建筑电气防火
第1节:“电气线路”防火
一、电线/缆“导体材料”选择★★★
(1)固定敷设的供电线路、线芯截面S≤6mm2线缆、非熟练人员容易接触的线路(公建、居住建筑)“宜”选Cu芯电线/缆
(2)重要电源、重要操作回路/二次回路、电机励磁回路等需要长期运行在连接可靠的回路、移动设备的线路、振动场所的线路、高温或潮湿环境、爆炸及火灾危险环境(1区≥2.5mm2、2区≥1.5mm2)对Al有腐蚀的环境、工业及市政工程等场所“应”选Cu芯电线/缆
(3)对Cu有腐蚀性而对Al腐蚀较轻的环境、氨压缩机房等场所,“应”选“AL芯”电线/缆
(4)电线/缆“截面S”选择。1)通过负载电流时,线芯温度应≤电线电缆所允许长期工作温度;2)通过短路电流时,不应超过所允许的短路强度,高压电缆应校验热稳定性、母线应校验动/热稳定性;3)电压损失应在允许范围内、满足机械强度要求;4)系统接地故障时,保护电器能断开电路
二、电线/缆“分类、适用场所”
(1)“普通”电线/缆
1)普通聚氯乙烯~适用温度为-15~60℃(境温超出应采用“特种”聚氯乙烯电缆)燃烧“会释放”有毒烟气,不适用地下客运设施、地下商业区、高层建筑、重要公共设施等人员密集场所
2)交联聚氯乙烯(XLPE)~不具备阻燃性能,燃烧“不会产生”大量有毒烟气,适用于有“清洁”要求的民/工建
3)橡胶~弯曲性能好,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和移动式电气设备
(2)“阻燃”电线/缆。在试验条件下,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。按燃烧性能分2大类:1级阻燃、2级阻燃。按烟气特性分3大类:一般阻燃、低烟低卤阻燃、无卤阻燃电。主要性能评定指标:氧指数、发烟性∵空气中O2占21%∴氧指数>21材料在空气中会自熄,材料的氧指数越高↑表示其阻燃性能越好↑
1)电线/缆成束敷设时,应采用阻燃型电线/缆
2)当电线/缆在桥架内(槽盒内)敷设时,应考虑将来增设电缆时,也能符合阻燃等级;桥架内宜按近期敷设电缆的非金属材料体积预留20%裕量;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时,宜互相隔离
3)直埋地、直埋建筑孔洞/砌体、穿管敷设的电线/缆,可选用“普通型”电线/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
4)消防电缆暗敷时“穿线管的保护层厚度”应≥30mm,普通电缆暗敷时“穿线管的保护层厚度”应≥15mm
(3)“耐火”电线/缆。在试验燃烧条件下,能在一定时间内保持正常运行。主要适用于火灾时仍需保持正常运行的线路,如:工建/民建的消防系统、应急照明系统、救生系统、 警及重要的检测回路等。按绝缘材质分为2种:有机型(本身不阻燃)无机型(阻燃)
有机型~主要采用耐800℃高温的云母带,以50%重叠搭盖率包覆2层作为耐火层,外部采用聚氯乙烯/交联聚氯乙烯为绝缘,若要求阻燃,只要绝缘材料选用阻燃型材料即可,加入隔氧层后,可耐受950℃高温。无机型~是矿物绝缘电缆,简称MI电缆,采用MgO作为绝缘材料,Cu管作为护套的电缆
1)“耐火等级”应根据火灾可能达到的火焰温度确定。火灾时,由于环境温度剧烈升高,导致线芯电阻增大,当火焰温度为800~1000℃时,导体Ω增大3~4倍,此时仍应保证系统的正常工作,需按此条件校验电压损失
2)应考虑自身在火灾时的机械强度∴明敷的耐火电缆截面S应≥2.5mm2
3)应区分耐高温电缆和耐火电缆,耐高温电缆只适用于调温环境。一般来说,“有机型”耐火电缆本身并“不阻燃”若需“耐火and阻燃”应采用阻燃耐火型电缆or矿物绝缘电缆(即无机型~)
4)普通电缆和阻燃电缆,敷设在耐火电缆槽盒内,并不一定满足耐火的要求,设计使用时必须注意这一点
三、电气线路“保护措施”★★低压配电线路,应按照国家相关标准设短路保护、过载保护、接地故障保护
(1)“短路”保护。短路保护电器,应在短路电流对导体和连接件产生的热效应和机械力造成伤害之前切断电源,应能分断其安装处的预期短路电流,当其分断能力<其安装处的预期短路电流时,应在该段线路的上一级装设具有所需分断能力的短路保护电器,上下2级的短路保护电器动作特性必须配合,即,在上级已装有所需分断能力的保护电器时,下级保护电器的分断能力允许<预期短路电流
(2)“过载”保护。过载保护电器,应在过载电流引起的导体升温对导体的绝缘/接头/端子或导体周围物质造成损害之前切断电源。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 警信号,不应作为直接切断电路的触发信号。其动作特性,应同时满足以下2个条件:1)熔断器“熔体”额定电流A∈[线路计算电流,导体允许持续载流量]2)保护电器可靠动作电流A≤1.45*熔断器“熔体”额定电流(即,熔断后电流增至1.45倍则动作)除特殊情况外,绝缘导线和电缆的允许载流量应≥1.25*熔断器“熔体”额定电流和1.25*断路器长延时过电流脱扣器整定电流。当保护电器为“断路器”时,保护电器可靠动作电流应为约定时间内的约定动作电流;当保护电器为“熔断器”时,保护电器可靠动作电流应为约定时间内的熔断电流
(3)“接地故障”保护。当发生带电导体与外露可导电部分、装置外可导电部分、PE线(地线,也叫保护接地线)、PEN线(零线和地线公用线,N线是零线,即变压器中性点接出的中性线)、大地等之间的接地故障时,接地保护电器必须切断故障电路。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,即保护接零系统,电源变压器中性点直接接地、设备外露部分与中性线相连,其接地保护方式有以下几种
1)当TN系统灵敏性符合要求时,采用短路保护兼作接地故障保护
2)“零序”电流保护模式,“适用于”TN-S系统、TN-C系统、TN-S-C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
——备注:接地保护与接零保护统称保护接地,接地保护是限制漏电设备对地的泄露电流,接零保护是借助接零线路,利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。半导体开关电器,严禁作为隔离电器!高压and低压配电设备在同一室内且两者有一侧柜顶有裸露的母线时,两者之间的净距离应≥2m
第2节:“用电设备”防火
一、“照明器具”防火★★★照明器具的防火主要从灯具选型、安装、使用上采取相应的措施
(1)照明灯具“选型”选型应符合国家相关标准的规定,既要满足使用功能和照明质量的要求,又要满足防火安全的要求
1)有腐蚀性气体(蓄电池室、柴油发电机房的储油间)或特别潮湿场所,应采用密闭型灯具,且灯具的各种部件还应进行防腐处理
2)潮湿厂房或户外,可采用封闭型灯具,也可采用具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/便携式灯具,应采用有保护 (罩)的灯具
4)震动场所(如锻锤、空压机、桥式起重机等)应采用具有防震措施的灯具(如采用吊链等软连接)
5)有火灾和爆炸危险场所的电器照明开关/接线盒/配电盘等,防护等级应≥照明装置的要求
6)人防潮湿场所应采用防潮型灯具;可燃物品库房宜采用“冷光源密闭型”荧光灯,不应设卤钨灯或>60W白炽灯等高温照明
7)燃“气”锅炉房内可固定安装任意一种“防爆”类型照明灯具
8)“火灾”危险场所应选用闭合型(可自然通气)封闭型(严密封闭)密闭型(严密隔绝)的灯具(安全性递增↑)
“火灾”危险场所照明装置的选型(教材已略)
照明装置类别 |
A区“液”(H-1级场所) 有闪点>境温的可燃液体,数量能引起火灾 |
B区“粉”(H-2级场所) 有悬浮/堆积状可燃粉尘/纤维,数量~ |
C区“固”(H-3级场所) 有固体状可燃物,数量~ |
“固定式”灯具 |
封闭型 |
密闭型 |
开启型(敞开式) |
“移动/携带式”灯具 |
密闭型 |
封闭型 |
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配电装置 |
不限 |
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接线盒 |
9)“爆炸”危险环境应选用防爆型、隔爆型灯具(隔爆灯∈防爆灯,全称隔爆型防爆灯,安全性<防爆灯)
“爆炸”危险环境照明装置的选型(教材已略)
照明装置类别 |
可燃“气体、液体”场所 |
可燃“粉尘/纤维”场所(碎煤机房) |
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连续或长期出现 |
可能出现 |
不可能或短时存在 |
连续或长期出现 |
短时出现 |
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“固定式、移动式”灯具 |
防爆型、防爆通风充气型 |
防爆型 |
密闭型 |
隔爆型 |
密闭型 |
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“携带式”灯具 |
隔爆型 |
隔爆型 |
隔爆型、防爆“安全型” |
隔爆型 |
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配电装置 |
防爆型、防爆通风充气型 |
防爆型 |
密闭型 |
隔爆型、防爆通风充气型 |
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备注 |
防爆型:透光罩及接合处加高强度支撑物,可承受要求的压力 隔爆型:具有足够牢固的外壳,不会引起灯具外部爆炸 增安型:采用了高质量绝缘材料、增大电气间隙、降低温升等措施 正压型:内部充气,内部压力>周围环境,避免爆炸混合物进入 本质安全型“通用型”(无火花型:一般不会发生有点燃作用的电气故障;粉尘型:带有“尘密型”外壳,使粉尘不能进入) |
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(2)照明灯具“设置”(综合3篇12章有补充)
1)连续或长期出现气体混合物或爆炸性粉尘混合物场所,选定型灯具困难,可将开启型灯具做成嵌墙式壁龛灯:检修门向墙外开启并通风良好,向室外照射面应有双层玻璃密封且至少1层是高强度玻璃,不应装在门/窗/排风口正上方,距门框/窗框≥3m,距排风口≥5m
2)照明与动力合用1个电源时应有“各自”分支回路,所有照明线路均设短路保护装置。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用绝缘布包好,金属盘应良好接地
3)照明电压一般采用220V。便携式照明灯具(俗称行灯)供电电压应≤36V,在金属容器内或特别潮湿的场所内作业的行灯供电电压应≤12V。电压<36V照明供电变压器严禁采用自耦变压器
4)<36V和>220V的电源插座应有明显区别,低压插头应无法插入较高电压的插座内,插座不宜与照明灯接在同一分支回路上
5)每一“照明”单相分支回路电流宜≤16A、所接光源数宜≤25个;连接“组合灯具”单相分支回路电流宜≤25A、所接光源数宜≤60个;连接“高强度气体放电灯”单相分支回路电流应≤30A《16-25,25-60,30》
6)卤钨灯和≥100W白炽灯泡的吸顶灯/槽灯/嵌入式灯,其引入线应采用瓷管、矿棉等不燃材料做隔热保护。额定动率≥60W的白炽灯、卤钨灯、高压钠灯、金属卤化物灯、荧光高压汞灯(包括电感镇流器)等,不应直接安装可燃物体上
7)明装吸顶灯采用木制底台/座时,应在灯具与底台中间铺垫石板或石棉布。带镇流器的各式荧光吸顶灯应在灯具与可燃物之间加垫瓷夹板隔热,禁止直接安装在可燃吊顶上
8)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
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