消防安全技術(shù)實(shí)務(wù)思考題答案之建筑電氣防火（1）

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第七章 建筑電氣防火

1.電氣線路有哪些消防保護(hù)措施？（見《技術(shù)實(shí)務(wù)》P102-104）

答：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)措施等方面入手。

一、電線電纜的選擇

1）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、高溫等環(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，在經(jīng)計(jì)算所需導(dǎo)線截面基礎(chǔ)上留出適當(dāng)增加負(fù)荷的余量。

2）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、電機(jī)的勵(lì)磁回路等需要確保長(zhǎng)期運(yùn)行在連接可靠的回路；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；高溫環(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。

3）電線電纜絕緣材料及護(hù)套的選擇

3.1.普通電線電纜

普通聚氯乙烯電線電纜適用溫度范圍為-15℃～60℃，使用場(chǎng)所的環(huán)境溫度超出該范圍時(shí)，應(yīng)采用特種聚氯乙烯電線電纜；普通聚氯乙烯電線電纜在燃燒時(shí)會(huì)散放有毒煙氣，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。

橡皮電線電纜彎曲性能較好，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；橡皮電線電纜適用于移動(dòng)式電氣設(shè)備的供電線路。

3.2.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，能使火焰蔓延僅在限定范圍內(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)愈高，則表示它的阻燃性愈好。

阻燃電纜燃燒時(shí)的煙氣特性可分為一般阻燃電纜、低煙低鹵阻燃、無鹵阻燃電纜三大類。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%余量。電線在槽盒內(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、直埋入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。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。

3.3.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)型主要是采用耐高溫800℃的云母帶以50%重疊搭蓋率包覆兩層作為耐火層。外部采用聚氯乙烯或交聯(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。加入隔氧層后，可以耐受950℃高溫。無機(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(guó)際上稱為MI電纜。

耐火電線電纜主要適用于凡是在火災(zāi)時(shí)仍需要保持正常運(yùn)行的線路，如工業(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)一旦火災(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℃時(shí)，導(dǎo)體電阻約增大3～4倍，此時(shí)仍應(yīng)保證系統(tǒng)正常工作，需按此條件校驗(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積應(yīng)不小于2.5mm?。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)。

4）電線電纜截面的選擇

4.1.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；

4.2.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；

4.3.電壓損失在允許范圍內(nèi)；

4.4.滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求；

4.5.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)量。此外低壓配電線路還應(yīng)按照《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-1995及《漏電保護(hù)器安裝和運(yùn)行》GB139552-1992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)。

1）短路保護(hù)

短路保護(hù)裝置應(yīng)保證在短路電流導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生的熱效應(yīng)和機(jī)械力造成危害之前分?jǐn)嘣摱搪冯娏鳎环謹(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)電器的能量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?

2）過負(fù)載保護(hù)

保護(hù)電器應(yīng)在過負(fù)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^負(fù)載電流。對(duì)于突然斷電比過負(fù)載造成的損失更大的線路，如消防水泵之類的負(fù)荷，其過負(fù)載保護(hù)應(yīng)作為報(bào)警信號(hào)，不應(yīng)作為直接切斷電路的觸發(fā)信號(hào)。

過負(fù)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)算電流小于等于熔斷器熔體額定電流，后者應(yīng)小于等于導(dǎo)體允許持續(xù)載流量；

2.保證保護(hù)電器可靠動(dòng)作的電流小于等于1.45倍熔斷器熔體額定電流。

注：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。

3）接地故障保護(hù)

當(dāng)發(fā)生帶點(diǎn)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)體截面等確定。

TN系統(tǒng)接地保護(hù)方式：

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