消防安全技术实务第二篇通用建筑防火第七章建筑电气防火

第一节 典型电气火灾隐患特征

近年来,由于电气装置故障引发的火灾占全年火灾总起数的30%,且呈逐年增加的态势。

一、引发电气火灾的典型电气故障及其特征

1.配电线路短路的故障特征

配电线路中发生过负荷的表象特征为线路内电流急剧增大,使电线温度急剧升高,引燃电线电缆的绝缘皮及周边可燃物,进而引发火灾。

2.配电线路过负荷的故障特征

配电线路中发生过负荷的表象特征与线路中发生短路故障的特征相似。

3.配电线路接触不良的故障特征

配电线路的带电导体之间、带电导体与连接端子之间连接不可靠,导致接触电阻增加,在接头处产生高温,引燃走位可燃物而引发火灾;连接处的接触不良也可能产生电弧放电,电弧产生的高温引燃周边可燃物而引起火灾。

4.电气设备使用不当及功能性故障特征

由于电气取暖设备、电热设备的使用不当,设备产生的高温引燃周边可燃物而引发火灾;或由于电气设备的使用维护不当,电气设备自身出现功能性故障而引发火灾。

二、电气系统的主要电气火灾隐患特征

1.配电柜(箱)的典型电气火灾隐患特征

配电柜(箱)的典型电气火灾隐患特征
配电柜(箱)的典型电气火灾隐患特征

2.配电线路的典型电气火灾隐患特征

3.照明灯具的典型电气火灾隐患特征

照明灯具的典型电气火灾隐患特征
照明灯具的典型电气火灾隐患特征

4.节日彩灯的典型电气火灾隐患特征

5.霓虹灯的典型电气火灾隐患特征

6.电热器具的典型电气火灾隐患特征

第二节 电器线路防火措施

一、电线电缆的选择

(一)一般要求

根据使用场所的湿度、化学腐蚀性、温度等环境因素及额定电压要求,选择适宜的电线电缆。同时根据系统的载荷情况,合理地选择导线截面面积,在经计算所需导线截面面积基础上适当流出增加负荷的裕量。

(二)电线电缆导体材料的选择

固定敷设的供电线路宜选用铜芯电线电缆;消防电源回路、消防设备控制回路等需要在高温、潮湿、爆炸和火灾危险环境下使用的线缆,应选择铜芯电线电缆。

非熟练人员容易接触的线路(如公共建筑与居住建筑)、线芯截面面积为6mm²及以下的电线电缆不易选用铝芯电线电缆;工业及市政工程等场所不应选用铝芯电线电缆。

对铜有腐蚀而对铝腐蚀相对较轻的环境、氨压缩机房等场所应选用铝芯电线电缆。

(三)电线电缆绝缘材料及护套的选择

1.普通电线电缆

普通聚氯乙烯电线电缆的使用温度范围为-15~60°C,否则应采用特种聚氯乙烯电线电缆。且其燃烧时会产生有毒烟气,不适用于地下客运设施、地下商业区、高层建筑和重要公共设施等人员密集场所。

交联聚乙烯(XLPE)电线电缆不具备阻燃性能,但燃烧时不会产生大量有毒烟气,适用于有“情节”要求的工业与民用建筑。

橡胶电线电缆的弯曲性能较好,能够在严寒气候下敷设,适用于水平高差大和垂直敷设的场所;橡胶电线电缆适用于移动式电气设备的供电线路。

2.阻燃电线电缆

阻燃电线电缆是指在规定试验条件下燃烧,能使火焰仅在限定范围内蔓延,撤去火源后,残焰和残灼能在限定时间内自行熄灭的电缆。

电线电缆成束敷设时,应采用阻燃性电线电缆。当电缆在桥架内敷设时,应考虑在将来增加电缆时,也能符合阻燃等级,宜按近期敷设电缆的非金属材料体积预留20%裕量。电线在槽盒内敷设时,也宜按此原则选择阻燃等级。在同一通道中敷设的电缆应选用同一阻燃等级的电缆。阻燃和非阻燃电缆也不宜在同一通道内敷设。非同一设备的电力与控制电缆若在同一通道敷设时,宜互相隔离。

直埋地电缆、直埋入建筑孔洞或砌体的电缆及穿管敷设的电线电缆,可选用普通型电线电缆。敷设在有盖槽盒、有盖板的电缆沟中的电缆若已采取封堵、阻水、隔离等防止延燃的措施,可降低一级阻燃要求。

3.耐火电线电缆

耐火电线电缆是指在规定试验条件下,在火焰中燃烧一定时间内能保持正常运行特性的电缆。

耐火电线电缆主要适用于在发生火灾时仍需保持正常运行的线路,如工业及民用建筑的消防系统、应急照明系统、救生系统、报警及总要的监测回路等。

耐火电线电缆的耐火等级应根据发生火灾时可能达到的火焰温度确定。明敷的耐火电缆截面面积不应小于2.5mm².

(四)电线电缆截面面积的选择

(1)通过负载电流是,线芯温度不超过电线电缆绝缘所允许的长期关注温度。

(2)通过短路电流时,不超过所允许的短路强度,高压电缆要校验热稳定性,母线要校验动、热稳定性。

(3)电压损失在允许范围内。

(4)满足机械强度的要求。

(5)抵押电线电缆应符合负载保护的要求,TN系统中还应保证在接地故障时保护电器能断开电路。

二、电气线路的保护措施

(一)短路保护

短路保护装置应保证短路电流在导体和连接件中产生的热效应和机械力造成危害之前分断该短路电流。其分断能力不应小于保护电气安装的预期短路电流,但在上级已安装有所需分断能力的保护电器时,下级保护电气的分断能力允许小于预期短路电流。

(二)过载保护

保护电器应在过载电流引起导体升温,对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害之前分断过载电流。对于突然断电比过载造成的损失更大的线路,如消防水泵之类的负荷,其过载保护应作为报警信号,不应作为直接切断电路的触发信号。

过载保护电器的动作特性应同时满足以下两个条件:

(1)线路计算电流小于或等于熔断器熔体的额定电流,后者应小于或等于导体允许持续载流量。

(2)保证保护电器可靠动作的电流钓鱼或等于1.45倍熔断器熔体额定电流。

(三)接地故障保护

当发生带电导体与外露可导电部分、PE线、PEN线、大地等之间的接地故障时,保护电器必须切断该故障电路。接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地形式、电气设备使用特点及导体截面面积等确定。

TN系统的接地保护方式具有以下几种:

(1)当灵敏性符合要求时,采用短路保护间作接地故障保护。

(2)零序电流保护模式适用于TN-C、TNC-S,TN-S系统,不适用于谐波电流大的配电系统。

(3)剩余电流保护模式适用于TN-S系统,不适用于TN-C系统。

第三节 用电设备防火

一、照明器具防火

(一)电气照明灯具的选型

(1)有腐蚀性气体及特别潮湿的场所,应采用密闭性灯具,灯具的各种部件还应进行防腐处理。

(2)潮湿的厂房内和户外可采用封闭性灯具,也可采用有防水灯座的开启型灯具。

(3)可能直接受外来机械损伤的场所以及移动式和携带式灯具,应采用有保护网(罩)的灯具。

(4)振动场所的灯具应具有防震措施(如采用吊链等软性连接)。

(5)人防工程内的潮湿场所应采用防潮性灯具,柴油发电机房的储油间、蓄电池等房间应采用密闭性灯具,可燃物品库房不应设置卤钨灯等高温照明灯具。

(6)爆炸危险环境的灯具选型应符合相关规定。

(二)照明灯具的设置要求

(1)在连续出现或长期出现气体混合物的场所和连续出现或长期出现爆炸性粉尘混合物的场所选用定型照明灯具有困难时,可将开启型照明灯具做成嵌墙式壁龛灯,检修门应向墙外开启,并保证通风良好;向室内照射的一面应有双层玻璃严密封闭,其中孩子少有一层必须是高强度玻璃,安装位置不应设在门、窗及排风口的正上方,距门框、窗框的水平距离不应小于3m,距排风口的水平距离不应小于5m。

(2)照明与动力合用一电源时,应有各自的分支回路,所有照明线路均应有短路保护装置/配电盘盘后接线要尽量减少接头,接头应采用锡钎焊焊接并应用绝缘布包好,金属盘面还应有良好接地。

(3)照明电压一般采用220V。携带式照明灯具的宫殿电压不应超过36V;如在金属容器内及特别潮湿场所内作业,行灯电压不得超过12V。36V以下照明宫殿变压器严禁使用自耦变压器。

(4)36V以下和220V以上的电源插座应有明显区别,电压插头无法插入较高电压的插座内。

(5)每一照明单相分支回路的电流不宜超过16A,所接光源数不宜超过25个;连接建筑组合灯具时,回路电流不宜超过25A,光源数不宜超过60个;连接高强度气体放电灯的单相分支回路的电源不应超过30A。

(6)插座不宜和照明等接在同一分支回路上。

(7)各种零件必须符合相应的电压、电流等级,不得过电压、过电流使用。

(8)明装吸顶灯具采用木质底台时,应在灯具与底台中间铺垫石板或石棉布。附带镇流器的各式荧光吸顶灯,应在灯具与可燃材料之间加垫瓷夹板隔热,禁止直接安装在可燃吊顶上。

(9)可燃吊顶上所有暗装、明装灯具,舞台暗装彩灯,舞池脚灯的电源导线,均应穿钢管敷设。

(10)舞台暗装彩灯灯泡、舞池脚灯灯泡的功率一般在40W以下,最大不应超过60W。彩灯之间导线应焊接,所有导线不应与可燃材料接触。

二、电气装置防火

(一)开关防火

开关应设在开关箱内,开关箱应加盖。木质开关箱的内表面应覆以白铁皮,以防起火时蔓延。开关箱应设在干燥处,不应安装在易燃、受震、潮湿、高温、多尘的场所。开关的额定电流和额定电压均应和实际使用情况相适应。降低接触电阻,防止发热过度。潮湿场所应选用拉线开关。有化学腐蚀和爆炸危险的房间,应把开关安装在室外或合适的地方,否则应采取相应形式的开关,如在爆炸危险的场所采用防爆开关。

(二)熔断器防火

熔丝的额定电流应与被保护的设备向适应,且不应大于熔断器、电度表等的额定电流。熔断器宜装在具有火灾危险厂房的外边,否则应加密封外壳,并远离可燃建筑物件。

(三)继电器防火

继电器要安装在少振、少尘、干燥的场所,现场严禁有易燃易爆物品存在。

(四)接触器防火

接触器一般应安装在干燥、少尘的控制箱内,其灭弧装置不能随意拆开。

(五)启动器防火

启动器附近严禁有易燃易爆物品存在。

(六)剩余电流保护装置防护

(七)低压配电柜防火

配电柜应固定安装在干燥清洁的地方,以便操作和确保安全。配电柜的金属支架和电气设备的金属外壳碧玺进行保护接地或接零。

三、电动机防火

(一)电动机的火灾危险性

过载、断相运行、接触不良、绝缘损坏、机械摩擦、选型不当、铁损过大、接地不良。

(二)电动机的火灾预防措施

1.合理选择功率和类型

2.合理选择启动方式

3.正确安装电动机

电动机应安装在不燃材料制成的基座上,电动机基座的基础与建筑物或其他设备之间应留出距离不小于1m的通道。电动机与墙壁之间,或成列装设的电动机一侧已有通道时,另一侧经距离不应小于0.3m。电动机与其他设备的裸露带电部分的距离不应小于1m。

电动机附近严禁堆放可燃物,附近地面不应有油渍、油棉纱等易燃物。

4.应设置符合要求的保护装置

5.启动符合规范要求

6.加强运行监视

7.加强电动机运行维护

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