如何防范民用配電系統的線路火災
摘要:在我國民用建筑的電氣火災中,由電氣線路或設備而引起的火災占到一半以上,并逐漸呈上升趨勢。本文介紹配電線路的選擇、安裝及其保護的具體要求,以加強電氣線路火災的防范。
關鍵詞:短路故障 接地故障 電氣線路火災 漏電保護器
1 民用建筑的配變電系統及配電方式
由發電、變電、輸電和用電等環節組成的電能生產與消費系統被稱為電力系統。它的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置(主要包括鍋爐、汽輪機、發電機及電廠輔助生產系統等)轉化成電能,再經輸、變電系統及配電系統將電能供應到各負荷中心,通過各種設備再轉換成動力、熱、光等不同形式的能量,為地區經濟和人民生活服務。其中,生活用電是其中電能的重要用戶之一,一般是通過10KV-380/220V配電線路,將電廠發過來的高壓電通過降壓站調整成適合民用低壓電,最后再將電能分配到各民用建筑用戶。
配電指的是電網直接與用戶相連并向用戶分配電能的環節。配電系統由配電變電所(通常是將電網的輸電電壓降為配電電壓)、高壓配電線路(即1千伏以上電壓)、配電變壓器、低壓配電線路(1千伏以下電壓)以及相應的控制保護設備組成,配電電壓通常有35~60千伏和3~10千伏等。城市民用配電通常由10KV配電系統居多,此配電線路由本地電力主管部門進行管理和維護。
2 正確選擇電氣線路
根據資料顯示,我國民用建筑由電氣而引起的火災頻繁發生,這其中有大部分是由電氣線路故障而引起的,這種情況在國外也是如此,給國家和人民的生命財產安全造成了巨大損失,引起了業內人士的密切關注和警醒。而要解決這個問題,對于配電線路的選擇尤為關鍵。在民用建筑內,有相當一部分的電氣線路需要選用阻燃、耐火等規格的產品,下面我們在這里略作探討:
2.1 阻燃型電纜、電線,此種規格的產品阻燃性能較好,其防高溫強度能達到70至105℃,阻燃特性氧指數超過32。此產品具有阻燃性能,是因為即使被點燃后也不會延燃,而且必須需要火源支持才能持續燃燒,一旦脫離火源,會迅速熄滅。阻燃材料只能在一定的程度和范圍內阻止火勢的蔓延,所以其適應場合有限,一般為對防火要求不高的多層樓房和平房。
2.2 礦物絕緣電纜
《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第13.10.4條規定,火災保護對象為特級的建筑物,其消防設備配電干線及分支干線應采用礦物絕緣電纜,火災保護對象為一級的建筑物,消防設備配電干線及分支干線宜采用礦物絕緣電纜。在特級及一類高層建筑中,都有采用MI電纜和耐火母線槽技術來預防電氣配線火災。下面對這兩種技術措施進行簡單的介紹:
2.2.1 MI 電纜 MI 電纜(Mineral Insulated Cable)被稱為金屬遮蔽電纜,又稱礦物絕緣加熱電纜,國內習慣稱為氧化鎂電纜或防火電纜,采用高純合金電熱絲作為發熱源,高純、高溫、高結晶度的氧化鎂作導熱絕緣體,無縫不銹鋼或銅管作為護套管,采用特殊生產工藝制造。此產品有高機械強度,而又具有耐水、耐火、防爆等優良特性,以金屬被覆,僅作為低壓配線使用,主要用于消防防火防爆場合。
MI電纜有如下特點:
①防火、耐火、耐高溫。
②無鹵、無毒,在1000℃的高溫下燃燒不會產生煙霧、鹵素和有毒氣體。
③防爆、防水、耐腐蝕性能高。銅護套為無縫銅管制成,即便長期浸泡水中亦能安全運行。
④無幅射、耐過載。銅護套有很高的防磁性能,還能防止輻射。
⑤機械強度高,耐機械損傷。
2.2.2 密集型母線槽 密集型母線槽具有良好的防水性,安裝時對長度要求較為精確,母線槽的插接式開關箱高度也應根據設計確定。密集型母線槽的分類:
①普通密集型母線槽:熱縮套管加工精細,均采用優質產品,絕緣性能極佳,至少達到B級標準。使用壽命最長可達20年,并且可以免去維護的煩惱。
②阻燃型密集型母線槽:銅母排上采用聚四氟乙烯薄膜纏繞3層,工頻耐壓可達3750伏,氧指數32以上,各種的電氣和技術指標均是最佳值。
③耐火母線槽:此母線槽設計有耐火性能極佳的纏包云母帶,在母線連接頭、插接箱、母線槽殼體等部位進行精心設計加工,各項的技術技術指標均達到國家要求。消防泵、消防電梯、應急發電機等低壓配電線均應選用此種產品,以保證民用建筑在電氣火災發生時,電源仍然能夠正常供電,同時也能夠更方便的對火災進行撲救。
除了MI配電電纜和密集型插接式母線槽以外,還可以利用電纜橋架進行防火設計:
耐火電纜橋架也稱作耐燃式匯線橋架,屬于槽式橋架一種,與普通電纜橋架相比,在鋼制槽盒內底層和頂層各安裝有一塊無機材料,與增強玻璃纖維構成一個內槽,增強了電纜橋架的防火效能。
3 層間及防火分區耐火墻貫通部分的防火處理
3.1 高層、超高層民用建筑的電氣豎井比較長,對電氣豎井的地面位置要仔細斟酌,還要仔細考慮每層用戶的地面配電方案。電纜在樓層間穿通時,穿板套管兩端管口空隙也應作封閉隔離。電氣豎井出口應高出同層地面高度50-100mm,以防進水引起配電線路短路,進而引起電氣火災。
3.2 如果有配電線路的電纜為易燃材料,則應該運用耐火槽技術,將易燃的電纜完全封閉在耐火槽之內,同時,要在外層涂滿防火涂料,不能留有縫隙。
4 配電線路的電氣防火保護
因為絕緣材料磨損、老化失效等原因,配電線路以及其設備經常會產生電氣故障和問題,例如短路故障及線路超負荷運行等等,如果處理不當和不及時,不但會影響電力線路的運行,甚至會引起火災,產生嚴重后果。所以當電氣線路發生故障時,必須趕快斷電,迅速查找故障原因。
4.1 配電線路應設過負荷保護,配電線路的導線截面積應根據負荷的發展規劃正確進行選擇。
4.2 配電線路應設短路保護配電線路不僅要考慮正常運行情況,而且要考慮發生故障時的非正常運行狀態,最嚴得的是發生短路故障。配電線路采用的上、下級保護電器,其動作除應具有選擇性外,還要使保護電器與電氣線路的導線和電纜相匹配。
4.3 配電線路應裝設漏電保護器
為防止配電線路發生接地故障而引起電氣火災,可在民用建筑內內將可導電的金屬體作總等電位和輔助等電位聯結,除此之外,還可以在電源進線處,設置帶漏電保護的四極開關,或者設置普通開關在其后加裝防火漏電報警探測器。額定動作電流為I△m≤300mA-500mA。電源側裝設的漏電電流動作保護器的作用,一是防止接地故障引起火災,二是防止人身電擊危害的第二道防線。對于多級裝設的漏電電流保護器,前后級在時限上應有選擇性。
5 結束語
要想控制和防范民用建筑中配電系統的電氣火災,關鍵是需要發展我國電氣線路和配電系統,尤其是民用建筑中的電氣線路和配電系統中關于故障引起火災的防治理論。在制造電氣設備、裝置或是電氣安裝、維護時,都要嚴格按照規程進行施工操作,做好每一道工序,完善每一個細節,正確的選擇設備和產品零部件。這樣,從源頭上最大程度的杜絕民用建筑中電氣火災的發生。另外,我國的電氣和配電工作人員理論水平和操作能力與國際先進水平尚有差距,需要我們行業部門加強這方面的培訓,提高從業人員素質。
責任編輯:電力交易小郭
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