民用住宅電氣線路的防火設(shè)計(jì)

1浙江當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司；2 華潤(rùn)萬(wàn)家有限公司

摘要：筆者在本文對(duì)目前民用住宅電氣線路消防安全設(shè)計(jì)工作中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行具體的分析，并給出與之相應(yīng)的措施與看法，從而降低民用電氣線路火災(zāi)的危險(xiǎn)性。

依照相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在全國(guó)電氣火災(zāi)中，我國(guó)住宅電氣火災(zāi)占據(jù)著將近一半的比重，且在住宅火災(zāi)中位列首位。為此，我們有必要而且必須要嚴(yán)格依照“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的行為準(zhǔn)則針對(duì)住宅建筑電氣線路開(kāi)展消防安全設(shè)計(jì)工作，從而降低住宅電氣火災(zāi)的發(fā)生幾率。

一、住宅建筑電氣線路火災(zāi)原因分析

1、亂接、亂拉電線，導(dǎo)致由于接觸不良、漏電、短路、斷路等進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。通常來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)住宅的插座數(shù)量時(shí)不會(huì)設(shè)計(jì)太多插座，但由于人們用電水平的持續(xù)提升，為便于生活便于用電會(huì)出現(xiàn)大量亂接插座板或者接臨時(shí)線的情況。實(shí)際上，住宅內(nèi)電源插座板的數(shù)量愈多，愈不利于人們的用電安全，簡(jiǎn)言之電源插座板也是一個(gè)會(huì)影響到用電安全的關(guān)鍵性因素。因居民在電氣安全知識(shí)方面較為薄弱，大部分以雙芯單層絕緣線來(lái)接插座板，該類(lèi)電線均不具備護(hù)套，極易由于損傷擠壓而對(duì)絕緣造成破壞，再加上沒(méi)有注意加接PE線，導(dǎo)致接的家用電氣無(wú)法接地，假使插座板屬于不合格產(chǎn)品，那么其接觸面積與接觸壓力都會(huì)不足，負(fù)荷電流較大的插座板也會(huì)由于接觸不良的緣故出現(xiàn)異常高溫現(xiàn)象。所以說(shuō)，在住宅內(nèi)亂拉電線極易引發(fā)電氣火災(zāi)事故。

2、電氣線路過(guò)負(fù)荷會(huì)引發(fā)火災(zāi)事故。針對(duì)家庭用電負(fù)荷，《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096―1999）作出了規(guī)定，要求其不得多于4KW。然而，在實(shí)際生活當(dāng)中，由于人民生活水平的提升，人們家庭電器數(shù)量與日俱增，導(dǎo)致家庭用電負(fù)荷逐步加大，類(lèi)似于空調(diào)、電熱水器、電冰箱等大功率電器的使用者越來(lái)越多，額定功率少說(shuō)都有上千瓦，甚至多個(gè)電器同時(shí)使用，這很容易造成過(guò)負(fù)荷跳閘。在處理此問(wèn)題時(shí)，居民往往采用加大保險(xiǎn)絲的手段來(lái)防止家庭出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷跳閘的情況，但殊不知這極易造成電線老化速度加快，長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)就會(huì)由于過(guò)負(fù)荷引發(fā)火災(zāi)。故綜上，我們有必要而且必須要對(duì)住宅電氣線路開(kāi)展消防安全設(shè)計(jì)工作。

二、在設(shè)計(jì)方面住宅電氣線路存在的問(wèn)題

1、線路負(fù)荷估算過(guò)小。估算難度大是住宅用電的一大特征。人民生活水平的不斷提升在很大程度上不斷促進(jìn)家庭電氣化程度的提升及我國(guó)住宅用電量的增加。這就要求我們務(wù)必要充分精確地估計(jì)好住宅用電的增大量，備好充足的發(fā)展余量，要不然的化會(huì)威脅到電氣的消防安全。

2、設(shè)計(jì)線路的載流量取值過(guò)大。我國(guó)電氣設(shè)計(jì)中負(fù)荷電流量值與線路載流量值時(shí)常失當(dāng)且較為不安全，易造成線路過(guò)載。比方說(shuō)，對(duì)于明敷單相2.5mm2銅芯塑料絕緣電線，若依照國(guó)際上具有權(quán)威性的線路載流量數(shù)值IEC364-5-523標(biāo)準(zhǔn)，它的載流量應(yīng)當(dāng)是2.6A，但我國(guó)的設(shè)計(jì)一般是32A。通常而言，我國(guó)的設(shè)計(jì)線路載流量取值會(huì)高于IEC364-5-523標(biāo)準(zhǔn)取值大概25個(gè)百分點(diǎn)。隨著家庭用電負(fù)荷的增大，電氣線路極易出現(xiàn)過(guò)負(fù)載的情況。

3銅芯線使用

眾所周知，鋁線較銅線易于起火。究其原因有以下幾點(diǎn)：

（1）鋁線表面極易氧化

雖然鋁線表面的氧化層厚度僅3-6微米，卻具有很高的電阻，且能隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增大、當(dāng)大電流通過(guò)鋁線接頭時(shí)，所散發(fā)的熱量易產(chǎn)生異常高溫而引燃近旁可燃物質(zhì)起火。當(dāng)線路盡緣損壞發(fā)生短路時(shí)，鋁線接頭的高電阻又能限制短路電流，使線路上的斷路器，熔斷器等過(guò)流保護(hù)電器不能及時(shí)切斷電源，這又培加了線路短路起火的危險(xiǎn)性。

（2）鋁與銅的不同膨脹系數(shù)

當(dāng)將鋁線與設(shè)備的銅質(zhì)接線端子相連接時(shí)，因鋁的膨脹系數(shù)較銅約大36%，當(dāng)通過(guò)電流溫度升高時(shí)，鋁線膨脹較多，銅質(zhì)端子的膨脹卻未幾，使鋁線受擠壓變形，斷電冷卻后連接處出現(xiàn)空隙，空氣或潮氣乘虛而進(jìn)，鋁線表面被氧化或腐蝕，使接觸電阻增大，再通過(guò)電流時(shí)連接處發(fā)熱更劇，形成惡性循環(huán)，當(dāng)達(dá)到危險(xiǎn)高溫時(shí)連接處盡緣被熔化，易導(dǎo)致線路短路，引起火災(zāi)。

（3）鋁與銅的電解作用

根據(jù)化學(xué)中的電解反應(yīng)，當(dāng)鋁芯電線連接處接觸濕潤(rùn)環(huán)境后就形成局部電池，使鋁腐蝕，這也增加了接觸電阻。

（4）氯化氫的不利影響

如由于線途經(jīng)載或接接不良等原因，鋁線連接處的溫度超過(guò)75℃，而又持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間，PVC盡緣層將分解出氯化氫氣體，此氣體能腐蝕鋁線表面，增加了接觸電阻。

與鋁錢(qián)相比，銅線不易軟化和腐蝕，火災(zāi)危險(xiǎn)小得多、住宅中一般沒(méi)有專(zhuān)業(yè)職員進(jìn)行檢測(cè)線路中存在的事故隱患，因此為保證住宅的電氣安全，電氣線路不應(yīng)采用鋁線而應(yīng)采用盡緣銅線，在裝修舊房時(shí)，原有的鋁線一定要換成銅線，假如圖省事，或嫌更改線路影響美觀，只更換開(kāi)關(guān)和插座，會(huì)為今后的用電埋下安全隱患。這點(diǎn)在強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50096-1999《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》中有嚴(yán)格要求。

4分支回路

我國(guó)每戶住宅內(nèi)照明和插座的分支回路數(shù)過(guò)少。而每個(gè)回路所帶的負(fù)荷增大，實(shí)際即是減少了線路截面，其結(jié)果會(huì)造成線路溫度升高。眾所周知，線路截流量是指某一敷設(shè)方式和環(huán)境溫度條件下線路在答應(yīng)工作溫度時(shí)通過(guò)的電流。此答應(yīng)工作溫度是相對(duì)于其正常盡緣壽命而言的。例如PVC盡緣的答應(yīng)工作溫度為70℃，工作溫度超過(guò)70℃，線路盡緣并不損壞，只是盡緣壽命相對(duì)縮短而已。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)字，PVC盡緣工作溫度每超過(guò)答應(yīng)工作溫度8℃，其使用壽命約減少一半。但70℃并非PVC盡緣的最合適的溫度。我們?cè)谑褂弥腥鐪p少負(fù)荷，降低其工作溫度，則其盡緣老化延緩，使用壽命可以相應(yīng)延長(zhǎng)，這對(duì)減少電氣線路火災(zāi)事故是十分有利的。

分支回路數(shù)目的增加，相當(dāng)于減少回路阻抗，這對(duì)降低住宅諧波電壓，減少諧波危害也是十分有利的。還需說(shuō)明，住宅內(nèi)有足夠的分支回路數(shù)目，就有條件將產(chǎn)生諧波的非線性負(fù)荷電器和對(duì)諧波敏感的電器做到各由分開(kāi)的回路供電。這樣非線性負(fù)荷諧波電流在其分支回路上阻抗產(chǎn)生的諧波電壓降就不可能危害另一回路的敏感電器。家用電腦之類(lèi)對(duì)諧波敏感的電器在今后的家庭應(yīng)用是必然的趨勢(shì)。

5設(shè)計(jì)的插座數(shù)量要合理

我國(guó)居民住宅內(nèi)的插座數(shù)量過(guò)少，因生活電器數(shù)量的增加、居民缺乏電氣安全知識(shí)，居民一般會(huì)私自接拉電線選取雙芯單層盡絕緣絞線以加接插座板。該類(lèi)電線缺少護(hù)套，很容易由于擠壓損傷而給盡緣造成破壞，再加上未能充分重視加接PE線，使得接的家用電氣無(wú)法接地。依照國(guó)家技術(shù)監(jiān)事局公布的99年第一季度關(guān)于插座插頭的抽查數(shù)據(jù)，我么不難發(fā)現(xiàn)分歧格的產(chǎn)品占據(jù)著大約四十個(gè)百分點(diǎn)的比重，大部分插座板屬于不合格產(chǎn)品，分歧格的產(chǎn)品的接觸面積與接觸壓力都不充分，若負(fù)荷電流比較大，插座板極易由于接觸不良等緣故出現(xiàn)異常高溫現(xiàn)象。所以說(shuō)在住宅內(nèi)亂拉電線很容易引發(fā)電氣火災(zāi)事故。實(shí)際上發(fā)達(dá)國(guó)家嚴(yán)格規(guī)定了戶內(nèi)插座數(shù)量，以防止亂接電線的問(wèn)題出現(xiàn)。

《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》并未嚴(yán)格規(guī)定住宅電源插座數(shù)量，使得亂接亂拉有縫可鉆。一般在設(shè)計(jì)住宅時(shí)軍事依據(jù)最低標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，為此我們應(yīng)當(dāng)選用防濺水型插座。把冬天的一個(gè)臥室作為范例：在一個(gè)臥室內(nèi)通常會(huì)配置電視、加濕器、電熱毯、兩個(gè)床頭燈、DVD或者VCD、一個(gè)落地?zé)舻龋疫€需預(yù)留好一至兩個(gè)備用插座，很明顯的是臥室當(dāng)中的插座數(shù)量是偏少的；當(dāng)然插座的設(shè)置點(diǎn)也不一定能便于人們使用。因此，為了滿足人類(lèi)的用電需要，我們一般會(huì)在臥室里使用插座板。

三、電氣線路改造過(guò)程中留下的問(wèn)題

人們對(duì)住宅進(jìn)行裝修時(shí)，大多都會(huì)對(duì)原有電氣線路進(jìn)行改造。通常的裝修隊(duì)伍沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的電氣設(shè)計(jì)、施工人員，而且在改造過(guò)程中又不參照原電氣設(shè)計(jì)圖紙，導(dǎo)致施工中留下安全隱患。

四、總結(jié)

綜上所述，我們應(yīng)當(dāng)高度重視電氣安全，在日常生活中應(yīng)加深對(duì)電氣知識(shí)的了解與認(rèn)識(shí)。身為住宅電氣線路設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)住宅電氣線路時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)守國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）電氣線路為隱蔽工程中的一種，最好一步到位，切忌拖沓，否則更換起來(lái)會(huì)更費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢(qián)；（2）依據(jù)開(kāi)關(guān)與電度表的可接近的最高負(fù)荷確定其規(guī)格，要盡可能地設(shè)置便于更換的開(kāi)關(guān)與電度表；（3）務(wù)必要適當(dāng)?shù)仡A(yù)留每戶插座數(shù)目與分支回路數(shù)的發(fā)展容量，從而滿足用戶在未來(lái)幾十年中電氣安全與負(fù)荷增大的需要。如此就可以從本質(zhì)上消除電氣安全隱患，降低居民住宅電氣火災(zāi)事故的發(fā)生幾率。