分析電線纜安全性能在建筑電氣工程中的應(yīng)用

【摘 要】本文著重對電線電纜的火災(zāi)原因、電線電纜防火性能、電線電纜在防火工程設(shè)計中的應(yīng)用及工程應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行了論述。并對工程應(yīng)用問題加以分析提出個人見解。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；電線纜；工程應(yīng)用；安全性能

1 電線電纜的火災(zāi)原因及其特性

據(jù)分析電線電纜引發(fā)火災(zāi)的原因，主要是因為過負(fù)荷、短路、接觸電阻過大及外部熱源作用。在短路、局部過熱等故障狀態(tài)及外熱作用下，絕緣材料絕緣電阻下降、失去絕緣能力，甚至燃燒，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)?；馂?zāi)中電線電纜的主要特性是在短路狀態(tài)下，導(dǎo)線電纜會在瞬間引起絕緣材料熔化、燃燒，并引燃周圍可燃物?；馂?zāi)溫度一般在800℃～1000℃，在火災(zāi)情況下，導(dǎo)線電纜會很快失去絕緣能力，進(jìn)而引發(fā)短路等次生電氣事故，造成更大的損失；導(dǎo)線電纜在規(guī)定的允許載流量下有較大的過載能力；

2 電線電纜防火性能分析

2.1 防火機理分析

2.1.1 阻燃機理

在燃燒反應(yīng)的熱作用下，位于凝聚相的阻燃劑分解吸熱，使凝聚相內(nèi)溫度上升減慢，延緩了材料的熱分解速度；阻燃劑受熱分解后，釋放出連鎖反應(yīng)自由基阻斷劑，使火焰、連鎖反應(yīng)的分支中斷，減緩了氣相反應(yīng)速度；催化凝聚相熱分解固相產(chǎn)物，焦化層或泡沫層的形成加強了這些層狀硬殼阻礙熱傳遞的作用；在熱作用下，阻燃劑出現(xiàn)吸熱性相變，物理性地阻止凝聚相內(nèi)溫度升高。

2.1.2 耐火機理

當(dāng)在電線電纜的絕緣和護(hù)套材料中加入某種添加劑，降低聚合物產(chǎn)生的熱量，防止聚合物分解或促進(jìn)絕緣和護(hù)套材料炭化形成保護(hù)層；在線芯處增加一層云母玻璃絲帶等無機絕緣材料，在絕緣和護(hù)套層被火燃蝕后，纏包在導(dǎo)體上的云母耐火帶保護(hù)而繼續(xù)通電，從而在著火時保持一定時間的正常運行。

2.1.3 礦物絕緣電纜機理

利用金屬水合物的吸收效應(yīng)使電纜具有阻燃性。反應(yīng)分解為吸熱反應(yīng)，因而可以抑制高聚物的燃燒。

3 電線電纜在防火工程設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 電線電纜的選用

3.1.1 非消防電氣線路的選用

（1）普通設(shè)備線路穿管敷設(shè)時，可采用普通電線；直埋敷設(shè)和穿管暗敷時，可采用普通電纜；電線電纜成束敷設(shè)時，應(yīng)采用阻燃電線電纜；

（2）用于特級、一級場所的電線電纜應(yīng)采用無鹵低煙型，用于二級場所的電線電纜宜采用無鹵低煙型；用于木結(jié)構(gòu)公共建筑，特級、一級場所中特別重要負(fù)荷的電源主干線路，宜采用礦物絕緣電纜。

3.1.2 消防電氣線路的選用

（1）消防設(shè)備用電時間長（≥1h），配電線路明敷或暗敷時，應(yīng)采用耐火電線或礦物絕緣電纜；電線在金屬線槽內(nèi)明敷或穿金屬管、阻燃型硬質(zhì)塑料管暗敷時，應(yīng)采用阻燃耐火電線；電線在耐火金屬線槽內(nèi)明敷或穿涂有防火涂料的金屬管時，可采用阻燃電線；由變配電所（或總配電室）引至消防設(shè)備的電源主干線應(yīng)采用阻燃耐火電纜或礦物絕緣電纜；

（2）用電時間較長（≤1h），配電線路明敷時可采用礦物絕緣電纜；埋墻（保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm）暗敷、耐火電纜橋架敷設(shè)或云母絕緣耐火電纜封閉式金屬橋架敷設(shè)時，可采用普通電線電纜；

（3）用電時間短（～<20min），配電線路穿金屬管或封閉式金屬線槽并涂防火涂料，云母絕緣耐火電纜明敷設(shè)時，可采用普通電線電纜。

3.2 消防設(shè)備電氣配線措施

3.2.1 配線原則

消防設(shè)備應(yīng)采用耐火耐熱配線設(shè)計，以確保配電線路的完整性、耐火性。在符合有關(guān)技術(shù)規(guī)定的前提下，導(dǎo)線截面選擇應(yīng)適當(dāng)放寬，以避免由于火災(zāi)過程中環(huán)境溫度上升引起導(dǎo)體電阻增大以致壓降增大，影響消防設(shè)備功能的發(fā)揮。

3.2.2 基本配線措施

（1）當(dāng)線路暗敷設(shè)時，采用普通電線電纜穿金屬管或阻燃型硬質(zhì)塑料管（氧指數(shù)30）埋設(shè)在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，且穿管暗敷保護(hù)（層厚度30ram）；當(dāng)線路明敷設(shè)時，穿金屬管或金屬防火涂料以提高線路的耐燃性能，或是直接采用等，并敷設(shè)在電纜豎井或吊頂內(nèi)有防火措施的封閉式線槽內(nèi)；

（2）當(dāng)配電線路采用絕緣層和護(hù)套為不延燃的電纜并敷設(shè)在井內(nèi)（同時要采用金屬線槽密封），可不穿金屬管保護(hù)；但當(dāng)與延燃電纜敷設(shè)在同一豎井時，兩者間應(yīng)用耐火材料隔開；

（3）建筑物吊頂內(nèi)的消防電氣線路采用金屬管或金屬線槽布線；在難燃型材料吊頂內(nèi)，可采用難燃型（氧指數(shù)50）硬質(zhì)塑料管、塑料線槽布線；

（4）配電線路不得穿越風(fēng)管內(nèi)腔或敷設(shè)在風(fēng)管外壁上，穿金屬管保護(hù)的配電線路可緊貼風(fēng)管外壁敷設(shè)；悶頂內(nèi)有可燃物時，其配電線路應(yīng)采用金屬管保護(hù)。

3.3 工程應(yīng)用中的防火措施

在工程應(yīng)用中，消防設(shè)備分系統(tǒng)的配線十分關(guān)鍵，是系統(tǒng)在整個工程中發(fā)揮防火功能的保障。下文以火災(zāi)自動報警系統(tǒng)配線和消防電梯配線為例介紹消防設(shè)備分系統(tǒng)的配線保護(hù)。

3.3.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)配線保護(hù)

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的傳輸線路應(yīng)采用穿金屬管、經(jīng)阻燃處理（氧指數(shù)35%）的硬質(zhì)塑料管或封閉式防火線槽保護(hù)；消防控制、通信和警報線路在暗敷時最好采用阻燃型電線穿保護(hù)管敷設(shè)在不燃結(jié)構(gòu)層內(nèi)（保護(hù)層厚度30mm），或按基本配線措施（1）處理；總線制系統(tǒng)的干線，需考慮更高的防火要求，可采用耐火電纜敷設(shè)在耐火電纜橋架內(nèi)，或選用銅皮防火型電纜；

3.3.2 消防電梯配電線路

消防電梯一般由高層建筑底層的變電所敷設(shè)兩路專線配電至位于頂層的電梯機房，線路較長且路由復(fù)雜。為提高供電可靠性，消防電梯配電線路應(yīng)盡可能采用耐火電纜；當(dāng)有供電可*性特殊要求時，兩路配電專線中一路可選用銅皮防火型電纜；垂直敷設(shè)的配電線路應(yīng)盡量設(shè)在電氣豎井內(nèi)，并考慮基本配線措施。

3.4 電纜線路敷設(shè)的防火措施

3.4.1 防火原則

電纜線路敷設(shè)防火的基本原則是：防止電纜著火，著火后不延燃；沿電纜路徑或易燃區(qū)段采取有效的防堵消防措施實現(xiàn)電纜本身難燃化。

3.4.2 防火措施

（1）電纜在下列情況下敷設(shè)時，應(yīng)采取防火封堵措施。

首先是在電纜穿過不同的防火分區(qū)時；其電纜沿豎井垂直敷設(shè)穿越樓板處，那么超高層建筑應(yīng)每層進(jìn)行封堵，而其他建筑可每隔2～3層進(jìn)行封堵；還有的是在電纜隧道、電纜溝、電纜間的隔墻處；并穿越耐火極限不小于lh的隔墻處；包括穿越建筑物的隔墻處；至建筑物入口處，或至配電間、控制室的溝道人口處；電纜引至電氣柜、盤或控制屏、臺的開口部位；

（2）遠(yuǎn)離熱源和火源

注意到電纜道溝應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離蒸汽及油管道；可燃?xì)怏w和可燃液體管溝，不應(yīng)敷設(shè)電纜；若敷設(shè)在熱力管溝中應(yīng)采取隔熱措施。在具有爆炸和火災(zāi)危險的環(huán)境中不應(yīng)敷設(shè)電氣；

（3）設(shè)置火災(zāi)報警系統(tǒng)

根據(jù)實際情況，選擇適當(dāng)?shù)膱缶筋^和適合電纜層特點的報警系統(tǒng)。目前在電纜溝、管道井使用較為廣泛的是線性（或稱纜式）感溫探測器；

（4）高壓水噴霧滅火

特別在電纜廊道、電纜密集的地區(qū)，采用一般的滅火材料比較困難，宜采用高壓水噴霧滅火方式。為使水噴霧滅火及時有效地發(fā)揮作用，需配置高靈敏度的監(jiān)測及控制系統(tǒng)。在大型建筑物內(nèi)及電纜隧道中采用此法效果顯著；

（5）加強電纜層（井）的通風(fēng)

要積極利用自然通風(fēng)條件，盡可能在電纜層靠外墻部位設(shè)置通風(fēng)口（通風(fēng)口的具體設(shè)置可以結(jié)合火災(zāi)撲救時的突破口）。同時還應(yīng)建立不間斷供電的機械排煙系統(tǒng)，以便在火災(zāi)初期通過自動報警聯(lián)動打開排煙風(fēng)機。

4 結(jié)束語

綜上所述，基于電線電纜設(shè)計規(guī)程所要求的防火措施，只是對電線電纜著火后的被動消防。在實際施工和運行中，由于電線電纜的增加、敷設(shè)的集中、施工的質(zhì)量太差等加劇了電線電纜火災(zāi)的危險性。因此，在實際工程應(yīng)用中預(yù)防電線電纜火災(zāi)，必須從控制危險因素著手，并運用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采取相應(yīng)的防火措施。