jī)起動時間不長,不會超過母線槽、電纜、電線的允許溫升,也不會對線路造成損害。輕微的過負(fù)荷時間較長,也將對線路的絕緣、接頭、端子造成損害。導(dǎo)體的絕緣長期過負(fù)荷,會長時間超過允許溫升,導(dǎo)體絕緣將會加速老化,縮短絕緣導(dǎo)體的使用壽命。嚴(yán)重過負(fù)載,例如100%過負(fù)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(dǎo)致電氣線路短路,引起火。過負(fù)載保護(hù)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(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GBG50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.4條過負(fù)載保護(hù)電器動作特性應(yīng)同時滿足下列條件:
??????? Ib≤In≤Iz 12≤1.45Iz
??????? 式中? Ib--線路計(jì)算負(fù)載電流(A);
??????? In--一熔斷器熔體額定電流、斷路器額定電流或整定電流(A);
??????? Iz--導(dǎo)體允許持續(xù)載流量(A);
??????? 12--保證保護(hù)電器可靠動作的電流(A)。當(dāng)保護(hù)電器為低壓斷路器時,12為約定時間內(nèi)的約定動作電流;為熔斷器時,12為約定時間內(nèi)的經(jīng)定熔斷電流。
??????? 3.2配電線路應(yīng)設(shè)短路保護(hù)
??????? 配電線路不僅要考慮正常運(yùn)行情況,而且要考慮發(fā)生故障時的非正常運(yùn)行狀態(tài),尤其是短路故障,即配電線路中不同相或相與中性線的絕緣導(dǎo)體,直接金屬性連接或經(jīng)過小阻抗連接在一起。配電線路短路時,如果不在短路電流對導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生熱作用和機(jī)械作用造成危害之前切斷短路電流,那么短路電流會迅速使電氣線路的絕緣軟化甚至燃燒。其導(dǎo)體、電流、電火花的高溫,也會引燃近旁易燃物質(zhì)。因此線路的電流側(cè)都裝有熔斷器或低壓斷路器等保護(hù)電器,正是為了在短路時能迅速切斷線路的電源,避免火災(zāi)的發(fā)生。配電線路采用的上、下級保護(hù)電器,其動作除應(yīng)具有選擇性外,還要使保護(hù)電器與電氣線路的導(dǎo)線和電纜相匹配。如果保護(hù)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(hù)電器仍不會動作。
??????? 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.2條絕緣導(dǎo)體的熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定:
??????? 當(dāng)短路持續(xù)時間不大于5s時,絕緣導(dǎo)體的熱穩(wěn)定應(yīng)按下式進(jìn)行校驗(yàn):
??????? S~>I/K??? (1)
??????? 其中:S--絕緣導(dǎo)體的線芯截面(mm);
??????? I--短路電流有效值(均方根值A(chǔ));
??????? t--在已達(dá)到允許最高持續(xù)工作溫度的導(dǎo)體內(nèi)短路電流持續(xù)作用的時間(s);
??????? k--不同絕緣的計(jì)算系數(shù)。
??????? 將(1)式變換為:$2K2I>12t??? (2)
??????? (1)式應(yīng)不大于短路持續(xù)時間5s,否則由于熱量傳導(dǎo),輻射會影響溫升;另外短路持續(xù)時間也不宜小于0.1s,因?yàn)檫@時要計(jì)人短路電流的非周期分量對溫升的影響;
??????? (2)式已計(jì)人非周期分量。
??????? 因此,在設(shè)計(jì)時對低壓配電線路用計(jì)算電流選用導(dǎo)體截面時應(yīng)選上限,在滿足性能價格比的情況下,可放大1~3級,以利于5~15年線路上的用電規(guī)劃,更利于防止電氣線路過負(fù)荷的發(fā)生,并相應(yīng)地延長了線路的使用壽命。
???????
??????? 四、結(jié)束語
??????? 我國民用建筑電氣線路火災(zāi)防范的理論與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家有不小的差距,問題也較多,應(yīng)積極向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家和IEC標(biāo)準(zhǔn)靠攏,努力學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)防火理論和實(shí)踐,結(jié)合我國國情把電氣線路的火災(zāi)減少到最低程度。另外,我國大部分建筑設(shè)計(jì)及電氣設(shè)計(jì)人員不參與工程建設(shè)和最后的竣工驗(yàn)收,業(yè)主不了解設(shè)計(jì)意圖,工程二次建設(shè)或內(nèi)部裝修擅自改變原工程的電氣線路設(shè)計(jì),也是導(dǎo)致重大電氣火災(zāi)事故的重要因素之一。
???????

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