电气线路防火技术分析

学术论文 2018-12-29 19:10:34
  在建筑物火灾中,电气线路着火占有很大的比例。首先,在安装电气设备的时候,必须保证质量,并应满足安全防火的各项要求。要用合格的电气设备,破损的开关、灯头和破损的电线都不能使用,电线的接头要按规定连接法牢靠连接,并用绝缘胶带包好。对接线桩头、端子的接线要拧紧螺丝,防止因接线松动而造成接触不良。电工安装好设备后,并不意味着可以一劳永逸了,用户在使用过程中,如发现灯头、插座接线松动(特别是移动电器插头接线松动(特别是移动电器插头接线容易松动),接触不良或有过热现象,要找电工及时处理。

  一、防火设计选型在电缆及母线槽的应用

  (一)阻燃及无卤低烟电缆

  在“十五”规划中PVC电缆被XLPE电缆取代的趋势得到强化。油纸绝缘电缆已基本被交联电缆取代。低烟无卤阻燃电缆具有难以着火并具有阻止或蔓延的能力,而且一旦着火,就具有无卤,低烟,无毒,无腐蚀等特性。适用于如高层建筑,宾馆,医院,地铁,核电站,隧道,发电厂,矿山,石油,化工等。在常规建筑物火灾中,由于用电引起的火灾占50%左右,商场、歌舞娱乐场所则更高。低烟无卤电缆可分为低烟无卤阻燃系列和低烟无卤耐火系列。

  低烟无卤耐火电缆除满足低烟无卤阻燃电缆的特性外,它还能在火灾条件下满足线路供电的能力。主要用于火灾报警,消防设备,排烟设备,以及紧急通道运输,照明等应急设施的供电线路中需要耐火的场所。

  (二)密集型插接式母线槽

  密集型插接式母线槽,包括壳体及设置在壳体内的一组并行扁形导电体,这种导体由绝缘材料包覆。配电线路采用这种配电方式与传统的电力电缆配电方式相比较,有占用空间位置小、结构紧凑、外壳接地好,安全可靠及较高的电气及机械性能等特点。它主要应用于高层与超高层民用建筑的低压配电干线中。

  带散热片密集型绝缘母线槽是紧密的三明治式结构,无须装设内置的防烟屏,经最新工艺处理后,外套优质绝缘材料,阻燃、绝缘性能良好。母线槽采用含铜99.95%以上的优质电解铜作导体。带散热片密集型插接式母线槽外壳由铝合金材料制成,具有良好的散热功能及节能效果,防护等级高达IP66,能满足户外及有喷淋水的场所使用。

  铝合金外壳整体兼作PE线,电抗低、保护电路连续性好、安全可靠,节约能源。带散热片密集型插接式母线槽其特点:动热稳定性好、体积小、散热好、温升低、节约空间、压降小、降低能量损耗,适用于大功率电流的传输。

  二、防火蔓延在配电线路敷设中的方法与措施

  (一)烟囱效应

  很多人都听说过,燃烧物燃烧产生的烟气沿电气竖井迅速上升到楼的顶层,在这里烟气垂直上升的速度能达到3~5m/s,而且楼层越高,抽力越大,上升速度也越快。

  在高楼大厦的环境内,烟囱效应可以是令火灾猛烈加剧的原因。在低层发生的火灾造成的热空气,因为密度较低,经电梯槽或走火通道内得以往上流动,使高热气体不断在通道的顶部积聚,结果是使火势透过这种空气的对流在大厦的顶层制造另一个火场。不但使扑救变得更困难,更会危及前往天台逃生的人员的生命安全。

  要防止烟囱效应对生命财产的危害,最重要的就是要做好各垂直通道、管道间的防火阻绝,不要有空隙让烟流可往水平方向流窜,就能将危害减到最小。另外也建议于垂直通道、管道间设置专用的侦测器,用以掌控藉烟囱效应流窜的烟流。

  (二)分区考虑

  当配电线路贯穿耐火墙时,特别是配电线路中存在易燃绝缘材料时,我们应该根据防火分区的要求考虑,特别是易燃绝缘材料的配电线路,选用电缆桥架、母线槽等贯穿耐火墙时,应采用按相同燃烧等级的材料将孔洞堵塞严密。隔墙两侧贯穿的电缆桥架均应铺细砂,长度距墙一般为1m。以免火势从一个防火分区,经线路通道窜入另一个防火分区的线路通道而扩大火势。

  (三)敷设电缆

  在桥架上敷设电缆不是在桥架内分支,而应在桥架外檐附加的分线盒内分支。电气线路敷设及电缆沟在进入建筑物处应设防火墙;电缆隧道进入建筑物及配变电所应设有带防火门(带锁)的防火墙,电缆穿墙保护管两端应采用难燃材料封堵。对用易燃绝缘材料防护的导体的电气线路,应要求隔离和封闭外,并尽量缩短线路的长度。具有防火隔离的不同线路通道间的线路也应防止相互串通,避免火势从一线路通道窜入另一线路通道,扩大火灾的范围。在室内的电缆桥架布线,其电缆不应有黄麻或其他易燃材料的外护套。消防配电线路采用暗敷设时,应敷设在不燃烧体结构内,且保护层厚度不宜小于30mm。

  三、配电线路的防火措施

  配电系统和电气设备由于绝缘老化、损坏或其他原因,可能发生各种故障和不正常的工作状态。其中最常见的是短路故障(包括接地故障)及线路的长期过载。当电气线路发生故障时,必须迅速切除故障,缩小故障的时间和范围,以降低电气线路火灾几率。

  (一)过负荷保护在配电线路中的应用

  电气线路短路时会造成过载,如果用电设备起动时间不长,没有超过母线槽、电缆、电线的允许温升,将不会对线路造成损害。但是,如果过负荷时间较长,即使轻微的过负荷,也将损害线路的绝缘、接头及端子,这是因为导体的绝缘长期过负荷,允许温升长时间被超过,绝缘将会加速老化,缩短绝缘导体的使用寿命。负载如果严重被超过,将使绝缘材料在短时间内软化变形,介质损耗增大,降低耐压水平,导致电气线路短路,引发火灾。

  (二)短路保护在配电线路中的应用

  配电线路无论是在运行情况还是在发生故障时的非正常运行状态都需要考虑,尤其是其中的短路故障。短路发生在配电线路时,如果不在热作用和机械作用发生在短路电流对导体和连接件产生危害之前切断短路电流,则它会迅速使电气线路绝缘软化甚至燃烧。所以,我们将熔断器或低压断路器等保护电器安装在线路的电流侧,这是为了在线路短路的时候将线路电源迅速切断,从而避免火灾的发生。上、下级保护电器如果应用在配电线路上时,还要使电气线路的导线和电缆与保护电器相匹配,如果保护电器与之不匹配,比如整定值选得过大,则即使线路燃烧,保护电器仍不会发生相应的动作。

  四、结语

  现如今,经济发达国家的民用建筑电气线路火灾防范理论比我国要健全很多,如何缩短这种差距,我们所要做的就是积极靠拢于经济发达国家标准,努力学习他们先进的防火理论和实践,同时结合我国实际情况把电气线路的火灾减少到最低程度。电的出现,给人类带来了光明,同时也带来了灾难,摆在我们面前的课题就是最大发挥它的能量,把灾害减少到最小,让它为我们发挥出它最大的光和热。
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