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[摘 要]随着国民生活水平的不断提高,用电的需求量不断上涨。但是电能给生产生活提供便利的同时,用电造成火灾的事件也时有发生。在电气火灾中,低压电气线路引发的火灾更是占了大多数。为了避免安全事故的发生,在设计阶段,电气工程师应重视电气线路的正确选择。
[关键词]低压配电线路;电线电缆选择;电气火灾;防火措施
中图分类号:TP566.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0012-01
引言
随着人们生活水平更多不断提高,人们使用的电气也逐渐增多,对电力的需求也日益加大,为了满足人们对电力能源的需求,就必须加强对中低压配电线路的维护工作,为群众生命财产安全提供保障,为社会主义建设提供能源保障。我们在工作中必须清楚的认识到常见的几种故障及有效的防治措施,不断增强中低压配线路及的运行维护工作,为电力系统的运行提供高保障。
1 低压配电线路的设计要点
1.1 电线、电缆类型的选择
1.1.1 导体材料的选择
由于铜具有导电率高,损耗较低,机械性、延展性好,便于加工、安装及抗疲劳强度高和熔融温度高等特点,因此规范规定在安全性能要求高的场所应采用铜芯电缆。在相同条件下铜与铜导体比铝和铜导体连接的接触电阻要小约10~30倍,另据美国消费品安全委员会(CPCS)统计的火灾事故率,铜导体电线电缆只占铝的1/55,可确认铜导体电纜比铝导体电缆的连接可靠性和安全性高,我国的工程实践也在一定程度上反映,铝比铜导体的事故率高。因此,在设计阶段一定要充分考虑电缆应用的环境条件和负荷的性质,正确选择电线、电缆的导体材质。
1.1.2 绝缘水平的选择
绝缘等级的选择一定要按照工作电压的需要进行,对于室内敷设塑料绝缘电线的电压必须要高于0.45/0.75kV,电力电缆必须要高于0.6/1kV。除此之外,对于电缆额定电压的筛选,一定要高于回路的工作电压,一般宜选用0.45/0.75kV。当外部电气干扰影响很小时,可选用较低的额定电压。
1.1.3 绝缘材料的选择
聚氯乙烯电线电缆(PVC)具有重量轻、弯曲性能好、造价低、耐酸碱等优点,适用于一般工程。但火灾中PVC电线电缆燃烧时会产生浓烈的毒性烟气,使人中毒窒息,且烟气的沉淀物具有导电性和腐蚀性,因此对有低毒难燃性防火要求高的场所可采用交联聚乙烯、乙丙橡胶等不含卤素的电线电缆;对于消防供电及控制线路,应根据火灾自动报警系统保护对象的级别相应采用矿物绝缘电缆或有机绝缘耐火类电线电缆,其分支线宜选用与干线或分支干线耐火等级降一级的电线电缆。对于一类高层建筑及重要的公共场所等防火要求高的建筑物,应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电线、电缆或无烟无卤电力电线、电缆。
1.2 电线、电缆截面的选择
按照以往的标准来说,若是想要选择出优质的低压配电导体截面,就一定要做到以下几点:第一点,根据敷设方式和外部环境的不同选择导体截面,而且对于导体载流量的大小,应当比之前估计的最大负荷量大,以此确保电流的正常运作;第二点,线路电压的流失一定要控制在规定的范围内,不得出现波动较大的现象;第三点,导体应满足动稳定与热稳定的要求;第四点,导体所有截面中最小的一部分一定要保证自身的机械强度满足建设的需要,并且配电线路的最小截面一定要大于预期的面积。上面这四点就是选择电线电缆截面最根本也是最本质的要求。如果电线电缆截面的选择不正确,就一定会对供配电系统的正常使用以及电线电缆使用的时间长短,甚至会对周边的人和物造成危害。
在低压配电设计时,我们根据负荷的大小,计算得出回路的计算电流,按照Iz≥In≥Ijs及1.45Iz≥I2(Iz—考虑了各校正系数后的导体允许持续载流量;In—保护开关整定额定电流或熔断器熔体的额定电流;Ijs—线路的计算负荷电流;I2—保证保护电器在约定时间内可靠动作的电流)的原则,进行电线电缆规格的初步选择。我们还应考虑影响电线电缆载流量的各种因素,如绝缘材料的最高运行温度、环境温度、土壤的热阻系数、电线电缆的敷设方式等因素,选择合适的校正系数,修正选择的电缆截面。同时,在设计工作中,我们还要考虑电击防护、过电流保护、电压降等一系列因素。
2 配电线路中的防火措施
2.1 使用铜护套和氧化镁粉绝缘铜芯的不燃电缆
对于应急发电机、消防电梯以及消防泵等一级负荷中的重要负荷应当选用铜护套铜芯氧化镁绝缘防火电缆(MI电缆)。其具有耐高湿温、防火、无毒无烟等优点,如若发生火灾也交易开展人员的疏散与消防救援工作。在预防以及扑救高层以及超高层建筑火灾时,耐火母线槽与MI电缆是较为重要措施之一。相较于阻燃型電缆来说,MI电缆费用更高,因此往往都选用的是明敷设方法。
2.2 应当设置负荷保护配电线路
如果电动机起动时间较短,没有大于电缆、电缆以及母线槽的答应温升,则不会损害到线路;而如果其负荷实践过长,则会损害到线路的端子、接头以及绝缘。因为长时间负荷过大则会导致导体绝缘长时间大过答应温升而使得其老化加速,使得导体寿命缩短,从而致使线路发生短路,严重的还会引起火灾事故。因此必须要对配电线路设置负荷保护。
2.3 设置短路保护设备
建筑电气配电线路不但要确保其能够运行正常,而且还需将发生故障时的各类非正常运行状况考虑在内,情节严重的会导致短路故障问题的出现。一旦发生短路故障而没有在短路电流危害到机械作用以及连接件热作用前将电路切断,则短路电流会快速导致电气线路绝缘出现软化,从而导致燃烧。所以,必须要依照特定要求对配电线路装置相关短路保护设备,如若发生短路故障也能够快速将电路断开以确保线路的安全。
2.4 装设漏电保护器
为了防止接地故障引起火灾,除了在建筑物内将可导电的金属体作总等电位和辅助建筑节能等电位连接外,在建筑物的电源进户侧和各楼层配电箱电源进线侧加装漏电电流动作保护器,这样一来,一方面能够避免因为接地故障而导致火灾事故的发生;一方面能够避免人身遭到电击的危害。因此,多级配电系统装设的漏电电流保护器,前后级在时限上应有选择性。
3 结束语
综上所述,建筑电气是建筑工程中极为重要的组成部分,供电是否安全可靠影响着建筑工程的使用性能,对建筑的整体安全等方面有着直接的影响。因此,在设计阶段,要从建筑工程的实际情况入手,正确选用配电线路及保护设备;在施工阶段,保证线路的正确施工和接线;在使用阶段,进行定期的线路维护,控制好火灾发生的概率,提高建筑工程的整体防火性能,保证人们的生命财产安全不受侵害。
参考文献
[1] 蔡丽敏.高层建筑消防供电照明防火设计与研究[D].长安大学,2014.
[2] 郭芳.建筑电气配电线路的配电设计及防火对策[J].科技创新与应用,2016,29:260
[3] 王淼.高层民用建筑供配电系统火灾安全研究[D].西安建筑科技大学,2005.
[4] 张学楷.低压线路常见电气火灾原因分析认定及预防措施研究[D].重庆大学,2005.
[5] 张学楷.现行国家电气规范对低压线路电气故障防火保护措施的调整与完善[J].消防科技,1996,02:36-39.
[6] 郭成云.从火灾成因谈低压配电线路防火的现状与对策[J].消防科技,1996,03:20-21.
[7] 张淑红.浅谈中低压电气设计的保护应用[J].科技与企业,2012,15:169.
[关键词]低压配电线路;电线电缆选择;电气火灾;防火措施
中图分类号:TP566.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0012-01
引言
随着人们生活水平更多不断提高,人们使用的电气也逐渐增多,对电力的需求也日益加大,为了满足人们对电力能源的需求,就必须加强对中低压配电线路的维护工作,为群众生命财产安全提供保障,为社会主义建设提供能源保障。我们在工作中必须清楚的认识到常见的几种故障及有效的防治措施,不断增强中低压配线路及的运行维护工作,为电力系统的运行提供高保障。
1 低压配电线路的设计要点
1.1 电线、电缆类型的选择
1.1.1 导体材料的选择
由于铜具有导电率高,损耗较低,机械性、延展性好,便于加工、安装及抗疲劳强度高和熔融温度高等特点,因此规范规定在安全性能要求高的场所应采用铜芯电缆。在相同条件下铜与铜导体比铝和铜导体连接的接触电阻要小约10~30倍,另据美国消费品安全委员会(CPCS)统计的火灾事故率,铜导体电线电缆只占铝的1/55,可确认铜导体电纜比铝导体电缆的连接可靠性和安全性高,我国的工程实践也在一定程度上反映,铝比铜导体的事故率高。因此,在设计阶段一定要充分考虑电缆应用的环境条件和负荷的性质,正确选择电线、电缆的导体材质。
1.1.2 绝缘水平的选择
绝缘等级的选择一定要按照工作电压的需要进行,对于室内敷设塑料绝缘电线的电压必须要高于0.45/0.75kV,电力电缆必须要高于0.6/1kV。除此之外,对于电缆额定电压的筛选,一定要高于回路的工作电压,一般宜选用0.45/0.75kV。当外部电气干扰影响很小时,可选用较低的额定电压。
1.1.3 绝缘材料的选择
聚氯乙烯电线电缆(PVC)具有重量轻、弯曲性能好、造价低、耐酸碱等优点,适用于一般工程。但火灾中PVC电线电缆燃烧时会产生浓烈的毒性烟气,使人中毒窒息,且烟气的沉淀物具有导电性和腐蚀性,因此对有低毒难燃性防火要求高的场所可采用交联聚乙烯、乙丙橡胶等不含卤素的电线电缆;对于消防供电及控制线路,应根据火灾自动报警系统保护对象的级别相应采用矿物绝缘电缆或有机绝缘耐火类电线电缆,其分支线宜选用与干线或分支干线耐火等级降一级的电线电缆。对于一类高层建筑及重要的公共场所等防火要求高的建筑物,应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电线、电缆或无烟无卤电力电线、电缆。
1.2 电线、电缆截面的选择
按照以往的标准来说,若是想要选择出优质的低压配电导体截面,就一定要做到以下几点:第一点,根据敷设方式和外部环境的不同选择导体截面,而且对于导体载流量的大小,应当比之前估计的最大负荷量大,以此确保电流的正常运作;第二点,线路电压的流失一定要控制在规定的范围内,不得出现波动较大的现象;第三点,导体应满足动稳定与热稳定的要求;第四点,导体所有截面中最小的一部分一定要保证自身的机械强度满足建设的需要,并且配电线路的最小截面一定要大于预期的面积。上面这四点就是选择电线电缆截面最根本也是最本质的要求。如果电线电缆截面的选择不正确,就一定会对供配电系统的正常使用以及电线电缆使用的时间长短,甚至会对周边的人和物造成危害。
在低压配电设计时,我们根据负荷的大小,计算得出回路的计算电流,按照Iz≥In≥Ijs及1.45Iz≥I2(Iz—考虑了各校正系数后的导体允许持续载流量;In—保护开关整定额定电流或熔断器熔体的额定电流;Ijs—线路的计算负荷电流;I2—保证保护电器在约定时间内可靠动作的电流)的原则,进行电线电缆规格的初步选择。我们还应考虑影响电线电缆载流量的各种因素,如绝缘材料的最高运行温度、环境温度、土壤的热阻系数、电线电缆的敷设方式等因素,选择合适的校正系数,修正选择的电缆截面。同时,在设计工作中,我们还要考虑电击防护、过电流保护、电压降等一系列因素。
2 配电线路中的防火措施
2.1 使用铜护套和氧化镁粉绝缘铜芯的不燃电缆
对于应急发电机、消防电梯以及消防泵等一级负荷中的重要负荷应当选用铜护套铜芯氧化镁绝缘防火电缆(MI电缆)。其具有耐高湿温、防火、无毒无烟等优点,如若发生火灾也交易开展人员的疏散与消防救援工作。在预防以及扑救高层以及超高层建筑火灾时,耐火母线槽与MI电缆是较为重要措施之一。相较于阻燃型電缆来说,MI电缆费用更高,因此往往都选用的是明敷设方法。
2.2 应当设置负荷保护配电线路
如果电动机起动时间较短,没有大于电缆、电缆以及母线槽的答应温升,则不会损害到线路;而如果其负荷实践过长,则会损害到线路的端子、接头以及绝缘。因为长时间负荷过大则会导致导体绝缘长时间大过答应温升而使得其老化加速,使得导体寿命缩短,从而致使线路发生短路,严重的还会引起火灾事故。因此必须要对配电线路设置负荷保护。
2.3 设置短路保护设备
建筑电气配电线路不但要确保其能够运行正常,而且还需将发生故障时的各类非正常运行状况考虑在内,情节严重的会导致短路故障问题的出现。一旦发生短路故障而没有在短路电流危害到机械作用以及连接件热作用前将电路切断,则短路电流会快速导致电气线路绝缘出现软化,从而导致燃烧。所以,必须要依照特定要求对配电线路装置相关短路保护设备,如若发生短路故障也能够快速将电路断开以确保线路的安全。
2.4 装设漏电保护器
为了防止接地故障引起火灾,除了在建筑物内将可导电的金属体作总等电位和辅助建筑节能等电位连接外,在建筑物的电源进户侧和各楼层配电箱电源进线侧加装漏电电流动作保护器,这样一来,一方面能够避免因为接地故障而导致火灾事故的发生;一方面能够避免人身遭到电击的危害。因此,多级配电系统装设的漏电电流保护器,前后级在时限上应有选择性。
3 结束语
综上所述,建筑电气是建筑工程中极为重要的组成部分,供电是否安全可靠影响着建筑工程的使用性能,对建筑的整体安全等方面有着直接的影响。因此,在设计阶段,要从建筑工程的实际情况入手,正确选用配电线路及保护设备;在施工阶段,保证线路的正确施工和接线;在使用阶段,进行定期的线路维护,控制好火灾发生的概率,提高建筑工程的整体防火性能,保证人们的生命财产安全不受侵害。
参考文献
[1] 蔡丽敏.高层建筑消防供电照明防火设计与研究[D].长安大学,2014.
[2] 郭芳.建筑电气配电线路的配电设计及防火对策[J].科技创新与应用,2016,29:260
[3] 王淼.高层民用建筑供配电系统火灾安全研究[D].西安建筑科技大学,2005.
[4] 张学楷.低压线路常见电气火灾原因分析认定及预防措施研究[D].重庆大学,2005.
[5] 张学楷.现行国家电气规范对低压线路电气故障防火保护措施的调整与完善[J].消防科技,1996,02:36-39.
[6] 郭成云.从火灾成因谈低压配电线路防火的现状与对策[J].消防科技,1996,03:20-21.
[7] 张淑红.浅谈中低压电气设计的保护应用[J].科技与企业,2012,15:169.