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电气线路是用于传输电能和宏观电磁能量转换的载体。电气线路火灾除了由外部的火源或火种直接引燃外,主要是由于自身在运行过程中出现短路、过载以及漏电等故障产生电弧、电火花或电线、电缆过热,引燃电线、电缆及其周围的可燃物而引发的火灾。通过对电气线路火灾事故原因的统计分析,电气线路的防火措施主要应从电线电缆的选择、线路的敷设及连接、在线路上采取保护措施等方面入手。

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留出增加负荷的裕量。

(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;重要电源、重要的操作回路及二次回路、电机的励磁回路等需要确保长期运行的回路,移动设备的线路及振动场所的线路,对铝有腐蚀的环境,高温环境、潮湿环境、爆炸及火灾危险环境,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宜选用铝芯电线电缆;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适用温度范围为-15~60℃,使用场所的环境温度超出该范围时,应采用特种聚氯乙烯电线电缆。普通聚氯乙烯电线电缆在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“清洁”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

阻燃电缆是指在规定试验条件下被燃烧,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。

阻燃电缆按燃烧性能分为阻燃1级电缆和阻燃2级电缆两大类。电线电缆成束敷设时,应釆用阻燃型电线电缆。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,也宜按此原则来选择阻燃等级。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

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

耐火电缆按绝缘材质可分为有机型和无机型两种。有机型主要是采用耐800℃高温的云母带以50%的重叠搭盖率包覆两层作为耐火层;外部采用聚氯乙烯或交联聚乙烯为绝缘,若同时要求阻燃,只要绝缘材料选用阻燃型材料即可。有机型耐火电缆加入隔氧层后,可以耐受950℃高温。无机型是矿物绝缘电缆,它是采用氧化镁作为绝缘材料、铜管作为护套的电缆,国际上称为矿物绝缘电缆(Mineralinsulatedcable),简称MI电缆。

耐火电线电缆主要适用于在发生火灾时仍需要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、报警及重要的监测回路等。

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。在火灾中,由于环境温度剧烈升高,导致线芯电阻的增大,当火焰温度为800~1000℃时,导体电阻增大3~4倍,此时仍应增加系统正常工作,需按此条件校验电压损失。耐火电缆也应考虑自身在火灾中的机械强度,因此明敷的耐火电缆截面面积不应小于25mm2。应区分耐高温电缆与耐火电缆,前者只适用于调温环境。一般有机类的耐火电缆本身并不阻燃。若既需要耐火又要满足阻燃应釆用阻燃耐火型电缆或矿物绝缘电缆。普通电缆及阻燃电缆敷设在耐火电缆槽盒内,并不定满足耐火的要求,设计选用时必须注意这一点。

(四)电线电缆截面面积的选择

电线电缆截面面积的选型原则应符合下列规定:

(1)通过负载电流时,线芯温度不超过电线电缆绝缘所允许的长期工作温度。

(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)低压电线电缆应符合负载保护的要求,TN系统中还应增加在接地故障时保护电器能断开电路。

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