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      供配電線路消防設計上應注意的幾個問題

      放大字體  縮小字體 發布日期:2015-12-20  來源:《電氣&智能建筑》  作者:新疆軍區建筑設計院 周珂
      摘 要 文章針對施工圖審查過程中發現的供配電線路設計中經常出現的一些不妥做法或錯誤,結合現行規范的有關規定,分析了這些做法的不足之處,并提出了解決方法。
       
      關鍵詞 供配電線路 低煙無鹵電線電纜 敷設方式 允許載流量
       
        筆者在參加新疆維吾爾自治區建筑施工圖審查過程中,常常發現有些供配電線路設計存在不妥之處或錯誤。不僅增加了投資,造成了浪費,甚至存在重大安全隱患。本文僅就室內供配電線路設計應注意的幾個問題進行分析。
       
      1 某些防火要求高的高層建筑及重要場所的電線電纜選型
       
       ?。?)一類高層建筑未選用低煙無鹵電線電纜
       
        聚氯乙烯在高溫下的燃燒過程中,會釋放出氯化氫、二惡英等大量有毒氣體,同時產生大量的黑色煙霧。發生火災時,黑色煙霧阻擋視線,增加了被困人員疏散以及消防人員滅火和施救的難度,被困人員吸入上述有毒氣體后,會嚴重損害身體健康,甚至導致窒息死亡。為減少火災情況下人員傷亡和財產損失,《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第7.4.1條第2款規定:“對一類高層建筑以及重要的公共場所等防火要求高的建筑物,應采用阻燃低煙無鹵交聯聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線。”然而,審圖時常常發現有些設計人員未按上述要求選用電線電纜,違反了規范的上述規定,存在重大安全隱患。
       
        還有些設計人員雖然對一類高層建筑以及重要的公共場所等防火要求高的建筑物按規范要求選用了阻燃低煙無鹵交聯聚乙烯絕緣電纜、電線或無煙無鹵電纜、電線,卻采用PVC電線管或PVC線槽作為穿線管材。大家知道,PVC電線管或PVC線槽的主要成分為含鹵的聚氯乙烯,在高溫下的燃燒過程中照樣會釋放出氯化氫、二惡英等大量有毒氣體并產生大量的黑色煙霧。因此,若選用了阻燃低煙無鹵或無煙無鹵電纜、電線,再采用PVC管或PVC線槽敷設方式,則失去了選用了阻燃低煙無鹵或無煙無鹵電纜、電線的實際意義。這種做法與《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第7.4.1條第2款規定的本意相矛盾,是非常不妥的,而且同樣存在安全隱患。因此,當選用阻燃低煙無鹵交聯聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線時,不得采用PVC材質的電線管或線槽作為穿線管材。此點應引起電氣設計人員的重視。
       
        此外,當供配電線路根據規范要求應當選用阻燃低煙無鹵交聯聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線時,同一建筑內的綜合布線、火災自動報警、安防等所有弱電系統配線,均應采用阻燃低煙無鹵或無煙無鹵線纜。
       
       ?。?)選用不存在的電線電纜型號
       
        在建筑施工圖審查過程中,常常發現有些設計人員選用WDZ-BV電線、WDZ-VV電纜、WDZ-YJV電纜或WDZN-BV電線、WDZN-VV電纜、WDZN-YJV電纜。眾所周知,電線電纜型號中的“W”表示無鹵,“D”表示低煙,“V”表示聚氯乙烯,如BV表示銅芯聚氯乙烯絕緣電線,VV表示銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜,YJV表示銅芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜。上述電線電纜的絕緣或/和護套由聚氯乙烯構成,而聚氯乙烯所含的氯是鹵族元素。也就是說,只要電線電纜型號中有字母“V”,就一定含鹵。因此,不存在WDZ-BV電線、WDZ-VV電纜、WDZ-YJV電纜或WDZN-BV電線、WDZN-VV電纜、WDZN-YJV電纜。
       
       ?。?)選用阻燃或耐火電線電纜未明確阻燃等級
       
        多數設計人員選用阻燃或耐火電線電纜時未標明其阻燃等級,即便標明了阻燃等級,也未考慮成束敷設的電線電纜單位長度內有機物的體積,則選用的電線電纜很可能不具備阻燃性能,無疑存在安全隱患。
       
        電線電纜的阻燃性能從高到低分為A、B、C、D四級,電線電纜的阻燃性能不僅取決于絕緣和護套的材質,還與成束敷設的電線電纜單位長度內有機物的體積有關。同一阻燃等級的電纜,單根敷設時阻燃,多根成束敷設時未必阻燃。因此,選用阻燃或耐火電線電纜時,應根據建筑物的重要性以及成束敷設的電線電纜單位長度內有機物的體積的大小標明其相應的阻燃等級。成束敷設的電線電纜單位長度內有機物的體積超過其限值時,應分開敷設或用防火隔板分隔。
       
      2 導體截面太小
       
        電線電纜的導體截面除應滿足配電線路電壓損失和機械強度的要求外,還應滿足短路條件下熱穩定以及電線電纜的允許載流量不小于其保護裝置的整定電流和該線路計算負荷電流的要求。
       
        在建筑施工圖審查過程中發現,有些設計人員計算電線電纜的載流量時,未按實際的環境條件和敷設方式進行校正,往往電線電纜的截面太小,致使電線電纜的載流量小于該回路保護電器過載保護的整定值,甚至小于該回路的計算電流,則違反了強制性規范條文的規定。輕者降低電線電纜的使用壽命,嚴重時將因電線電纜的絕緣損壞而導致短路故障,引發火災事故,存在嚴重的安全隱患。
       
        環境溫度和敷設方均影響電線電纜的載流量。電線或電纜載流量表中,只給出了數種環境溫度下特定敷設方式時的載流量。電線或電纜敷設時的實際情況與載流量表中給定的條件不一致時,必須針對實際情況按《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第7.4節的有關規定對電線電纜的載流量進行矯校正。電線電纜在室內電纜槽盒中敷設時,一般情況下環境溫度定為35℃,線芯允許長期工作溫度PVC絕緣為70℃,XLPE或EPR絕緣為90℃。備用回路、平時不工作的回路、預計實際負荷電流不大于其允許載流量30﹪的回路不計入回路總數。對于平戰兩用的人防工程,應分別統計平時和戰時同時運行的電線電纜回路數,并分別對載流量進行矯正。
       
        消防配電線路在火災情況下還需繼續運行一段時間,發生火災時由于環境溫度升高,導致配電線路的允許載流量降低、線路阻抗增加致使電壓損失增大。因此,選擇消防配電線路的截面時,應在按上述規范規定對載流量校正后確定的導線截面基礎上,再對導線截面放大一至二級,以確?;馂臅r消防設備能夠可靠運行。此外,選擇電線電纜的截面時,還應根據負載的性質,計入諧波電流的影響。
       
      3 敷設方式不合理
       
        應根據配電線路的用途、建筑物的特點以及環境條件等因素并經技術經濟分析后選擇敷設方式,做到安全可靠、經濟合理。在建筑施工圖審查過程中常常發發現,有些設計人員選擇的室內配電線路的敷設方式不合理,存在安全隱患,或者增加投資,造成浪費。
       
       ?。?)電纜橋架結構形式不明確
       
        電纜橋架是統稱,按結構形式分為電纜梯架、無孔電纜托盤、有孔電纜托盤和電纜槽盒,電纜槽盒又分為普通電纜槽盒和耐火電纜槽盒。電纜橋架結構形式不同,散熱效果各異,對敷設其中的電線電纜允許載流量的影響自然不同。因此,采用電纜橋架敷設方式時,應明確指明電纜橋架的具體結構形式。否則,不僅無法確定電線電纜的導體截面,而且施工單位也無法備貨。 
       
       ?。?)電纜橋架結構形式不合理
       
        在建筑施工圖審查時常常發現有些設計人員采用電纜槽盒敷設普通配電回路電纜,這種做法是非常不妥的。
       
        電纜槽盒為封閉結構,價格較高,散熱不良。多個配電回路在電纜槽盒內敷設時,電線電纜的允許載流量降低很多,校正系數最低只有0.38.為滿足允許載流量不小于其保護裝置的長延時整定電流和該線路計算負荷電流的要求,只得加大電線電纜的導體截面,無疑會增加投資,造成浪費。因此,普通配電線路采用電纜橋架敷設方式時,最好選用價格較低且對允許載流量影響較小的電纜梯架。若鼠害嚴重,可采用鎧裝電纜或防鼠電纜在電纜梯架中敷設。
       
        還有些設計人員對敷設方式有防火要求的配電線路采用外壁涂覆防火涂料的電纜托盤敷設,則無法滿足火災時連續供電的要求。
       
        電纜托盤無蓋,只有連續底盤和側邊,即使電纜托盤外壁涂覆防火涂料,發生火災時,熱量也可通過對流和輻射損傷敷設在電纜托盤中的電線電纜。因此,無論采取何種措施,電纜托盤或電纜梯架均無防火能力。當配電線路的敷設方式有防火要求時,只能選用防火電纜槽盒或外壁涂覆有防火保護層的金屬電纜槽盒。
       
       ?。?)普通配電線路與消防配電線路在同一電纜槽盒內敷設
       
        消防配電線路有防火要求,當消防配電干線采用有機絕緣耐火電線電纜時,其敷設方式應有防火措施。若采用電纜橋架敷設方式,應采用防火電纜槽盒,或采用普通金屬電纜槽盒并在其外壁涂覆防火保護層。由于電纜槽盒對電線電纜允許載流量影響很大,普通配電線路與消防配電線路在同一電纜槽盒內敷設時,其導體截面積會增大很多。此外,普通配電線路與消防配電線路以及同一負荷的2路電線電纜均須設隔板分開,電纜槽盒內至少要設2個防火隔板。這種做法不僅會增加投資,而且不便施工,是非常不妥的。
       
        合理的做法是,普通配電線路與消防配電線路分別在各自的橋架中敷設。普通配電線路可采用電纜梯架;消防配電干線敷設在中間設有防火隔板的防火電纜槽盒或外壁涂覆有防火保護層的普通金屬電纜槽盒中,同一負荷的2路電線電纜分別敷設在隔板的兩側。
       
       ?。?)電源進線不滿足防火要求
       
        發生火災時,消防設備的供電及控制線路應有一定的耐火能力,以便確保建筑物內的消防設備火災時能夠可靠運行。多數設計人員都能根據建筑物的特點,對于由低壓總配電箱/柜引出的消防設備配電線路及控制線路的線纜選型和敷設方式均采取了一定的防火措施。然而,不少設計人員對10kV電源進線或由總配變電所引至同一建筑內其它分配變電所的10kV線路未采取任何防火措施,這是非常不妥的。
       
        需要注意的是,若電源進線不可靠,則配電系統的整體可靠性就會降低。在施工圖審查中常常發現,有些防火要求較高的建筑物,其消防設備供電及控制線路的選型和敷設方式均采取了防火措施,非??煽?。然而,兩路10kV電源進線或由總配變電所引至同一建筑內其它分配變電所的10kV線路卻選用阻燃電纜或普通電纜在電纜梯架或電纜托盤內沿屋頂或沿墻長距離敷設,穿越地下車庫或其它場所引至變配電所。有些部位兩路10kV電源進線電纜甚至在同一路徑上并列敷設。由于10kV電纜中含有消防負荷,相當于消防干線。試想,若電源進線電纜或開閉所10kV出線電纜路徑上任何一處發生火災,電源進線電纜或開閉所10kV出線電纜必定受到損壞,甚至兩路電源電纜同時受到損壞,整座建筑就會停電,消防配電系統也將失去電源,建筑物內的全部消防設施都將癱瘓,無疑將造成重大的經濟損失和人員傷亡。因此,電源進線電纜或大型建筑中總變配電所引至本建筑其它分配電所的10kV線路電纜的選型與敷設方式等耐火要求應與本建筑內耐火要求最高的消防配電線路相同。
       
       ?。?)電線電纜在電纜槽盒內接頭
       
        電線電纜接頭處破壞了電線電纜的原有絕緣,是線路絕緣的薄弱環節。常??赡軙蚪宇^不良、包扎絕緣受潮損壞而引起短路故障。若電線電纜在電纜槽盒內接頭,接頭處的短路故障很可能波及其它配電線路,擴大故障范圍。因此,電線電纜在電纜槽盒內不得有接頭,確需接頭或需分支接頭時,應將接頭設在接線箱內。
       
        此外,當普通配電線路與消防配電線路在同一電氣豎井內敷設時,應分別布置在電氣豎井的兩側,且消防配電線路應采用礦物絕緣電纜。若共用電氣豎井且消防配電線路采用有機耐火電纜時,消防配電線路應敷設在耐火電纜槽盒內。
       
       
       
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