淺談民用建筑電氣火災預防

甘肅省白銀市平川區靖遠煤業工程勘察設計有限公司

摘要：民用建筑的用戶是各類電能用戶之一，據全國火災事故統計分析，因電氣線路著火造成的火災事故在其中占有很大的比例。電氣線路故障引起火災的過程如下：電線、電纜局部著火后，火勢迅速蔓延，同時產生大量的有毒的煙氣，對人體構成威脅，致使消防人員不能靠近火場及時撲救。

關鍵詞：民用建筑；電氣線路；火災；防范措施

1 前言

在已發生的民用建筑火災中，由電氣線路而導致的火災占到了火災總量的60%以上，通過采用各種措施提高電氣線路的防災能力對于避免民用建筑火災的產生具有重要意義。本文主要從配電線路的選擇、安裝及其保護等方面提出了具體的措施，從而加強了電氣線路火災的防范。

2 民用建筑的配變電系統及配電方式

電力系統是由發電、變電、輸電以及用電四個主要環節組成的電能生產與消費系統，其主要功能是將自然界中的石油、煤炭等一次能源通過發電系統，主要包括鍋爐、汽輪機、發電機以及電廠輔助生產系統等，將其轉化為電能，再通過輸送線路以及變電系統、配電系統等將電能輸送到各個負荷中心，再通過各種設備將其轉化為生產、生活所用的動力、熱以及光等不同形式的能源。民用建筑中的配電主要是指通過電網直接與住宅用戶相連并向用戶分配電能的環節，配電系統主要由配電變電所、高壓配電線路、配電變壓器、低壓配電線路以及相應的控制保護設備組成，配電電壓通常為35～60 千伏和 3～10 千伏；而民用建筑內部的配電系統，主要是指民用建筑或民用建筑群范圍內生活小區的降壓變電所、配變電所；高層和超高層建筑采用的自啟動柴油發電機組；中、低壓配電線路；照明、空調、電力（包括弱電系統的電力供應）、電熱等配電系統。

3 民用建筑中電氣線路火災的防范措施

3.1 中、低壓配電及配電方式的選擇

民用建筑用配電負荷一般分為一級負荷、二級負荷以及三級負荷。對于重要的交通樞紐、國際活動的公共場所、超高層建筑的賓館、大廈、寫字樓等重要建筑物一般用電負荷采用一級負荷，而對于高層民用建筑的火災自動報警系統和消防聯動系統、信息高速公路、實時處理計算機網絡等一旦出現停電故障將會造成重大影響，因此，一般將其列入一級負荷中的特別重要負荷。國內大型民用建筑較大負荷的用電單位配電方式都是由中壓10kV配電。對小型民用建筑較小負荷的用電單位宜接入地區低壓380/220V電網，其配電半徑不宜超過250m。

綜合分析相關建筑物的配電系統的配電及配電方式、用電負荷等級以及環境特征，從而選擇正確的電氣線路絕緣導體以及電氣保護措施，對于防止和減輕電氣線路的火災能夠起到積極的作用。

3.2 電氣線路材料的合理選用

電氣火災的危害主要體現在線路的影響上，包括電纜、電線、母線槽等配電線路，在民用建筑電氣設備、配電線路材料的選擇上應采用阻燃化、難燃化和不燃化的材料或采用相應的阻燃措施，在設計和使用過程中也應充分注意，嚴格按照消防法規的要求設計、選型及安裝敷設。

（1）阻燃型電纜、電線。選擇具有阻燃性能的絕緣和護套電纜、電線，能夠起到很好的阻燃效果，該產品耐高溫強度最高可達到105℃，其阻燃特性氧指數在32以上。同時該產品具有在點燃后如果沒有持續的火源燃燒則不易延燃的特性，而且脫離火源后能夠自動熄滅，對于防止火勢的蔓延具有一定的積極作用，一般用于具有阻燃要求的場所，如多層樓房等。

（2）礦物絕緣電纜。對于一級負荷中的特別重要的負荷，根據《民用建筑電氣設計規范》規定，其消防設備配電干線及分支干線應采用礦物絕緣電纜（簡稱MI電纜），其主要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，是預防和撲救高層、超高層民用建筑火災的重要舉措之一。

（3）密集型母線槽。當負荷密度達70W/m2，超過20層高層民用建筑物宜選用密集型母線槽，其具有占用空間位置小、阻抗小、傳輸電流大等優點，密集型母線槽的敷設必須現場實測，安裝線槽的長度精確度要求較高，母線槽的插接式開關箱高度也應根據設計確定。密集型母線槽主要有普通密集型母線槽、阻燃型密集型母線槽以及耐火母線槽三類。

（4）電纜橋架。當電壓在10kV及以下時其電力電纜、控制電纜等室內架空電纜或隧道電纜的架設可采用電纜橋架，主要分為梯級式、托盤式、槽式和組合式四種類型，材料類型主要有鋁合金抗腐蝕橋架和耐火電纜橋架等。

3.3 配電線路敷設的防火措施

目前我國大多數廠家生產的10kV電力電纜還是普通型的電纜，在進入民用建筑物內電纜的敷設應采用金屬鋼管和金屬封閉式線槽保護，同時應刷防火漆進行保護。10kV電力電纜雖不長但也應按防火要求敷設和防護。由于民用建筑中的低壓配電線路幾乎敷設在建筑物的各個部位，發生火災的隱患和危害性較大，除應盡量減少線路的短路、過載和接地故障外，還需在低壓配電線路發生火災時，能有效地限制火勢沿配電線路的路徑蔓延。

3.4 層間及防火分區耐火墻貫通部分的防火處理

（1）高層、超高層民用建筑的電氣豎井比較長，一旦發生火災可能會引發煙囪效應，造成更大的影響，因此，應妥善處理好每層配電及弱電豎井的地面配電方案，應將各種電氣線路孔洞的空隙，采用與建筑構件具有相同耐火等級的材料堵塞嚴實，形成樓層豎井間的防火密封隔離。電纜在樓層間穿通時，穿板套管兩端管口空隙應作封閉隔離。為防止水進入豎井而引起電線短路等二次災害，電氣豎井的出口應高出同層地面高度50-100mm左右。

（2）應將配電線路的電纜封閉在耐火槽內，同時在外層涂防火涂料，保證沒有縫隙，降低電纜被引燃的可能性。

（3）在建筑物的頂棚內采用電纜橋架時，應選用具有槽蓋的封閉式金屬線槽。

（4）關于貫穿耐火墻的配電線路，應按防火分區的要求認真考慮。特別是易燃絕緣材料的配電線路，選用電纜橋架、母線槽等貫穿耐火墻時，應采用按相同燃燒等級的材料將孔洞堵塞嚴密。隔墻兩側貫穿的電纜橋架均應鋪細砂，長度距墻一般為1m。以免火熱從一個防火分區，經線路通道竄入另一個防火分區的線路通道，而擴大火勢。

（5）配電線路選用易燃絕緣材料的電纜時，應將易燃線路完全封閉在耐火的電線槽內，外殼應刷防火涂料。

（6）電纜、電線的套管（G25以下除外），管口兩端均應采用與周圍相同耐火等級的材料堵塞。

3.5 配電線路的電氣防火保護

由于配電系統和電氣設備的絕緣材料磨損、老化失效等原因，使其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，必須迅速切除故障，縮小故障的時間和范圍，應采取以下措施。

（1）配電線路應設過負荷保護，長期過負荷，將會使得導體的絕緣由于長時間超過允許溫升而加速老化，從而縮短了絕緣導體的使用壽命。嚴重的過負載，可能會導致電氣線路短路引起火災。過負載保護也能夠防止短路和接地故障的發生。

（2）配電線路應設短路保護。配電線路最嚴重的是發生短路故障，發生短路時，如不在短路電流對導體和連接件產生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷短路電流，那么短路電流會迅速使電氣線路的絕緣軟化甚至燃燒。因此在線路的電流側裝有熔斷器或低壓斷路器等保護電器，正是為了在短路時能迅速切斷線路的電源，避免火災的發生。

（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，可在民用建筑內將可導電的金屬體作總等電位和輔助等電位聯結，在電源側裝設的漏電電流動作保護器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。

4 結語

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研究對于防范建筑中配電系統的電氣火災具有重要的意義。在電氣安裝、維護時，應嚴格按照規程進行操作，同時選擇合適的設備和產品零部件，從源頭上杜絕民用建筑中電氣火災的發生。加強電氣和配電工作人員的理論水平與操作能力也是降低火災發生的重要措施。

參考文獻：

[1]石錦福.對10kv 配電線路設計技術要點的探析[J].建材與裝飾，2010.

[2]朱甫泉.民用建筑電氣線路火災的防范[J].低壓電器，1999，（1）：31-35.

[3]楊小桐.輸電線路運行事故與維護[J].中國新技術新品，2010（2）：132-133.