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【發(fā)布單位】出自《注冊(cè)消防工程師》

【發(fā)布日期】2016-12-01

【所屬類別】出自《注冊(cè)消防工程師》

電氣線路防火

電氣線路是用于傳輸電能、傳遞信息和宏觀電磁能M轉(zhuǎn)換的載體，電氣線路火災(zāi)除了由外部的火 源或火種直接引燃外，主要是由于自身在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的短路、過載、接觸電阻過大以及漏電等故 障產(chǎn)生電弧、電火花或電線、電纜過熱，引燃電線、電纜及其周圍的可燃物而引發(fā)的火災(zāi)。通過對(duì)電 氣線路火災(zāi)事故原因的統(tǒng)計(jì)分析，電氣線路的防火措施主要應(yīng)從電線電纜的選擇、線路的敷設(shè)及連接、 在線路上采取保護(hù)措施等方面人手。

一、電線電纜的選擇

(一）電線電纜選擇的一般要求

根據(jù)使用場(chǎng)所的潮濕、化學(xué)腐蝕、髙溫等環(huán)境因素及額定電壓要求，選擇適宜的電線電纜。同時(shí) 根據(jù)系統(tǒng)的載荷情況，合理地選擇導(dǎo)線截面面積，在經(jīng)計(jì)算所：導(dǎo)線截面面積基礎(chǔ)上留出適當(dāng)增加負(fù) 荷的裕量。

(二）電線電纜導(dǎo)體材料的選擇

固定敷設(shè)的供電線路宜選用銅芯線纜。

重要電源、重要的操作回路及二次回路、電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁回路等需要確保長(zhǎng)期運(yùn)行在連接可靠條件 下的回路；移動(dòng)設(shè)備的線路及振動(dòng)場(chǎng)所的線路；對(duì)鋁有腐蝕的環(huán)境；髙溫環(huán)境、潮濕環(huán)境、爆炸及火 災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境；工業(yè)及市政工程等場(chǎng)所不應(yīng)選用鋁芯線纜。

非熟練人員容易接觸的線路，如公共建筑與居住建筑，線芯截面面積為6mm2及以下的線纜不宜選 用鋁芯線纜。

對(duì)銅有腐蝕而對(duì)鋁腐蝕相對(duì)較輕的環(huán)境、氨壓縮機(jī)房等場(chǎng)所應(yīng)選用鋁芯線纜。

(三）電線電纜絕緣材料及護(hù)套的選擇

1.普通電線電纜

普通聚氮乙烯電線電纜的適用溫度范圍為-15 ~60t,使用場(chǎng)所的環(huán)境溫度超出該范圍時(shí)，應(yīng)采 用特種聚氣乙烯電線電纜；普通聚氣乙烯電線電纜在燃燒時(shí)會(huì)散發(fā)有毒煙氣，不適用于地下客運(yùn)設(shè)施、

地下商業(yè)區(qū)、高層建筑和重要公共設(shè)施等人員密集場(chǎng)所。

交聯(lián)聚氯乙烯（XLPE)電線電纜不具備阻燃性能，但燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙氣，適用于有 “清潔”要求的工業(yè)與民用建筑。

橡膠電線電纜的彎曲性能較好，能夠在嚴(yán)寒氣候下敷設(shè)，適用于水平高差大和垂直敷設(shè)的場(chǎng)所; 橡膠電線電纜適用于移動(dòng)式電氣設(shè)備的供電線路。

2.阻燃電線電纜

阻燃電纜是指在規(guī)定試驗(yàn)條件下被燃燒，能使火焰茲延僅在限定范圍內(nèi)，撤去火源后，殘焰和殘 灼能在限定時(shí)間內(nèi)自行熄滅的電纜。

阻燃電纜的性能主要用氧指數(shù)和發(fā)煙性兩個(gè)指標(biāo)來評(píng)定。由于空氣中氧氣占21%,因此氧指數(shù)超 過21的材料在空氣中會(huì)自熄材料的氧指數(shù)越高，表示它的阻燃性越好。

阻燃電纜按燃燒時(shí)的煙氣特性可分為一般阻燃電纜、低煙低鹵阻燃電纜和無鹵阻燃電纜3大類。 電線電纜成束敷設(shè)時(shí)，應(yīng)采用阻燃型電線電纜。當(dāng)電纜在橋架內(nèi)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)考慮在將來增加電纜時(shí)， 也能符合阻燃等級(jí)，宜按近期敷設(shè)電纜的非金屬材料體積預(yù)留20%裕最電線在梢盒內(nèi)敷設(shè)時(shí)，也宜 按此原則來選擇阻燃等級(jí)在同一通道中敷設(shè)的電纜應(yīng)選用同一阻燃等級(jí)的電纜。阻燃和非阻燃電纜 也不宜在同一通道內(nèi)敷設(shè)。非同一設(shè)備的電力與控制電纜若在同一通道時(shí)，宜互相隔離。

直埋地電纜、直埋人建筑孔洞或砌體的電纜及穿管敷設(shè)的電線電纜，可選用普通型電線電纜3敷設(shè)在有蓋槽盒、有蓋板的電纜溝中的電纜若已采取封堵、阻水、隔離等防止延燃的措施，可降低一級(jí) 阻燃要求。

3.耐火電線電纜

耐火電線電纜是指規(guī)定試驗(yàn)條件下，在火焰中被燃燒一定時(shí)間內(nèi)能保持正常運(yùn)行特性的電纜?

耐火電纜按絕緣材質(zhì)可分為有機(jī)型和無機(jī)型兩種。有機(jī)型主要是采用耐800^高溫的云母帶以50% 的重釋搭蓋率包蒗兩層作為耐火層；外部采用聚氣乙烯或交聯(lián)聚乙烯為絕緣，若同時(shí)要求阻燃，只要 絕緣材料選用阻燃型材料即可。有機(jī)型耐火電纜加人隔氧層后，可以耐受950=1：高溫?zé)o機(jī)型是礦物絕 緣電纜。它是采用氧化鎂作為絕緣材料、銅管作為護(hù)套的電纜，國際上稱為MI電纜。

耐火電線電纜主要適用于在火災(zāi)時(shí)仍需要保持正常運(yùn)行的線路，如T業(yè)及民用建筑的消防系統(tǒng)、 應(yīng)急照明系統(tǒng)、救生系統(tǒng)、報(bào)警及重要的監(jiān)測(cè)回路等。

耐火等級(jí)應(yīng)根據(jù)火災(zāi)時(shí)可能達(dá)到的火焰溫度確定?；馂?zāi)時(shí)，由于環(huán)境溫度劇烈升高，導(dǎo)致線芯電 阻的增大，當(dāng)火焰溫度為800 -1000=?^+，導(dǎo)體電阻增大3 ~4倍，此時(shí)仍應(yīng)保證系統(tǒng)正常工作，笛按 此條件校驗(yàn)電壓損失。耐火電纜亦應(yīng)考慮自身在火災(zāi)時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度，因此，明敷的耐火電纜截面面積 應(yīng)不小于2. 5mm2。應(yīng)區(qū)分耐高溫電纜與耐火電纜，前者只適用于調(diào)溫環(huán)境。一般有機(jī)類的耐火電纜本 身并不阻燃。若既需要耐火又要滿足阻燃，應(yīng)采用阻燃耐火型電纜或礦物絕緣電纜。普通電纜及阻燃 電纜敷設(shè)在耐火電纜槽盒內(nèi)，并不一定滿足耐火的要求，設(shè)計(jì)選用時(shí)必須注意這一點(diǎn)。

(四）電線電纜截面面積的選擇

電線電纜截面面積的選型原則應(yīng)符合下列規(guī)定。

1)通過負(fù)載電流時(shí)，線芯溫度不超過電線電纜絕緣所允許的長(zhǎng)期工作溫度。

2)通過短路電流時(shí)，不超過所允許的短路強(qiáng)度，高壓電纜要校驗(yàn)熱穩(wěn)定性，母線要校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn) 定性。

3)電壓損失在允許范圍內(nèi)。

4)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。

5)低壓電線電纜應(yīng)符合負(fù)載保護(hù)的要求，TNT系統(tǒng)中還應(yīng)保證在接地故障時(shí)保護(hù)電器能斷開電路。

二、電氣線路的保護(hù)措施

為有效預(yù)防由于電氣線路故障引發(fā)的火災(zāi)，除了合理地進(jìn)行電線電纜的選型，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí) 際情況合理選擇線路的敷設(shè)方式，并嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定規(guī)范線路的敷設(shè)及連接環(huán)節(jié)保證線路的施工質(zhì) S。此外，低壓配電線路還應(yīng)按照《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50054—2011 )及《剩余電流保護(hù)裝置 安裝和運(yùn)行》（GB 13955—2005)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置短路保護(hù)、過負(fù)載保護(hù)和接地故障保護(hù)。

(一）短路保護(hù)

短路保護(hù)裝H應(yīng)保證在短路電流在導(dǎo)體和連接件中產(chǎn)生的熱效應(yīng)和機(jī)械力造成危害之前分?jǐn)嘣摱?路電流；分?jǐn)嗄芰Σ粦?yīng)小于保護(hù)電氣安裝的預(yù)期短路電流，但在上級(jí)已裝有所需分?jǐn)嗄芰Φ谋Ｗo(hù)電氣 時(shí)，下級(jí)保護(hù)電路的分?jǐn)嗄芰υ试S小于預(yù)期短路電流，此時(shí)該上、下級(jí)保護(hù)電器的特性必須配合，使 得通過下級(jí)保護(hù)電器的能最不超過其能夠承受的能量。應(yīng)在短路電流使導(dǎo)體達(dá)到允許的極限溫度之前 分?jǐn)嘣摱搪冯娏鳌?/span>

(二）過載保護(hù)

保護(hù)電器應(yīng)在過載電流引起的導(dǎo)體升溫對(duì)導(dǎo)體的絕緣、接頭、端子或?qū)w周圍的物質(zhì)造成損害之 前分?jǐn)噙^載電流。對(duì)于突然斷電比過載造成的損失更大的線路，如消防水泵之類的負(fù)荷，其過載保護(hù) 應(yīng)作為報(bào)螯信號(hào)，不應(yīng)作為直接切斷電路的觸發(fā)信號(hào)。

過載保護(hù)電器的動(dòng)作特性應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：

1)線路計(jì)算電流小于或等于熔斷器熔體的額定電流，后者應(yīng)小于或等于導(dǎo)體允許持續(xù)載流量。

2)保證保護(hù)電器可雜動(dòng)作的電流小于或等于1.45倍熔斷器熔體額定電流。

需要注意的是，當(dāng)保護(hù)電器為斷路器時(shí)，保證保護(hù)電器可靠動(dòng)作的電流為約定時(shí)間內(nèi)的約定動(dòng)作 電流；當(dāng)保護(hù)電器為熔斷器時(shí)，保證保護(hù)電器可靠動(dòng)作的電流為約定時(shí)間內(nèi)的熔斷電流。

(三）接地故障保護(hù)

當(dāng)發(fā)生帶電導(dǎo)體與外露可導(dǎo)電部分、裝置外可導(dǎo)電部分、PE線、PEN線、大地等之間的接地故障 時(shí)，保護(hù)電器必須切斷該故障電路。接地故障保護(hù)電器的選擇應(yīng)根據(jù)配電系統(tǒng)的接地形式、電氣設(shè)備 使用特點(diǎn)及導(dǎo)體截面面積等確定。

TN系統(tǒng)的接地保護(hù)方式具體有以下幾種：

1)當(dāng)靈敏性符合要求時(shí)，采用短路保護(hù)兼作接地故障保護(hù)。

2)零序電流保護(hù)模式適用于TN-C、TN_C-S、TN-S系統(tǒng)，不適用于諧波電流大的配電系統(tǒng)。

3)剩余電流保護(hù)模式適用于TN-S系統(tǒng)，不適用于TN-C系統(tǒng)。