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【摘 要】 现代民用建筑，尽管都是钢混结构的建筑物，但其内部装修大都使用了大量可燃的高分子化学材料，而电气线路布设多为暗线，线路上的开关多在隐蔽处安装，一旦发现着火，即成明火且蔓延迅速，火势猛烈，往往造成重大、特大火灾。本文对民用建筑电气线路火灾如何防范进行阐述。
【关键词】 民用建筑；电气线路；火灾防范
民用建筑的用户是各类电能用户之一，如电线、电缆局部一旦着火，火势迅速蔓延，同时产生大量的有毒烟气，对人体构成威胁，致使消防人员不能靠近火场及时扑救，严重危险人民群众生命财产安全，对社会造成严重影响。据全国火灾事故统计分析，因电气线路着火造成的火灾事故在其中占很大比例。因此，做好民用建筑电气线路防火意义重大。
一、民用建筑电气火灾诱因
1、短路引发火灾
根据欧姆定律，短路时由于电阻突然减小则电流将突然增大。因此，线路短路时在极短的时间内会发出很大的热量，这个热量不仅能使绝缘层燃烧，而且能使金属熔化，引起邻近的易燃、可燃物质燃烧，从而造成火灾。短路的具体表现在：有的使用绝缘导线、电缆时，没有按具体环境选用，使导线的绝缘受高温、潮湿或腐蚀等作用的影响而失去绝缘能力；有的线路年久失修，绝缘层陈旧老化或受损，使线芯裸露；有的电源过电压，使导线绝缘被击穿；有的用金属线捆扎绝缘导线，日久磨损和生锈腐蚀，使绝缘受到破坏；有的是裸导线安装太低，搬运金属物件时不慎碰在电线上；还有的是不按规程要求私接乱拉，管理不善，维护不当造成短路。
2、过载或超负荷引发火灾
一般导线的最高允许工作温度为65度。当过载时，导线的温度超过这个温度值，会使绝缘加速老化，甚至损坏，引起火灾。具体表现在：有的导线截面积或线芯材质选择不当，实际负载超过了导线的安全载流量。有的在线路中接入了过多或功率过大的电气设备，超过了配电线路的负载能力。
3、接触电阻过大引发火灾
导体连接时，因连接不牢，使接头接触不良，导致局部接触电阻过大，产生高温，使金属变色甚至熔化，引起绝缘材料中可燃物燃烧。具体表现在：有的线路安装质量差，造成导线与导线、导线与电气设备连接点连接不牢；有的导线的连接处沾有杂质，如氧化层、泥土、油污等，导致接触不良；有的导线连接点由于长期震动或冷热变化，使接头松动。有的由于接头处理不当，接触电阻大，使连接线路温度急剧升高引起导线绝缘层的燃烧，以致引起附近电线上的粉尘、纤维等物质燃烧起来，若处理不当就会引起火灾。如棉纺厂的电动机振动时，就有可能使接头松动，产生接触电阻过大，因局部温度升高引燃棉尘或飞絮发生火灾。
4、漏电引发火灾
由于带电导体的绝缘破坏，产生漏电引发火灾。在日常工作中我们发现：有的电气工程安装不良。如低压进户线在进户处附近安装不良，使导线接触建筑物的异电构件，穿过木线槽损坏电线绝缘皮，造成漏电烧焦绝缘层或者木线槽。有的露天用电设备、成束的各种电气线路的配线和电气设备内部的配线，尤其是导线的接头处理不好，容易发生漏电。有的电器内部絕缘物的老化、损坏、腐蚀气体的侵蚀和机械损坏绝缘层等。
二、民用建筑中电气线路火灾的防范措施
1、中、低压配电及配电方式的选择
民用建筑用配电负荷一般分为一级负荷、二级负荷以及三级负荷。对于重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、大厦、写字楼等重要建筑物一般用电负荷采用一级负荷，而对于超高层民用建筑的消防用电、大型金融中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统、实时处理计算机网络等一旦出现停电故障将会造成重大影响，因此，一般将其列入一级负荷中的特别重要负荷。国内大型民用建筑较大负荷的用电单位配电方式都是由中压10kV配电。对小型民用建筑较小负荷的用电单位宜接入地区低压380/220V电网，其配电半径不宜超过250m。
综合分析相关建筑物的配电系统的配电及配电方式、用电负荷等级以及环境特征，从而选择正确的电气线路绝缘导体以及电气保护措施，对于防止和减轻电气线路的火灾能够起到积极的作用。
2、电气线路材料的合理选用
电气火灾的危害主要体现在线路的影响上，包括电缆、电线、母线槽等配电线路，在民用建筑电气设备、配电线路材料的选择上应采用阻燃化、难燃化和不燃化的材料或采用相应的阻燃措施，在设计和使用过程中也应充分注意，严格按照消防法规的要求设计、选型及安装敷设。
1）阻燃型电缆、电线。选择具有阻燃性能的绝缘和护套电缆、电线，能够起到很好的阻燃效果，该产品耐高温强度最高可达到105℃，其阻燃特性氧指数在32以上。同时该产品具有在点燃后如果没有持续的火源燃烧则不易延燃的特性，而且脱离火源后能够自动熄灭，对于防止火势的蔓延具有一定的积极作用，一般用于具有阻燃要求的场所，如多层楼房等。
2）矿物绝缘电缆。对于一级负荷中的特别重要的负荷，根据《民用建筑电气设计规范》规定，其消防设备配电干线及分支干线应采用矿物绝缘电缆（简称MI电缆），其主要采用高纯合金电热丝作为发热源，高纯、高温、高结晶度的氧化镁作导热绝缘体，无缝不锈钢或铜管作为护套管，采用特殊生产工艺制造。此产品有高机械强度，而又具有耐水、耐火、防爆等优良特性，以金属被覆，仅作为低压配线使用，是预防和扑救高层、超高层民用建筑火灾的重要举措之一。
3）密集型母线槽。当负荷密度达70W/m2，超过20层高层民用建筑物宜选用密集型母线槽，其具有占用空间位置小、阻抗小、传输电流大等优点，密集型母线槽的敷设必须现场实测，安装线槽的长度精确度要求较高，母线槽的插接式开关箱高度也应根据设计确定。密集型母线槽主要有普通密集型母线槽、阻燃型密集型母线槽以及耐火母线槽三类。
4）电缆桥架。当电压在10kV及以下时其电力电缆、控制电缆等室内架空电缆或隧道电缆的架设可采用电缆桥架，主要分为梯级式、托盘式、槽式和组合式四种类型，材料类型主要有铝合金抗腐蚀桥架和耐火电缆桥架等。 3、配电线路敷设的防火措施
目前我国大多数厂家生产的10kV电力电缆还是普通型的电缆，在进入民用建筑物内电缆的敷设应采用金属钢管和金属封闭式线槽保护，同时应刷防火漆进行保护。10kV电力电缆虽不长但也应按防火要求敷设和防护。由于民用建筑中的低压配电线路几乎敷设在建筑物的各个部位，发生火灾的隐患和危害性较大，除应尽量减少线路的短路、过载和接地故障外，还需在低压配电线路发生火灾时，能有效地限制火势沿配电线路的路径蔓延。
4、层间及防火分区耐火墙贯通部分的防火处理
1）高层、超高层民用建筑的电气竖井比较长，一旦发生火灾可能会引发烟囱效应，造成更大的影响，因此，应妥善处理好每层配电及弱电竖井的地面配电方案，应将各种电气线路孔洞的空隙，采用与建筑构件具有相同耐火等级的材料堵塞严实，形成楼层竖井间的防火密封隔离。电缆在楼层间穿通时，穿板套管两端管口空隙应作封闭隔离。为防止水进入竖井而引起电线短路等二次灾害，电气竖井的出口应高出同层地面高度50-100mm左右。
2）应将配电线路的电缆封闭在耐火槽内，同时在外层涂防火涂料，保证没有缝隙，降低电缆被引燃的可能性。
3）在建筑物的顶棚内采用电缆桥架时，应选用具有槽盖的封闭式金属线槽。
5、配电线路的电气防火保护
由于配电系统和电气设备的绝缘材料磨损、老化失效等原因，使其经常会产生电气故障和问题，例如短路故障及线路超负荷运行等等，如果处理不当和不及时，不但会影响电力线路的运行，甚至会引起火灾，产生严重后果。所以当电气线路发生故障时，必须迅速切除故障，缩小故障的时间和范围，应采取以下措施。
1）配电线路应设过负荷保护，长期过负荷，将会使得导体的绝缘由于长时间超过允許温升而加速老化，从而缩短了绝缘导体的使用寿命。严重的过负载，可能会导致电气线路短路引起火灾。过负载保护也能够防止短路和接地故障的发生。
2）配电线路应设短路保护。配电线路最严重的是发生短路故障，发生短路时，如不在短路电流对导体和连接件产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流，那么短路电流会迅速使电气线路的绝缘软化甚至燃烧。因此在线路的电流侧装有熔断器或低压断路器等保护电器，正是为了在短路时能迅速切断线路的电源，避免火灾的发生。
3）配电线路应装设漏电保护器。为防止配电线路发生接地故障而引起电气火灾，可在民用建筑内将可导电的金属体作总等电位和辅助等电位联结，在电源侧装设的漏电电流动作保护器一是防止接地故障引起火灾，二是防止人身电击危害的第二道防线。
结束语：
我国民用建筑电气线路火灾防范的理论与经济发达国家有不小的差距，问题也较多，应积极向经济发达的国家和IEC标准靠拢。努力学习经济发达国家的先进防火理论和实践，结合国情把电气线路的火灾减少到最低程度。另外，设计人员不参加各阶段和竣工验收，政府各职能部门不了解设计意图和工程设计的全过程，也是导致重大电气火灾及电击事故的重要因素之一，应引起各级政府主管部门的高度重视。
参考文献：
[1]JGJ 16-2008，民用建筑电气设计规范.
[2]GB50096-2011，住宅设计规范[S].
[3]张晨光，吴春扬.建筑电气火灾原因分析及防范措施探讨[J] .科技创新导报，2009
[4]芮静康.建筑电气工程师手册[M].北京：中国建筑工程出版社， 2004.
【关键词】 民用建筑；电气线路；火灾防范
民用建筑的用户是各类电能用户之一，如电线、电缆局部一旦着火，火势迅速蔓延，同时产生大量的有毒烟气，对人体构成威胁，致使消防人员不能靠近火场及时扑救，严重危险人民群众生命财产安全，对社会造成严重影响。据全国火灾事故统计分析，因电气线路着火造成的火灾事故在其中占很大比例。因此，做好民用建筑电气线路防火意义重大。
一、民用建筑电气火灾诱因
1、短路引发火灾
根据欧姆定律，短路时由于电阻突然减小则电流将突然增大。因此，线路短路时在极短的时间内会发出很大的热量，这个热量不仅能使绝缘层燃烧，而且能使金属熔化，引起邻近的易燃、可燃物质燃烧，从而造成火灾。短路的具体表现在：有的使用绝缘导线、电缆时，没有按具体环境选用，使导线的绝缘受高温、潮湿或腐蚀等作用的影响而失去绝缘能力；有的线路年久失修，绝缘层陈旧老化或受损，使线芯裸露；有的电源过电压，使导线绝缘被击穿；有的用金属线捆扎绝缘导线，日久磨损和生锈腐蚀，使绝缘受到破坏；有的是裸导线安装太低，搬运金属物件时不慎碰在电线上；还有的是不按规程要求私接乱拉，管理不善，维护不当造成短路。
2、过载或超负荷引发火灾
一般导线的最高允许工作温度为65度。当过载时，导线的温度超过这个温度值，会使绝缘加速老化，甚至损坏，引起火灾。具体表现在：有的导线截面积或线芯材质选择不当，实际负载超过了导线的安全载流量。有的在线路中接入了过多或功率过大的电气设备，超过了配电线路的负载能力。
3、接触电阻过大引发火灾
导体连接时，因连接不牢，使接头接触不良，导致局部接触电阻过大，产生高温，使金属变色甚至熔化，引起绝缘材料中可燃物燃烧。具体表现在：有的线路安装质量差，造成导线与导线、导线与电气设备连接点连接不牢；有的导线的连接处沾有杂质，如氧化层、泥土、油污等，导致接触不良；有的导线连接点由于长期震动或冷热变化，使接头松动。有的由于接头处理不当，接触电阻大，使连接线路温度急剧升高引起导线绝缘层的燃烧，以致引起附近电线上的粉尘、纤维等物质燃烧起来，若处理不当就会引起火灾。如棉纺厂的电动机振动时，就有可能使接头松动，产生接触电阻过大，因局部温度升高引燃棉尘或飞絮发生火灾。
4、漏电引发火灾
由于带电导体的绝缘破坏，产生漏电引发火灾。在日常工作中我们发现：有的电气工程安装不良。如低压进户线在进户处附近安装不良，使导线接触建筑物的异电构件，穿过木线槽损坏电线绝缘皮，造成漏电烧焦绝缘层或者木线槽。有的露天用电设备、成束的各种电气线路的配线和电气设备内部的配线，尤其是导线的接头处理不好，容易发生漏电。有的电器内部絕缘物的老化、损坏、腐蚀气体的侵蚀和机械损坏绝缘层等。
二、民用建筑中电气线路火灾的防范措施
1、中、低压配电及配电方式的选择
民用建筑用配电负荷一般分为一级负荷、二级负荷以及三级负荷。对于重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、大厦、写字楼等重要建筑物一般用电负荷采用一级负荷，而对于超高层民用建筑的消防用电、大型金融中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统、实时处理计算机网络等一旦出现停电故障将会造成重大影响，因此，一般将其列入一级负荷中的特别重要负荷。国内大型民用建筑较大负荷的用电单位配电方式都是由中压10kV配电。对小型民用建筑较小负荷的用电单位宜接入地区低压380/220V电网，其配电半径不宜超过250m。
综合分析相关建筑物的配电系统的配电及配电方式、用电负荷等级以及环境特征，从而选择正确的电气线路绝缘导体以及电气保护措施，对于防止和减轻电气线路的火灾能够起到积极的作用。
2、电气线路材料的合理选用
电气火灾的危害主要体现在线路的影响上，包括电缆、电线、母线槽等配电线路，在民用建筑电气设备、配电线路材料的选择上应采用阻燃化、难燃化和不燃化的材料或采用相应的阻燃措施，在设计和使用过程中也应充分注意，严格按照消防法规的要求设计、选型及安装敷设。
1）阻燃型电缆、电线。选择具有阻燃性能的绝缘和护套电缆、电线，能够起到很好的阻燃效果，该产品耐高温强度最高可达到105℃，其阻燃特性氧指数在32以上。同时该产品具有在点燃后如果没有持续的火源燃烧则不易延燃的特性，而且脱离火源后能够自动熄灭，对于防止火势的蔓延具有一定的积极作用，一般用于具有阻燃要求的场所，如多层楼房等。
2）矿物绝缘电缆。对于一级负荷中的特别重要的负荷，根据《民用建筑电气设计规范》规定，其消防设备配电干线及分支干线应采用矿物绝缘电缆（简称MI电缆），其主要采用高纯合金电热丝作为发热源，高纯、高温、高结晶度的氧化镁作导热绝缘体，无缝不锈钢或铜管作为护套管，采用特殊生产工艺制造。此产品有高机械强度，而又具有耐水、耐火、防爆等优良特性，以金属被覆，仅作为低压配线使用，是预防和扑救高层、超高层民用建筑火灾的重要举措之一。
3）密集型母线槽。当负荷密度达70W/m2，超过20层高层民用建筑物宜选用密集型母线槽，其具有占用空间位置小、阻抗小、传输电流大等优点，密集型母线槽的敷设必须现场实测，安装线槽的长度精确度要求较高，母线槽的插接式开关箱高度也应根据设计确定。密集型母线槽主要有普通密集型母线槽、阻燃型密集型母线槽以及耐火母线槽三类。
4）电缆桥架。当电压在10kV及以下时其电力电缆、控制电缆等室内架空电缆或隧道电缆的架设可采用电缆桥架，主要分为梯级式、托盘式、槽式和组合式四种类型，材料类型主要有铝合金抗腐蚀桥架和耐火电缆桥架等。 3、配电线路敷设的防火措施
目前我国大多数厂家生产的10kV电力电缆还是普通型的电缆，在进入民用建筑物内电缆的敷设应采用金属钢管和金属封闭式线槽保护，同时应刷防火漆进行保护。10kV电力电缆虽不长但也应按防火要求敷设和防护。由于民用建筑中的低压配电线路几乎敷设在建筑物的各个部位，发生火灾的隐患和危害性较大，除应尽量减少线路的短路、过载和接地故障外，还需在低压配电线路发生火灾时，能有效地限制火势沿配电线路的路径蔓延。
4、层间及防火分区耐火墙贯通部分的防火处理
1）高层、超高层民用建筑的电气竖井比较长，一旦发生火灾可能会引发烟囱效应，造成更大的影响，因此，应妥善处理好每层配电及弱电竖井的地面配电方案，应将各种电气线路孔洞的空隙，采用与建筑构件具有相同耐火等级的材料堵塞严实，形成楼层竖井间的防火密封隔离。电缆在楼层间穿通时，穿板套管两端管口空隙应作封闭隔离。为防止水进入竖井而引起电线短路等二次灾害，电气竖井的出口应高出同层地面高度50-100mm左右。
2）应将配电线路的电缆封闭在耐火槽内，同时在外层涂防火涂料，保证没有缝隙，降低电缆被引燃的可能性。
3）在建筑物的顶棚内采用电缆桥架时，应选用具有槽盖的封闭式金属线槽。
5、配电线路的电气防火保护
由于配电系统和电气设备的绝缘材料磨损、老化失效等原因，使其经常会产生电气故障和问题，例如短路故障及线路超负荷运行等等，如果处理不当和不及时，不但会影响电力线路的运行，甚至会引起火灾，产生严重后果。所以当电气线路发生故障时，必须迅速切除故障，缩小故障的时间和范围，应采取以下措施。
1）配电线路应设过负荷保护，长期过负荷，将会使得导体的绝缘由于长时间超过允許温升而加速老化，从而缩短了绝缘导体的使用寿命。严重的过负载，可能会导致电气线路短路引起火灾。过负载保护也能够防止短路和接地故障的发生。
2）配电线路应设短路保护。配电线路最严重的是发生短路故障，发生短路时，如不在短路电流对导体和连接件产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流，那么短路电流会迅速使电气线路的绝缘软化甚至燃烧。因此在线路的电流侧装有熔断器或低压断路器等保护电器，正是为了在短路时能迅速切断线路的电源，避免火灾的发生。
3）配电线路应装设漏电保护器。为防止配电线路发生接地故障而引起电气火灾，可在民用建筑内将可导电的金属体作总等电位和辅助等电位联结，在电源侧装设的漏电电流动作保护器一是防止接地故障引起火灾，二是防止人身电击危害的第二道防线。
结束语：
我国民用建筑电气线路火灾防范的理论与经济发达国家有不小的差距，问题也较多，应积极向经济发达的国家和IEC标准靠拢。努力学习经济发达国家的先进防火理论和实践，结合国情把电气线路的火灾减少到最低程度。另外，设计人员不参加各阶段和竣工验收，政府各职能部门不了解设计意图和工程设计的全过程，也是导致重大电气火灾及电击事故的重要因素之一，应引起各级政府主管部门的高度重视。
参考文献：
[1]JGJ 16-2008，民用建筑电气设计规范.
[2]GB50096-2011，住宅设计规范[S].
[3]张晨光，吴春扬.建筑电气火灾原因分析及防范措施探讨[J] .科技创新导报，2009
[4]芮静康.建筑电气工程师手册[M].北京：中国建筑工程出版社， 2004.