蔡麗敏(福州職業技術學院 福州 35008)
高層建筑防火電線電纜的選用
蔡麗敏1
(福州職業技術學院 福州 350108)
所謂“防火電線電纜”就是一種具有阻燃性能的電線電纜。在高層建筑中,為了防備由電線電纜引發的火災,增大電氣線路的工作安全系數,設計人員需熟悉各種防火電線電纜的性能,按照規定和使用場合的不同,選用不同的電線電纜。
高層建筑;火災;防火電線電纜
電線電纜在高層建筑中分布廣,數量極多,導致由于電線電纜問題而引發的火災事故發生頻率也在劇增。當高層建筑失火時,燃燒中的普通電線電纜會釋放出大量有毒煙氣,給室內被困人員的疏散和工作人員的火災撲救工作帶來很大困難。因此,正確選用防火電線電纜對于高層建筑減少火災損失具有重要意義。本節著重論述在工程設計中合理選用防火電線電纜的必要性,并就防火電線電纜的性能和應用特點展開論述。
高層建筑的高度不同,用于消防設施的供電干線的選擇也不同。當高層建筑高達100米或35層及以上時,其應采用礦物絕緣電纜;如果建筑為一類高層住宅建筑,即建筑高度在50m~ 100m范圍之內,或建筑樓層數在19~34層,則需要選用阻燃耐火線纜或選用礦物絕緣電纜;如果建筑為二類高層住宅建筑,即建筑樓層數在10~18層,則需要選用阻燃耐火類線纜。除此之外,高層建筑中所選電線電纜還應具有低煙、低毒等性能,若發生火災時,室內人員就能順利逃生[2]。
1)防火電線電纜的性能簡介
防火電線電纜依據其自身的燃燒特性,分為阻燃電纜、耐火電纜、低煙電纜、無鹵(低鹵)電纜和低毒性電纜五大類;除此之外,也有存在同時擁有以上幾種特性的防火電線電纜[3]。
(1)阻燃的含義:在一定的試驗條件下,點燃試樣,待撤去試驗火源之后,火焰在試樣上蔓延,在一定時間內且僅在限定2.5米范圍內,殘焰會自動熄滅,換句話說,阻燃線纜對火焰的發生或蔓延能夠進行阻止或延緩。
(2)耐火的含義:在一定的條件下,點燃試樣,在一定的時間內燃燒,但線路仍能正常運行,換句話說,耐火線纜能保持輸電線路的完整性。
(3)低煙的含義:線纜燃燒時產生的煙塵較少,換句話說,其透光率(能見度)較高。
(4)無鹵(低鹵)的含義:線纜燃燒時釋放的煙氣不含鹵素或者燃燒產物的腐蝕性較低。
(5)低毒的含義:線纜燃燒產物的毒性較小。
2)阻燃電線電纜的性能和特點
所謂阻燃電線電纜是指不易著火,對火焰的發生或蔓延具有阻止或延緩作用的電線電纜。
相對于非阻燃電線,阻燃電線電纜的防火性能大大提高。據相關實驗數據表明,阻燃材料燃燒掉的材料是非阻燃材料的 50%;阻燃產品燃燒釋放的總的毒氣氣體量是非阻燃產品的 33.3%;阻燃材料燃燒的熱釋放率是非阻燃材料的 25%;阻燃產品燃燒比非阻燃產品能提供15倍以上的逃生時間;阻燃產品與非阻燃產品燃燒釋放的煙性能、煙量相當[4]。
阻燃電線電纜之所以能在火中不延燃,且當火源撤消后,一段時間后可自行熄滅,是因為在阻燃電線電纜的絕緣層和護套層都添加了阻燃劑。但阻燃電線電纜不是不燃電纜,當外部條件發生變化后,且電纜成束狀敷設時,即多根電纜一起敷設時,火焰不但不會自熄,還會由于電纜的彼此間的相互作用而火速燃燒,延燃不止。在火災情況下,阻燃電線電纜是有可能被燒壞而導致線路設備等無法繼續運行,但可以阻止或延緩火勢的蔓延。換句話說,阻燃電線電纜一旦著火,可以將燃燒控制在局部范圍內而不產生蔓延,以防火焰沿著電纜敷設路徑,如電纜槽溝、電纜豎井等火速蔓延,擴大火災事故影響范圍,可以減少事故損失。
依據電線電纜阻燃材料的差異,阻燃電纜可分為普通阻燃電線電纜、低鹵低煙阻燃電纜和無鹵低煙阻燃電線電纜三大類。按等級又可分為A、B、C、D四類,即阻燃A類,代號ZA;阻燃B類,代號ZB;阻燃C類,代號ZC;阻燃D類,代號ZD。
3)耐火電線電纜的性能和特點
耐火電纜的結構是由導體、耐火層(云母帶)、 絕緣、阻燃內襯層和阻燃護套組成,其結構和性能與阻燃電線電纜不同,它可在保持一段時間的火中通電,即保持電氣線路繼續正常運行,保證救火過程中的用電需要,給逃生過程中人員疏散、物資搶救提供時間上的保證,以減少損失。
依據耐火電纜的具體特性,耐火電纜常常應用于:比較重要的場合,如在高層建筑中,發生火災時要繼續工作的消防設備,例如消防電梯、消防泵、防排煙風機、應急疏散照明等;當這些電線電纜在橋架內成束敷設時,要具有阻燃特性,所以,必須采用阻燃性耐火電線電纜;電纜聚集的電纜隧道、電纜夾層中,或敷設在油管、油庫、附件易燃場所也有必要用耐火電線電纜;在特別重要的場合,宜選用礦物絕緣耐火電纜。
耐火電纜根據絕緣材料特性可分為兩種類型:有機和無機:有機類大部分是聚氯乙烯型(NH-VV)和交聯聚乙烯(NH-YJV)兩種;無機類又叫做礦物質絕緣型,也叫做氧化鎂絕緣電纜。
電氣設計人員在選用防火電線電纜時,應根據用電設備的額定功率選擇防火線纜的大小,根據功能間的不同選擇防火線纜的型號。總而言之,選用電線電纜時,需要注意以下幾點:
(1) 應選用合格的電線電纜,可以避免因電線本身質量出現問題而導致電氣火災事故的發生。
(2) 應優先選用銅線芯電線電纜,由于鋁導體接頭處極容易氧化而使其溫度升高、接觸不良,容易引起火災。
(3) 應優先選用交聯聚乙烯絕緣電線電纜(YJV),由于交聯聚乙烯絕緣電線電纜電性能和物理特性與其它電線電纜相比更優異,例如具有壽命長、載流量大、耐腐蝕性好、耐水性好、燃燒產物危害性小等性能。有關數據顯示,交聯聚乙烯電線電纜與同規格的聚氯乙烯電線電纜相對比,其載流量大概能提高30%,工作溫度、過載溫度和短路溫度分別提高 20℃、30℃和 90℃,電壓等級可為0.6~1KV。
(4) 應選用阻燃電線電纜,當發生火情時,阻燃電線電纜能夠阻止或減緩火災擴張蔓延,火災初期就能夠有效地被撲滅,可大大減少人員傷亡和降低財產損失。
(5) 應選用耐火電線電纜,為保證電氣線路在火災發生一段時間內能正常通電,甚至,有些重要線路可維持正常供電達90分鐘以上。
(6) 應選用低鹵低煙阻燃電線電纜或無鹵低煙阻燃電纜,燃燒時不會釋放許多煙氣和腐蝕性氣體,便于室內被困人員的疏散和援救人員的援救。
(7) 消防用電設備宜優先選用礦物絕緣耐火電纜。
阻燃和耐火是兩個不同的燃燒特性,通常情況下,耐火電纜能夠取代阻燃電纜,而阻燃電纜卻不能取代耐火電纜。總之,在實際工程設計時,電氣設計人員應正確選用各種電線電纜,做到經濟、合理、可靠,防止電線電纜火災危險的發生。
為使建筑物內的電線電纜的設計和使用做到安全可靠、經濟合理和有效防止因電線電纜所引起的火災,減少電線電纜火災帶來的危害及人員、財產損失,保證消防設備電源線路在火災中仍能維持線路完整性,電氣設計人員和電氣施工人員應要加深對阻燃、耐火電線電纜的認識、正確選擇及應用。
[1] 徐曉楠, 李洪剛. 電線電纜火災及阻燃處理[J]. 消防技術與產品信息,2001, (9) : 17-21.
[2] JGJ 242—2011, 住宅建筑電氣設計規范[S]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2011.
[3] 趙華利, 王伯濤, 戴殿峰. 防火電線電纜的分類特性及試驗方法[J]. 消防科學與技術, 2005, 24(2): 220-223.
[4] 李剛. 防火電線電纜性能分析與應用探討[J]. 內蒙古石油化工, 2017, (7): 45-47.
TU714
B
1007-6344(2016)06-0275-01
蔡麗敏(1988年),女(漢),福建三明人,助教,工學碩士,研究方向:控制理論與控制工程。