关于消防用电设备配电线路的应用分析

关于消防用电设备配电线路的应用分析

一、 引言

电气线路一方面往往由于导线绝缘层的破坏造成短路，产生电火花、电弧，或过载运行引起电线电缆过热，成为点火源，点燃导线自身的有机绝缘层或周围可燃物，因而存在火灾隐患、发生火灾事故;另一方面，当今世界普遍使用的电线电缆是有机绝缘电线电缆，而大多数有机材料在火灾条件下易于燃烧、助长火焰传播、产生烟雾，有的能分解出毒性气体和腐蚀性气体，威胁着人民生命和财产安全。特别是信息技术的发展，对电缆的需求大大增加，更增加了建筑物的火灾隐患。 这些年，许多国家针对电线电缆本身存在的火灾隐患和在火灾中的表现，在应用新型绝缘材料等多种多样降低电线电缆火灾危险，改善阻燃性能，区别不同类型电线电缆耐火性能差异，以及制定标准试验方法等方面进行了大量的研究。 本文针对消防用电设备的配电线路，通过例举几个标准对电线电缆的规定，结合电线电缆耐火性能的试验方法标准、耐火类电缆产品以及模拟实体火灾电缆特性的实验情况，谈谈一些体会。

二、 相关标准情况

1 有关标准对消防用电设备电线电缆的规定 我国规范规定在火灾发生时应切断生产、生活用电，因此对一般的用电系统，在火灾条件下不对电路的完整性做要求。电线电缆的应用首先应当满足用电系统在非火灾时的使用需要，其次，还应考虑其火灾危险性，避免短路、过载运行而成为点火源，并且在外火的作用下不助长火灾蔓延、降低有机绝缘层分解的烟气包括毒性气体、腐蚀性气体等的产生。只有当系统是为在火灾中保障生命安全和减少火灾损失服务，工作中停电会对重要设备、生产带来危险或造成重大损失以及产生重大政治影响时，需要这些系统在火灾中能安全输送电能，保持系统电路的完整性。消防用电设备就是为在火灾中保障生命安全和减少火灾损失服务的，因此，在火灾条件下保持其电路完整性、能够安全可靠地运行是非常重要的。并且由于不同的消防用电系统在火灾中所起的作用不同，系统的工作时间有长有短，所以其配电线路保持电路完整性的时间有长有短，应视系统的需要而定，有的需要运行30分钟、1小时或几小时。选择什么样的电线电缆产品和保护措施，能够满足系统在火灾条件下运行的需要，各国在本国的标准规范中均有相应的规定。 英国标准BS5839《建筑物的火警探测和报警系统》第一部分，在电缆布线和其它内部连接一节中，推荐使用的电缆型号如下： a. 符合BS6207的带有或没有PVC外套的矿物绝缘铜护套电缆; b. 符合BS6387起码满足AWS或SWX类要求的电缆; c. 符合BS6387起码满足A或S类要求的电缆; d. 符合BS6004PVC绝缘和护套电缆; e. 符合BS6004PVC绝缘无护套电缆; f. 符合BS6007一般目的的橡胶绝缘、纤维编制复合的电缆; g. 符合BK、BR和BU型号的PVC绝缘电缆; h. 符合BS6346PVC绝缘和护套、钢丝铠装的电缆; I. 符合BS5467具有交联聚乙烯或硬的乙丙橡胶绝缘、钢丝铠装护套电缆; j. 具有一个中心导体不小于16股/0.2mm直径的聚乙烯绝缘、PVC护套同轴电缆; k. 对探测热电缆 虽然菜单中有11种之多，但规定在火灾中需较长时间使用(起码0.5小时)则只能用菜单中的a和b两种电缆，如果用其它电缆则必须埋在建筑物结构的泥灰中12mm厚以上或用隔板把电缆与重大危险地隔开，隔板或地板最低要具有0.5小时的耐火能力，用其它非金属铠装电缆还应有附加的机械保护。 BS5266《建筑物应急照明》第一部分除影院外其它用于接待的建筑物，应急照明需保持的时间要求不同，一般为1-3小时，所规定的电缆菜单如下： a. 符合BS6207要求的矿物绝缘金属护套电缆; b. 符合BS6346要求的线材或铝带铠装的电缆; c. 符合BS6007要求的橡胶绝缘电缆; d. 符合BS6004要求的PVC绝缘电缆。 上述c、d两种电缆必须用套管保护。 澳大利亚标准AS3000《布线规则》对消防设备和电梯规定可使用 的电缆菜单为： a. 在金属套管内有或没有护套的电缆; b. 矿物绝缘电缆; c. 具有金属外壳的母线; d. 其它对火和伤害可提供一定防护程度(相当于上述a、b和c)的方法。 澳大利亚标准AS2293《建筑物中应急撤离照明》第一部分安装要 求对回路用线的菜单为： a. 矿物绝缘电缆; b. 硅橡胶绝缘、圆形镀锡软铜导体、铝带绕包PVC护套电缆; c. 符合AS3000标准第一部分允许的方式安装在隔墙内的任何电缆。 国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》第10.1.4条规定： 消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷设时应敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于3cm，明敷时必须穿金属管，并采取防火保护措施。采用绝缘和护套为非延燃性材料的电缆时，可不采取穿金属管保护，但应敷设在电缆井沟内。 国家标准GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》第9.1.4对消防用电设备的配电线路规定如下： 9.1.4.1 当采用暗敷设时，应敷设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不宜小于30mm。 9.1.4.2 当采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护。 9.1.4.3 当采用绝缘和护套为不延燃材料的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆井内。 上述英国、澳大利亚等国的标准，基本上是以菜单的方式，给出几种不同型号的电线电缆和布线方式，供设计和使用人员选择。然而有些标准，如AS3000《布线规则》等所给出的用于同一目的的不同类型的电线电缆和不同的布线方式，其耐火性能差别很大，以至于在火灾中能够维持正常工作的时间很不一致。实际上，菜单给出的有些形式不能为消防设备保持足够供电，无法满足系统运行的需要。1979年4月澳大利亚建筑实验站(EBS)的技术记录452表明，在钢制电线管内的电缆仅能维持8分40秒时间，而矿物绝缘电缆MIMS却能维持2小时26分40秒。 现行《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》是基础的、综合性防火规范，对电气线路的规定比较原则，不可能象专业规范一样，根据用电系统的使用情况，把电气线路所有可能的应用方式，包括电线电缆类型、防火保护方式等详细具体的规定出来，供设计和使用人员选择。另外，长期以来受到电线电缆产品技术的制约，消防设备配电线路一般采用把电线电缆穿金属管埋设在不燃烧体结构内这种比较安全的敷设方式，考虑到建筑物某些部位配电线路不能穿管暗设，必须明敷设，所以明敷设时电线电缆应穿金属管并采取防火保护措施。不管是暗敷设还是明敷设，其实都是要求电线电缆作另外的防火保护。规范的规定基本没有考虑到矿物绝缘电缆和云母绝缘的塑料耐火电缆这两种新的耐火电缆产品的应用。

2 有关电线电缆耐火性能的试验方法标准 国标GB12666.1-90《电线电缆燃烧试验方法》第一部分总则中对耐火的术语定义为：在规定试验条件下，试样在火焰中被燃烧而在一定时间内仍能够保持正常运行的性能。通常，评价某种产品耐火性能较理想的方法应是针对产品的实际使用情况、不同的安装方式以及特定的火灾条件(包括火灾规模、时间)设计出一系列的试验，然而这种方法费时费钱，实际上将行不通。因此，一般采取的较合理的方法是在单一的标准试验中考虑特定的火灾条件下各种主要的影响因素，并且应尽量反映出这种产品真实的使用和安装情况。

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