消防設備電氣配線設計和礦物絕緣電纜

孟憲媛

摘要：火災發生時消防設備的正常運行對于人員安全疏散、控制火勢蔓延、減少火災損失有十分重要的作用。因此消防設備的電氣配電線路配電系統應滿足可靠性、耐火性、安全性、有效性、科學性的要求，以保證火災時消防設備供電不會中斷，保障人身安全，保證供電持續時間，確保供電質量并力求系統接線簡單，投資省、運行費用低。

關鍵詞：消防設備 電氣配線設計 礦物絕緣電纜

一、消防設備電氣配線設計

消防設備的耐火配線是指按照時間溫度標準曲線對消防設備配電線路進行試驗，從受火的作用起，到火災升溫達到840℃時，在30min內仍能繼續有效供電的線路；消防設備的耐熱配線是指按照時間-溫度標準曲線的1/2曲線，對消防設備配電線路進行試驗，從受到火的作用起，到火災升溫達到380℃時，在15min內仍能有效供電的線路。建筑消防設備配電線路的具體防火設計，應將變配電所低壓母線、應急母線和動力電纜出線到具體消防設備最末級配電箱的所有配電線路作為耐火耐熱配線的考慮范圍，并分不同系統考慮各自消防設備的耐火耐熱配線方案。

（一）火災自動報警系統配電線路.火災自動報警系統的報警線路可采用耐熱配線，其目的是保證在火災自動報警系統癱瘓狀態下，消防控制中心仍然能夠通過手動操作起動各消防設備。

（二）消火栓泵、噴淋泵等配電線路.消火栓系統加壓泵、水噴淋系統加壓泵、水幕系統加壓泵等消防水泵的配電線路水泵房供電電源應為雙電源末端切換一般由建筑物變配電所低壓配電柜直接提供和自備發電機房供給。消防供電電源干線應采用耐火配線，水泵電動機配電支線路可采用耐熱配線，條件許可時也可采用耐火配線。

（三）氣體、鹵代烷等滅火設備配電線路.氣體、鹵代烷等滅火設備控制盤的電源由雙電源末端切換供給，電源線-控制盤-電磁線圈-起動回路配電采用耐火配線，其他線路（包括探測器、報警器、指示燈、電動關閉門窗等）可選用耐熱配線。。

（四）防排煙系統的裝置配電線路.防排煙系統包括送風機、排煙機、70℃防火閥、280℃防火排煙閥等各類閥門以及送風口、排煙口等裝置。它們一般布置較為分散，其配電線路防火既要考慮供電主回路，也要考慮聯動控制線路。

（五）防火卷簾門、常開防火門配電線路.防火卷簾門電源引自建筑各樓層或同防火分區內帶雙電源切換的配電箱，經分配后向各防火卷簾門專用控制箱供電，供電方式采用放射式。當防火卷簾門水平配電線路較長時，應采用耐火配線，以確保火災時仍能可靠供電并使防火卷簾門有效動作，防止火勢蔓延。常開防火門配電一般應采用耐火配線，以確保火災時常開防火門可靠關閉，防止火勢蔓延。

（六）消防電梯配電線路消防電梯電源必須采用專線。工程設計中消防電梯配電般由高層建筑的變配電所低壓配電柜敷設一路專線至位于頂層的消防電梯機房，另路專線由地下室自備發電機房引來，線路較長且路徑復雜。為提高供電可靠性，消防電梯配電線路應采用耐火配線。

（七）火災應急照明線路.疏散指示采用帶蓄電池的應急指示標志，火災事故照明采用帶蓄電池的應急照明燈，備用照明則利用雙電源切換來實現。高層建筑的火災應急照明線路應采用耐火配線。

（八）消防廣播、通信等配電線路.火災事故廣播、消防電話、火災警鈴等設備的電氣配線可采用耐熱配線。

根據國內外電線電纜產品的發展和對電氣線路的保護方式的研究結果，對消防設備的耐火配線應優先選用礦物絕緣電纜，也可選用封閉式橋架等有效保護的耐火電纜或穿金屬管并埋設在不燃燒體結構內，且保護層厚度>30mm。耐熱配線可選用：線路明敷時，采用穿金屬管或金屬線槽保護并應用防火涂料提高線路的耐火性能；當采用阻燃和耐火電纜時，可不穿金屬管保護，但應敷在電纜井內或電纜溝內或吊頂內有防火保護措施的封閉式線槽內，但當與延燃電纜敷設在同一豎井時，二者之間應用耐火材料分隔開。消防控制設備工作接地應采用專用的25mm2以上銅芯控制干線。

二、礦物絕緣電纜用于消防設備電氣配線的探討

（一）國外標準規范對礦物絕緣電纜用于消防設備電氣配線的規定或推薦情況.國際上很多國家的有關建筑物標準和規范對在哪些場合和部位一定要用礦物絕緣電纜，在哪些場合或部位推薦使用都有詳細明確的規定。

（二）國內對礦物絕緣電纜的生產和研究情況

我國對礦物絕緣電纜的研究開發較晚，70年代開始研究電力用配線電纜；80年代末上海電纜研究所將礦物絕緣電纜生產技術轉讓給湖州久立耐火電纜有限公司形成生產線，在1996年國家計委將礦物絕緣電纜列為“國家重大科技成果產業化項目”后引進國外關鍵生產設備，建成規模較大生產。

（1）電纜短樣試驗。電纜短樣隨爐升溫試驗：把電纜同時并排的放在燒結爐中加熱升溫，電纜的兩端伸出爐外，分別連接電源和指示燈用于觀察失效溫度和時間。從試驗結果中可以得出，在高溫或火災情況下，般電纜（包括耐火電纜、隔氧層電纜），在明敷或穿管保護下都滿足不了消防系統供電線路的安全要求，只有礦物絕緣電纜，在明敷的情況下就可以完全解決問題。

（2）模擬實體火災試驗。研究結果表明：在1小時的實體火災試驗中，電纜的耐火性能，明敷礦物絕緣電纜優于其它類型的電纜，并能保持對電氣設備的正常供電能力；普通聚氯乙烯電纜五種敷設方式全部失效；阻燃電纜和隔氧層阻燃電纜除穿管埋墻暗敷外全部失效；耐火電纜除有防火橋架保護和埋墻暗敷外全部失效。礦物絕緣電纜還能夠在火災中承受試驗重物墜落的>中擊，能夠經受噴淋水的沖擊，能再次正常通電啟動相關供電設備，完全能夠在火災條件下保持規定時間的消防供電。另外普通電纜、阻燃電纜、阻燃隔氧層電纜及耐火電纜，在明敷及穿鋼管并施防火涂料保護時，其持續供電時間均未達到30分鐘，這對于消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設施等供電時間較長的消防設備供電是不利的。

根據以上研究結果和參照國外標準，我國對《高層民用建筑設計防火規范》進行了修訂，《高層民用建筑設計防火規范》中“消防電源及其配電”一節已修訂，相信通過這次對《高層民用建筑設計防火規范》的修訂和實施，我國對礦物絕緣電纜的使用會有一個很大的發展，從而為在火災情況下消防設備的正常運行、人員的疏散和營救提供有力的技術保障。