第二节 电气线路及电缆防火

第二节 电气线路及电缆防火

一、线路敷设的安全要求

(一)架空线路敷设的防火要求

1. 对路径的防火要求

架空线路不得跨越有爆炸危险和易燃材料堆场,架空线的路径如果与这些有爆炸燃烧危险的设施较近时,必须保持不小于电杆的1.5倍间距,以防倒杆、发生断线事故时,导线短路产生火花电弧,引起爆炸和燃烧。

2. 安全距离

架空线路有高压和低压两种,为确保其安全运行,保持一定的水平和垂直距离。

(1)垂直距离 架空线路导线对地面、水面和跨越物的最小允许间隔距离,如表5—5所示。为防止架空线与树木之间相碰放电引起火灾和危及人身安全,架空线至树木顶部的垂直距离1 kV以下一般不应小于1 m。

表 5—5 架空配电线路导线对地面、水面和跨越物的最小允许间距 线路额定电压(kV )

0.22~~10

6

5

4

5

3

7.5

6

6

6

1 6.5 5.5 4.5 5 3 7.5 6 7 6 1.5 经过地区或跨越项目 1.地面(水面) (1)居民区 (2)非居民区 (3)居民密度小,交通困难的地区 (4)不能通航及不能浮运的河、湖(冬季至冰面) (5)不能通航及不能浮运的河、湖至最高水位 2.对铁路 (1)公用及非公用标准轨铁路,至轨道 (2)非公用窄轨铁路,至轨道 3.对公路、城市道路 4.对河流 (1)长年洪水(至水面) (2)至最高航行水位时的高船桅顶和长年洪水位时的浮运物顶

(2)水平距离 在最大风偏情况下,架空线路的边导线与城市中多层建筑物或新建扩建的建筑物的规划线之间的水平距离,1 kV以下线路不应小于1 m,在无风的情况下,边导线与城市中现有建筑物之间的净距离不应小于0.5 m。

(3)线间距离 架空配电线路的导线与导线之间的距离1 kV以下一般为0.3~0.5 m。

(4)交叉距离 电力线路互相跨越时,一般较高电压线路在上,并不应有导线接头;较低电压线路在下,且应保持一定允许距离。

(二)接户线与进户线的防火要求

从架空线路的电杆到用户线第一个支持点之间的引线叫接户线。接户线的档距,不宜越过25 m。距地距离,对小于1 kV的要大于2.5 m。

从用户屋外第一个支持点到屋内第一个支持点之间的引线叫进户线。进户线应采用绝缘线穿管进户。进户钢管应设防水弯头,以防电线磨损,雨水倒流,造成短路或产生漏电引起火灾。严禁将电线从腰窗、天窗、老虎窗、或从草、木层顶直接引入建筑内。

爆炸物品库的进户线,宜用铠装电缆埋地引入;进户处宜穿管,并将电缆外皮接地,从电杆引入电缆的长度L ≥2ρ1/2,一般不小于15 m。电杆上设置低压避雷器,以防感应雷电波,沿进户线侵入库内,引起爆炸事故。

(三)室内、室外线路敷设的防火要求

室内线路指安装在房屋内的线路。室外线路是指安装在遮檐下,或沿建筑物外墙,或外墙之间的配线。室内、外线路应采用绝缘线。敷设时要防止导线机械受损,以避免绝缘性能下降。导线连接也要避免接触电阻过大造成局部过热。

1. 按环境确定敷设方式

在实际生产、生活中,电气设备所处的环境各异。有的处在潮湿和特别潮湿的环境,有的处于多尘环境,有的处于腐蚀环境,有的处于火灾危险环境以及爆炸环境中。不同环境要求使用的导线、电缆类型也不同,安装敷设方法也要与其相适应,只有这们才能保证导线在各种环境下的安全运行,防止火灾。表5—6列出了按环境选择导线、电缆及其敷设方式,代参考。

表5—6 按环境选择导线、电缆及其敷设方式 环境特征 线路敷设方式

1、 绝缘线瓷珠、瓷夹板或铝皮卡明配线

正常干燥环境 2、 绝缘线、裸线瓷瓶明配线

3、 绝缘线穿管明敷或暗敷

4、 电缆明敷或放在沟中

潮湿和特别潮湿的

环境 1、 绝缘线瓷瓶明配线(敷设高度>3.5米)2、 绝缘线穿塑料管、钢管明敷或暗敷 3、 电缆明敷

1、 塑料线瓷珠、瓷瓶明配

多尘环境 2、 绝缘线穿塑料管明或暗敷

3、 电缆明敷

1、 绝缘线瓷珠明配线

有火灾危险的环境 2、 绝缘线穿管明敷或暗敷

3、 电缆明敷或放在沟中

有爆炸危险的环境 1、 绝缘线穿钢管明敷或暗敷 2、 电缆明敷 常见电线、电缆类型 BBLV 、BLXF 、BLV 、BLV A 、BLX BBLX 、BLXF 、BLV 、LV 、LMV BBLX 、BLXFBLX ZLL 、ZLL 11、VLV 、VJV 、XLV 、ZLQ BBLX 、BLXF 、BLV 、BLX BBLX 、BLXF 、BLV ZLL 11、VLV 、YJV 、VLX BLV 、BLVV BBLX 、BLXF 、BLV 、BV 、BLX VLV 、VJV 、ZLL 11、XLV BBLX 、BLV 、BLX BBLX 、BLV 、BLX ZLL 11、ZLQ 、VLV 、YJV BBX 、BV 、BX ZL 120、ZQ 20、VV 20

高温场所应用以石棉、玻璃丝、瓷珠、云母等作为耐热配线或选择耐火及耐热导线或电缆。 有闷顶的三、四级耐火等级建筑物,闷顶内的电线,应用金属管配线或带有金属保护的绝缘导线。

2. 对室内、外线距离的要求

为防止导线绝缘损坏后引起火灾,敷设线路时,要注意线间、导线固定点间以及线路与建筑物、地面之间必须保持一定距离。

导线固定点间最大允许距离,随着敷设方式、敷设场所和导线截面的不同而不同。

为了保证配线的安全运行,配线与室内外管道、建筑物、地面及导线相互间应保持一定的距离。

3. 室内导线应采用其他敷设方式时的防火要求

(1)明敷方式时的防火要求 绝缘导线应防止受机械损伤,如导线穿过墙壁或可燃建筑构件时,应采用砌在墙内的绝缘管子,且每只管子只能穿一根导线。从地面向上安装的绝缘导线,距地面两米高以内的一段应加钢管保护,以防绝缘受损造成事故。

(2)线管配线的防火要求 凡明敷于潮湿场所或埋在地下的线管均应采用水、煤气钢管。明敷或暗敷于干燥场所的线管可采用一般钢管。线管内导线绝缘强度不应低于交流500V 。用金属管保护的交流线路,当负荷电流大于25 A时,为避免涡流产生,应将同一回路的所有导线穿于同一根金属管内。

(3)槽板配线的防火要求 槽板配线就是把导线敷设在槽板线槽内,上面用盖板把导线住。槽板有木质的和塑料制的,适用于办公室、生活间等干燥的场所。槽板应设在明处,不得直接穿过楼板或墙壁必要时,须改用瓷套管或钢管保护。安装槽板时,要防止将导线绝缘钉破,造成漏电或短路事故。槽板若为木板时,应采用干燥坚硬的,并涂漆防潮,以达到防止机械损伤和增强绝缘的目的。木槽板在有尘埃或有燃烧、爆炸危险场所,不得使用。

4. 对导线连接和封端的技术要求

导线相互连接或导线与电气设备的连接的接头处,是造成过大电阻,产生局部过热的主要部位,是产生火灾的引火源。

(1)对连接的基本要求

① 导线连接接触处,应接触可靠、稳定,接触电阻应不大于同样长度、截面的电阻;

② 连接接头要牢固,其机械强度不得小于同截面导线的80 %;

③ 接头应耐腐蚀;铝线连接采用焊接时,要防止焊药和溶渣的化学腐蚀;铝线与铜线连接要防止接触面松动、受潮、氧化,以及防止在铜铝线之间产生电化腐蚀;

④接头处包缠的绝缘材料的绝缘强度应与原导线相同。

(2)对铜(铝)芯导线的中间连接和分支连接的要求

4 mm2应用熔焊、线夹、瓷接头或压接法连接。在实际施工中,2.5 mm2以下的单芯导线多用绞接;

的单芯铜导线可用缠绕法连接;多芯铜线多用压接或缠绞连接。铝芯线可用铝管进行压接。铜导线和铝导线连接时,可用铜铝过渡连接管。

(3)对导线出线端子的装接要求

2.5 mm2以下的多股铜芯与电气设备的接线端子可直接连接,但多股10 mm2以下的单股铜芯线,

铜线宜先拧紧,搪锡后再连接。多股铝芯线和截面大于,2.5 mm2的多股铜芯线的终端,应在其端子焊接或压接后,再与电气设备的接线端子连接。铜线接线端子,俗称铜接头、线鼻子,常用锡焊接,焊接时涂无酸焊接膏。

(4)对恢复接头外绝缘的要求

绝缘导线中间和分支接头,绝缘应包缠均匀、严密,并不低于原有绝缘强度;接线端子端部与导线绝缘层空隙处,应用绝缘带包缠严密。

二、电缆敷设方式及其一般要求

电缆防火应包括按环境选型、截面选择和电缆敷设方式和要求。

(一)电缆敷设方式

常用的敷设方式有:电缆隧道、电缆沟、排管、壕沟(直埋)、坚井、桥架、夹层等,各种方式及其特点与选择等如下:

1. 电缆隧道和电缆沟

电缆隧道是用来放置电缆的,是一种封闭狭长的构筑物,高1.8 m以上,两侧设有数层敷设电缆的支架,可放置很多电缆,人在隧道内能方便地进行电缆敷设,更换和维修工作。缺点是投资大、耗材多,易积水。适用于有大量电缆的配置处。

电缆沟为有盖板的沟道,沟宽与深不足1 m,敷设和维修电缆必须揭开水泥盖板,很不方便,且容易积灰、积水,但施工简单、造价低,走向灵活且能容纳较多电缆。电缆沟有屋内、屋外和厂区三种,适于电缆更换机会少的地方。要避免在易积水、积灰的场所使用。

电缆隧道(沟)在进入建筑物(如变配电所)处,或电缆隧道每隔100 m处,应设带门的防火隔墙,对电缆沟只设隔墙,以防止电缆发生火灾时烟火向室内蔓延扩大,且可防小动物进入室内。电缆隧道应尽量采用自然通风,当电缆热损失超过150~200 W/m时,需考虑机械通风。

2. 电缆排管

电缆敷设在排管中,可以免受机械损伤,并能有效防火,但施工复杂,检修和更换都不方便,散热条件差,需要降低电缆载流量。排管孔眼,对电力电缆应大于100 mm,对控制电缆应大于75 mm,孔眼电缆占积率为66 %。排管材料选择,高于地下水位1 m以上的可用石棉水泥管或混凝土管;对潮湿地区,为防电缆铅层受到化学腐蚀,可用PVC (塑料管)。

3. 壕沟(直埋)

将电缆直接进在地下,既经济、方便,又可防火,但易受机械损伤、化学腐蚀、电腐蚀,故可靠性差,且检修不便,多用于工业企业中电缆根数不多的地方。

电缆埋深不得小于700 mm,壕沟与建筑物基础间距要大于600 mm。电缆引出地面,为防止机械损伤,应用2 m长的金属管或保护罩加以保护,电缆不得平行敷设于管道的上方或下面。

4. 电缆坚井

坚井是电缆敷设的垂直通道。坚井多用砖和混凝土砌成的,在有大量电缆垂直通过处采用,如发电厂的主控室,高层建筑的层间。坚井在地面或每层楼板处,设有防火门,通常做成封闭式,底部与隧道或沟相连。高层建筑坚井一般位于电梯井道两侧和楼梯走道附近。坚井还可做成钢结构固定式,坚井截面视电缆多少而定,大型坚井截面为4~5 m2,小的也只有0.9 m×0.5 m不等。

坚井易产生烟囱效应,容易使火势扩大,蔓延成灾。因此,每层楼板都应隔开;穿行管线或电缆孔洞,必须用防火材料封堵。

5. 电缆桥架

电缆架空敷设在桥架上,其优点是无积水问题,避免了与地下管沟交叉相碰,成套产品整齐美观,节约空间,封闭槽架有利于防火、防爆、抗干扰。缺点是,耗材多,施工、检修和维护困难,受外界引火源(油、煤粉起火)影响的几率较大。

6. 电缆穿管

电缆一般在出入建筑物,穿过楼板和墙壁,从电缆沟引出地面2 m,地下深0.25 m内,以及铁路、公路交叉时,均要穿管给予保护。保护管可选用水煤气管,腐蚀性场所可选用PVC 塑料管。管径要大于电缆外径的1.5倍。保护管的弯曲半径不应小于的所穿电缆的最小允许弯曲半径。

7. 对电缆头的要求

电缆线路的端部接头,称为电缆端头;将两根电缆连接起来的接头,称电缆中间接头。油浸绝缘电缆两端位差太大时,由于油压的作用,低端将会漏油,电缆铅包甚至会胀裂。为避免此故障的发生,往往要将电缆油路分隔成几段,这种隔断油路的接头,称电缆中间堵油接头和干包头等;户外型式有户外瓷质盒、铸铁盒、环氧树脂终端头等。塑料电缆全部用干包电缆头。

电缆头是影响电缆绝缘性能的关键部位,最容易成为引火源。因此,确保电缆头的施工质量是极为重要的。

电缆头在投入运行前要做耐压试验,测量出的绝缘电阻应与电缆头制做前没有大的差别,其绝缘电阻一般在50~100 MΩ以上。运行要检查电缆头有无漏油、渗油现象,有无积聚灰尘、放电痕迹等。

(二)电缆敷设的一般要求

1. 电缆线路路径要短,且尽量避免与其他管线(管道、铁路、公路和弱电电缆)交叉。敷设时要顾及已有的或拟建房屋的位置,不使电缆接近易燃易爆物及其他热源,尽可能不使电缆受到各种损坏(机械损伤、化学腐蚀、地下流散电流腐蚀、水土锈蚀、蚁鼠害)等。

2. 不同用途电缆,如工作电缆与备用电缆,动力控制电缆等宜分开敷设,并对其进行防火分隔。

3. 电缆支持点之间的距离,电缆弯曲半径,电缆最高电低点间的高差等不得超过规定数值,以防机械损伤。

4. 电缆在电缆沟内、隧道内及明敷时,应将麻包外皮剥去,并应取防火措施。

5. 交流回路中的单芯电缆应采用无钢铠的或非磁性材料护套的电缆。单芯电缆要防止引起附近金属部件发热。

6. 其他要求可参考有关电气设计手册。

(三)电缆敷设的防火要求

电缆火灾通常由电缆绝缘损坏、电缆头故障使绝缘物自燃、堆积在电缆上的粉尘自燃起火、电焊火花引燃易燃品、充油电气设备故障时喷油起火和电缆遇高温起火并蔓延等原因引起。此外,锅炉防爆门爆破,或锅炉焦块也可引燃电缆。

电缆着火延燃的同时,往往伴随产生大量有毒烟雾,使扑救困难,导致事故的扩大,损失严重,因此电缆的敷设应满足一定的安全要求。

1. 远离热源和火源

电缆道沟尽可能远离蒸汽及油管道,其最小允许距离见表5—7。当现场实际距离小于表中数值时,应在接近或交叉段前后一米处采取措施。可燃气体或可燃液体管沟,不应敷设电缆。若敷设在热力管沟中,应采取隔热措施。在具有爆炸和火灾危险的环境不应明敷电缆。

表5—7 电缆与管道最小允许距离 (mm )

名称

平行

蒸汽管道

一般管道 电力电缆 垂直 平行 控制电缆 垂直 1000 500 500 250 500 300 500 250

2. 隔离易燃易爆物

在容易受到外界着火影响的电缆区段,架空电缆应采用防火槽盒,涂刷阻燃材料等,以防止火灾蔓延;或埋地、穿管敷设电缆。对处于充油电气设备(如高压电流、电压互感器)附近的电缆沟,应密封好。

3. 封堵电缆孔洞

对通向控制室电缆夹层的孔洞,沟道,竖井的所有墙孔,楼板处电缆穿孔,和控制柜、箱、表盘下部的电缆孔洞等,都必须用耐火材料(如防火堵料、防火包和防火网)严密封堵,其中防火包和防火网主要应用于既要求防火又要求通风的地方。决不允许用木板等易燃物品承托或封堵,以防止电缆火灾向非火灾区蔓延。

4. 防火分隔

设置防火隔墙、阻火夹层及阻火段,将火灾控制在一定电缆区段,以缩小火灾范围。在电缆隧道、沟及托架的下列部位:不同厂房或车间交界处,进入室内处,不同电压配电装置交界处,不同机组及主变压器的缆疲乏连接处,隧道与主控、集控、网控室接连处,以及长距离缆道每隔100 m处等,均应设置防火隔墙或带门的防火隔墙。

防火隔墙由矿渣充填密实而成,其两侧1.5 m长的电缆涂有防火涂料,一般需涂刷4~6次,隔墙两侧还装有2 mm×800 mm宽的防火隔板(厚2 mm的钢板)用螺栓固定在电缆支架上,电缆沟阻火墙与隧道隔墙的做法相同,且都要考虑排水问题,但阻火墙两侧无需设置隔板和涂刷防火涂料。在电缆竖井中可用阻火夹层分隔,阻火夹层上下用耐火板,中间一层用矿棉半硬板,耐火板在穿过电缆处按电缆外径锯成条状孔,铺好后用散装泡沫矿棉充填缝隙,夹层上下1 m处用防火涂料刷电缆及支架3次,人孔可用可移动防火板铰链带及活动盖板予以密封。为防止架空电缆着火延燃,沿架空电缆线路可设置阻火段,对电缆中间接头应置防火段。

5. 防止电缆因故障自燃

对电缆建筑物要防止积灰、积水;确保电缆头的工艺质量,对集中的电缆头要用耐火板隔开,并对电缆头附近电缆刷防火涂料;高温处选用耐热电缆,对消防用电缆作耐火处理;加强通风,控制隧道温度,明敷电缆不得带麻被层。

6. 设置自动报警与灭火装置

可在电缆夹层、电缆隧道的适当位置设置自动报警与灭火装置。

三、电线电缆防火阻燃措施

国内外防止电线、电缆着火延燃的主要方法是应用防火材料组成各种防火阻燃措施,用以提高电缆绝缘的引燃温度,降低引燃敏感性,降低火焰沿表面燃烧速率,提高阻止火焰传播的能力。

1. 阻燃电线电缆

具有阻燃性能的PVC 绝缘和护套电线、电缆,耐温有70 ℃、90 ℃、105 ℃,氧指数大于32。阻燃型电线、电缆不易着火或着火后不延燃,离开火源可以自熄。但阻燃材料作导体的绝缘有一定的局限性,它仅适用于有阻燃要求的场所。

铜芯铜套氧化镁绝缘电缆,缆芯为铜芯,绝缘物为氧化镁,护套为无缝铜管。适用于特别重要的一级负荷,如消防控制室、消防电梯、消防泵、应急发电机等电源线,应积极推广铜护套铜芯氧化镁绝缘防火电缆(简称为MI 电缆) 。MI 电缆和耐火母线槽是预防高层、超高层民用建筑火灾的重要措施之一。MI 电缆价格比阻燃电缆价格更高,敷设方式均为明装敷设。其特点如下:

(1) 防火、耐火、耐高湿温。铜护套、铜芯线其熔点为1083 ℃,氧化镁粉绝缘材料在2200 ℃高温下不熔化,有很强的防火、耐火性能,且在250 ℃的高温环境中可长期安全工作;

(2) 无烟、无毒,有利于人员疏散,更有利于消防人员扑救;

(3) 防火、防水,耐腐蚀性能高。氧化镁绝缘材料被紧密地挤压在铜护套与铜芯之间,MI 电缆的部件全部为丝扣连接,任何气体、火焰都无法进入设备和电缆内,铜护套由无缝铜管制成,具有良好的防腐性能;

(4) 无辐射、无涡流,过载能力强。铜护套有很高的防磁、防辐射性能,单芯电缆无涡流效应。与相同截面电气设备的配电干线;

(5) 机械强度高,外径小,使用寿命长。MI 电缆的铜护套,在机械撞击和外力作用下不会损坏,确保电气和绝缘性能指标,而且铜护套外径比其他阻燃、耐火电缆要小。MI 电缆在火烤后,氧化镁无机绝缘材料不会降低电气和绝缘性能,仍可继续使用无需更换;

(6) 安全可靠性高。MI 电缆的铜护套是很好的PE 接地线,能够确保人身和设备安全运行;

(7) 使用灵活方便。在民用建筑的配电线路中,只要满足敷设高度在2.5 m以上,MI 电缆可直接敷设在天棚内,无需金属封闭线槽保护。

2. 膨胀型防火涂料

这种防火涂料的阻燃机理是,涂覆于电缆表面的膨胀型型防火涂层,当受到火星或火种作用时,很难被引燃;当受到高温或明火作用时,涂层中部分物质因热分解,高速产生不燃气体(如CO 2和水蒸气),使涂层薄膜发泡,形成致密的炭化泡沫。该泡沫具有排除氧气和对电缆基材的隔热作用,从而阻止了热量传递,防止火焰直接烧到电比利时,推迟了电缆着火时间,在一定条件下还可将火阻熄。

防火涂料应用于电缆,可采用全涂、局部涂覆或局部长距离大面积涂覆形式。为保证发生火灾时消防电源及控制回路能够正常供电和控制操作,如消防水泵和事故照明线路、高层建筑内的报警回路和消防联动系统的控制回路等的电缆线路是沿电缆全线涂膨胀型防火涂料。局部涂覆是为增大隔火距离,防止窜燃,在阻火墙一侧或两侧,根据电缆的数量、型号的不同,分别涂0.5~1.5 m长的涂料。局部长距离大面积涂覆是指对邻近易着火电缆部位涂覆。

膨胀型防火涂料的涂覆厚度,根据不同场院所、不同环境、电缆数量及其重要性,可适当增减,一般以1.0 mm左右为宜,最少0.7 mm,多则1.2 mm。涂覆比为1~2 kg/m2。涂覆方式可由具体施工环境及条件而定。可人工刷涂,也可用喷枪喷涂。

防火涂料不但对于电缆能起到防火保护作用,对一些重要场所,对配电间、控制室、计算机房的门、墙、窗,公用建筑的平面等处,亦可涂以防火涂料,以达到防火与装饰美化环境的双重效应。建筑平面上涂刷厚度以0.5~1.0 mm为宜,其耗重为0.75~1.0 kg/m2。

3. 电缆用难燃槽盒

当负荷密度达70 W/m2时,20层及以上的高层与超高层民用建筑配电线路,宜选用密集型母线槽,密集型母线槽体积小,结构紧凑,传输电流大,并能很方便地通过母线槽插接式开关箱引出电源分支线。因此,具有较高的电气及机械性能,外壳接地好,安全可靠,防火性能好。密集型母线槽的敷设必须现场实测,线槽的安装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。密集型母线槽的分类如下

(1) 普通密集型母线槽。采用国内热缩套管精细加工组装,绝缘性能可靠,寿命可达20年免维护,但不阻燃,该母线槽可作为普通多层民用建筑的大负荷机电设备的配电干线;

(2) 阻燃密集型母线槽。铜母排上采用聚四氟乙烯薄膜缠绕3层,工频耐压可达3750 V,采用进口paychem 或国产热收缩套管作为护套,各相母线间采用阻燃绝缘薄板隔离,氧指数达32以上;

(3) 耐火母线槽。设有特殊耐火性能的缠包云母带或绝缘性能高,且不燃的特殊环氧树脂粉喷

涂在母排上) ,附件为耐火绝缘件。在母线连接头、插接箱、母线槽壳体等部位经特殊设计加工,具有符合耐火标准的耐火性能。消防泵、消防电梯、应急发电机等低压配电干线应选用耐火型密集母线槽,保证在火灾时电源的供应,以利火灾的扑救。

4. 耐火隔板

耐火隔板由难燃玻璃纤维增强塑料制成,隔板两面涂覆防火涂料,具有耐火隔热性能。隔板可用来对敷设电缆的层间作防火分隔,防止电缆群中,因部分电缆着火而波及到其他层,缩小着火范围,减缓燃烧强度,防止火灾蔓延。

5. 防火堵料

防火堵料主要用来对建筑物的电缆贯穿孔洞进行封堵,从而抑制火势向邻室蔓延。

6. 防火包

防火包形似枕头状,内部填充无机物纤维、不燃和不溶于水的扩张成分,以及特殊耐热添加剂,外部由玻璃纤维编织物包装而成。主要应用在电缆或管道穿越墙体或楼板贯穿孔洞的封堵阻止电缆着火后向邻室蔓延。用防火包构成的封堵层,耐火极限可达3 h以上。

7. 防火网

防火网是以钢丝网为基材,表面涂刷防火涂料而成。适用于既要求通风,又要求防火的地方。其特点是可保证平时能充分通风,若安装在槽盒端口,则可制成通风型槽盒,有利于提高槽盒内敷设电缆的载流量。以防火网为基材可做防火门。防火网遇明火时,网上的防火涂料即刻膨胀发泡,网孔被致密泡沫炭化层封闭,从而可阻止火焰穿透和蔓延。

四、不同场所电气线路的安全要求

(一)火力发电厂线路敷设的防火要求

对于容量在300 MW及以上机组的主厂房、运煤、燃油及其他易燃易爆场所宜选用C 类阻燃电缆。

1. 防火封堵要求

建筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位,电缆贯穿隔墙、楼板的空洞应采用电缆防火封堵材料进行封堵,其防火封堵组件的耐火极限不应低于被贯穿物的耐火极限,且不应低于1h 。防火墙上的电缆孔洞应采用电缆防火封堵材料进行封堵,并应采取防止火焰延燃的措施。其防火封堵组件的耐火极限应为3 h。靠近带油设备的电缆沟盖板应密封。

2. 电缆井道的防火要求

在电缆竖井中,每间隔约7 m宜设置防火封堵。在电缆隧道或电缆沟中的下列部位,应设置防火墙:

(1)单机容量为100 MW及以上的发电厂,对应于厂用母线分段处;

(2)单机容量为100 MW及以下的发电厂,对应于全厂一半容量的厂用配电装置划分处;

(3)公用主隧道或沟内引接的分支处;

(4)电缆沟内每间隔100 m处;

(5)通向建筑物的入口处;

(6)厂区围墙处;

3. 架空线路的防火要求

当电缆采用架空线路敷设时,应在下列部位设置阻火措施:

(1)贯穿汽机房、锅炉房和集中控制楼之间的隔墙处;

(2)贯穿汽机房、锅炉房和集中控制楼外墙处;

(3)架空敷设每间距100 m处;

(4)两台机组连接处;

(5)电缆桥架分支处;

4. 电缆明敷时的防火要求

当电缆明敷时,在电缆中间接头两侧各2~3 m长的区段以及沿该电缆并行敷设的其他电缆同一长度范围内,应采取防火措施。

对明敷的35 kV以上的高压电缆,应采取防止着延燃的措施,并应符合下列规定:

(1)单机容量大于200 MW时,全部主电源回路的电缆不宜明敷在同一条电缆通道中,当不能满足上述要求时,应对部分主电源回路的电缆采取防火措施;

(2)充油电缆的供油系统,宜设置火灾自动报警和闭锁装置。

5. 供电回路的防火要求

主厂房到网络控制楼或主控制楼的每条电缆隧道或沟道所容纳的电缆回路,应满足下列规定:

(1)电机容量为200 MW及以上时,不应超过1台机组的电缆;

(2)电机容量为100 MW及以上且200 MW以下时,不宜超过2台机组的电缆;

(3)电机容量为100 MW及以下时,不宜超过3台以下机组的电缆;

当不能满足上述要求时,应采取防火分隔措施。

对直流电源、应急照明、双重化保护装置、水泵房、化学水处理及运煤系统公用重要回路的双回路电缆,宜将双回路分别布置在两个相互独立或有防火分隔的通道中,当不能满足上述要求时,应对其中一回路采取防火措施。

(二)变电站线路敷设的防火要求

为防止电缆火灾蔓延在电缆从室外进入室内的入口处、电缆竖井的出入口处、电缆接头处、主控制室与电缆夹层之间以及超过100 m的电缆沟或电缆隧道,均应采取阻燃或分隔措施,并应根据变电站的规模及重要性采取下列一种或数种措施:

(1)采用防火隔墙或隔板,并用防火材料封堵电缆通过的孔洞;

(2)电缆局部涂防火涂料或局部采用防火带、防火槽盒。

当电力电缆与控制电缆或通信电缆敷设在同一电缆沟或电缆隧道内对于220 kV及以上变电站,

时,宜采用防火槽盒或防火隔板进行分隔。对于地下变电站电缆夹层宜采用C 类或C 类以上的阻燃电缆。

(三)大型文艺演出场所线路敷设的防火要求

作为大型文艺演出场所,常会临时搭建配电箱,其防火应当得到足够的重视。作为室内临时配电箱应固定牢固,各回路断路器和保护电器应设置在封闭的金属配电箱内。而室外配电箱应有相应的防雨雪措施,进出线口应设置在箱体的下方。配电箱接地线应牢固可靠,完好无损。在配电箱附近不得堆放可燃物及其他杂物。其线路敷设应满足以下要求:

(1)线路沿建筑物敷设时应固定牢固,防止导线直接承受拉力;

(2)室内临时线路应使用橡套绝缘软线,导线在横穿通道地面处应有防机械损伤措施;

(3)多根橡套绝缘软线不宜盘绕在一起放置,否则应采取通风散热措施;

(4)导线的连接点均应使用插接件或专用连接器连接;

(5)必须有放置导线连接点直接承受拉力的措施;

(6)一般情况下,中性线截面积应与相线界面相等。当有可控硅调光装置时,中性线截面积不应小于相线截面积的2倍。

(四)公共娱乐场所线路敷设的防火要求

公共娱乐场所作为人员聚集的场所,其执行更加严格的线路敷设要求:

(1)线路敷设应采用铜芯绝缘导线,其最小截面积不应小于1.5 mm2;

(2)室内的配电线路宜穿管暗敷在墙内;当明敷时,所有配电线路必须穿金属管(槽)保护,导线不得外漏;横穿通道地面的导线应采取固定的机械保护措施;

(3)在可燃物装饰夹层内的暗敷配电线路,应穿金属管保护;若受条件限制居于不能穿金属管时,穿金属软管保护,其长度不应大于2.0 m,导线不得裸露;

(4)严禁擅自拉接临时电气线路;

(5)导线穿越可燃物装饰材料时,应采用玻璃棉、石棉等非燃材料做隔热保护;

(6)移动式灯具的电源线,应当采用橡胶绝缘软线,其长度不宜大于2 m;

(7)灯具、开关、插座、吊扇、壁扇等电器安装处应设接线盒,导线的街头应在盒内压接;

(8)建筑物吊顶部位的灯槽布线应等同于闷顶内布线。当有可燃物时必须穿金属管保护。若受条件限制局部不能穿金属管时,可穿金属软管保护,导线不得裸露。无可燃物时可穿难燃型刚性塑料管保护。

(五)施工场地线路敷设的防火要求

施工场地的线路敷设应满足以下要求:

(1)使用场地架空线路的电杆应必考易受碰撞、易受雨水冲刷和避开热力管道和交通车辆频繁的场所,安装时应尽量减少导线连接端子承受的拉力;

(2)应采用电缆或绝缘导线;

(3)电缆敷设的路径应尽量避免与行车道交叉,交叉时必须套以钢管作机械保护;

(4)工棚内的电气线路,除较套软电缆和护套线外,均应固定在绝缘子上,穿墙时应套绝缘管;

(5)电气线路不得接触潮湿地面,不得靠近热源,不得直接绑挂在金属构架上任其晃动而不加以绝缘子固定;

(6)在竹木脚手架上敷设线路时应采用绝缘子固定,在金属脚手架上敷设线路时,应采用木横担和绝缘子固定;

(7)移动电缆应采用铜芯重型橡套电缆。

(六)宾馆、商业橱窗柜内线路敷设的防火要求

宾馆、商业橱窗柜内的线路敷设应满足下列要求:

(1)用以连接家具和建筑物间的线路应符合下列规定:

① 当与建筑物线路固定连接时,采用单芯硬导体护套线;

② 当通过墙上插座连接时,采用橡胶绝缘或塑料绝缘软电缆好软护套线;

(2)家具内的线路如需挪动,应采用橡胶绝缘软电缆或软护套线;

(3)家具内的线路应采用铜芯护套线,其截面积不得小于1.5 mm2;如线路不供给插座用电,

《电气防火及火灾监控》电子教材

且线路长度不超过10 m,则其最小截面积可为0.75 mm2.

(4)家具内的线路应牢固地固定,或用套管、线槽保护,或置于家具内不会受损伤的空槽内;

(5)家具内线路不应承受拉力和扭力,家具进线处和靠近线路接头处的线路应采取减少线路受力的措施。

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第二节 电气线路及电缆防火

一、线路敷设的安全要求

(一)架空线路敷设的防火要求

1. 对路径的防火要求

架空线路不得跨越有爆炸危险和易燃材料堆场,架空线的路径如果与这些有爆炸燃烧危险的设施较近时,必须保持不小于电杆的1.5倍间距,以防倒杆、发生断线事故时,导线短路产生火花电弧,引起爆炸和燃烧。

2. 安全距离

架空线路有高压和低压两种,为确保其安全运行,保持一定的水平和垂直距离。

(1)垂直距离 架空线路导线对地面、水面和跨越物的最小允许间隔距离,如表5—5所示。为防止架空线与树木之间相碰放电引起火灾和危及人身安全,架空线至树木顶部的垂直距离1 kV以下一般不应小于1 m。

表 5—5 架空配电线路导线对地面、水面和跨越物的最小允许间距 线路额定电压(kV )

0.22~~10

6

5

4

5

3

7.5

6

6

6

1 6.5 5.5 4.5 5 3 7.5 6 7 6 1.5 经过地区或跨越项目 1.地面(水面) (1)居民区 (2)非居民区 (3)居民密度小,交通困难的地区 (4)不能通航及不能浮运的河、湖(冬季至冰面) (5)不能通航及不能浮运的河、湖至最高水位 2.对铁路 (1)公用及非公用标准轨铁路,至轨道 (2)非公用窄轨铁路,至轨道 3.对公路、城市道路 4.对河流 (1)长年洪水(至水面) (2)至最高航行水位时的高船桅顶和长年洪水位时的浮运物顶

(2)水平距离 在最大风偏情况下,架空线路的边导线与城市中多层建筑物或新建扩建的建筑物的规划线之间的水平距离,1 kV以下线路不应小于1 m,在无风的情况下,边导线与城市中现有建筑物之间的净距离不应小于0.5 m。

(3)线间距离 架空配电线路的导线与导线之间的距离1 kV以下一般为0.3~0.5 m。

(4)交叉距离 电力线路互相跨越时,一般较高电压线路在上,并不应有导线接头;较低电压线路在下,且应保持一定允许距离。

(二)接户线与进户线的防火要求

从架空线路的电杆到用户线第一个支持点之间的引线叫接户线。接户线的档距,不宜越过25 m。距地距离,对小于1 kV的要大于2.5 m。

从用户屋外第一个支持点到屋内第一个支持点之间的引线叫进户线。进户线应采用绝缘线穿管进户。进户钢管应设防水弯头,以防电线磨损,雨水倒流,造成短路或产生漏电引起火灾。严禁将电线从腰窗、天窗、老虎窗、或从草、木层顶直接引入建筑内。

爆炸物品库的进户线,宜用铠装电缆埋地引入;进户处宜穿管,并将电缆外皮接地,从电杆引入电缆的长度L ≥2ρ1/2,一般不小于15 m。电杆上设置低压避雷器,以防感应雷电波,沿进户线侵入库内,引起爆炸事故。

(三)室内、室外线路敷设的防火要求

室内线路指安装在房屋内的线路。室外线路是指安装在遮檐下,或沿建筑物外墙,或外墙之间的配线。室内、外线路应采用绝缘线。敷设时要防止导线机械受损,以避免绝缘性能下降。导线连接也要避免接触电阻过大造成局部过热。

1. 按环境确定敷设方式

在实际生产、生活中,电气设备所处的环境各异。有的处在潮湿和特别潮湿的环境,有的处于多尘环境,有的处于腐蚀环境,有的处于火灾危险环境以及爆炸环境中。不同环境要求使用的导线、电缆类型也不同,安装敷设方法也要与其相适应,只有这们才能保证导线在各种环境下的安全运行,防止火灾。表5—6列出了按环境选择导线、电缆及其敷设方式,代参考。

表5—6 按环境选择导线、电缆及其敷设方式 环境特征 线路敷设方式

1、 绝缘线瓷珠、瓷夹板或铝皮卡明配线

正常干燥环境 2、 绝缘线、裸线瓷瓶明配线

3、 绝缘线穿管明敷或暗敷

4、 电缆明敷或放在沟中

潮湿和特别潮湿的

环境 1、 绝缘线瓷瓶明配线(敷设高度>3.5米)2、 绝缘线穿塑料管、钢管明敷或暗敷 3、 电缆明敷

1、 塑料线瓷珠、瓷瓶明配

多尘环境 2、 绝缘线穿塑料管明或暗敷

3、 电缆明敷

1、 绝缘线瓷珠明配线

有火灾危险的环境 2、 绝缘线穿管明敷或暗敷

3、 电缆明敷或放在沟中

有爆炸危险的环境 1、 绝缘线穿钢管明敷或暗敷 2、 电缆明敷 常见电线、电缆类型 BBLV 、BLXF 、BLV 、BLV A 、BLX BBLX 、BLXF 、BLV 、LV 、LMV BBLX 、BLXFBLX ZLL 、ZLL 11、VLV 、VJV 、XLV 、ZLQ BBLX 、BLXF 、BLV 、BLX BBLX 、BLXF 、BLV ZLL 11、VLV 、YJV 、VLX BLV 、BLVV BBLX 、BLXF 、BLV 、BV 、BLX VLV 、VJV 、ZLL 11、XLV BBLX 、BLV 、BLX BBLX 、BLV 、BLX ZLL 11、ZLQ 、VLV 、YJV BBX 、BV 、BX ZL 120、ZQ 20、VV 20

高温场所应用以石棉、玻璃丝、瓷珠、云母等作为耐热配线或选择耐火及耐热导线或电缆。 有闷顶的三、四级耐火等级建筑物,闷顶内的电线,应用金属管配线或带有金属保护的绝缘导线。

2. 对室内、外线距离的要求

为防止导线绝缘损坏后引起火灾,敷设线路时,要注意线间、导线固定点间以及线路与建筑物、地面之间必须保持一定距离。

导线固定点间最大允许距离,随着敷设方式、敷设场所和导线截面的不同而不同。

为了保证配线的安全运行,配线与室内外管道、建筑物、地面及导线相互间应保持一定的距离。

3. 室内导线应采用其他敷设方式时的防火要求

(1)明敷方式时的防火要求 绝缘导线应防止受机械损伤,如导线穿过墙壁或可燃建筑构件时,应采用砌在墙内的绝缘管子,且每只管子只能穿一根导线。从地面向上安装的绝缘导线,距地面两米高以内的一段应加钢管保护,以防绝缘受损造成事故。

(2)线管配线的防火要求 凡明敷于潮湿场所或埋在地下的线管均应采用水、煤气钢管。明敷或暗敷于干燥场所的线管可采用一般钢管。线管内导线绝缘强度不应低于交流500V 。用金属管保护的交流线路,当负荷电流大于25 A时,为避免涡流产生,应将同一回路的所有导线穿于同一根金属管内。

(3)槽板配线的防火要求 槽板配线就是把导线敷设在槽板线槽内,上面用盖板把导线住。槽板有木质的和塑料制的,适用于办公室、生活间等干燥的场所。槽板应设在明处,不得直接穿过楼板或墙壁必要时,须改用瓷套管或钢管保护。安装槽板时,要防止将导线绝缘钉破,造成漏电或短路事故。槽板若为木板时,应采用干燥坚硬的,并涂漆防潮,以达到防止机械损伤和增强绝缘的目的。木槽板在有尘埃或有燃烧、爆炸危险场所,不得使用。

4. 对导线连接和封端的技术要求

导线相互连接或导线与电气设备的连接的接头处,是造成过大电阻,产生局部过热的主要部位,是产生火灾的引火源。

(1)对连接的基本要求

① 导线连接接触处,应接触可靠、稳定,接触电阻应不大于同样长度、截面的电阻;

② 连接接头要牢固,其机械强度不得小于同截面导线的80 %;

③ 接头应耐腐蚀;铝线连接采用焊接时,要防止焊药和溶渣的化学腐蚀;铝线与铜线连接要防止接触面松动、受潮、氧化,以及防止在铜铝线之间产生电化腐蚀;

④接头处包缠的绝缘材料的绝缘强度应与原导线相同。

(2)对铜(铝)芯导线的中间连接和分支连接的要求

4 mm2应用熔焊、线夹、瓷接头或压接法连接。在实际施工中,2.5 mm2以下的单芯导线多用绞接;

的单芯铜导线可用缠绕法连接;多芯铜线多用压接或缠绞连接。铝芯线可用铝管进行压接。铜导线和铝导线连接时,可用铜铝过渡连接管。

(3)对导线出线端子的装接要求

2.5 mm2以下的多股铜芯与电气设备的接线端子可直接连接,但多股10 mm2以下的单股铜芯线,

铜线宜先拧紧,搪锡后再连接。多股铝芯线和截面大于,2.5 mm2的多股铜芯线的终端,应在其端子焊接或压接后,再与电气设备的接线端子连接。铜线接线端子,俗称铜接头、线鼻子,常用锡焊接,焊接时涂无酸焊接膏。

(4)对恢复接头外绝缘的要求

绝缘导线中间和分支接头,绝缘应包缠均匀、严密,并不低于原有绝缘强度;接线端子端部与导线绝缘层空隙处,应用绝缘带包缠严密。

二、电缆敷设方式及其一般要求

电缆防火应包括按环境选型、截面选择和电缆敷设方式和要求。

(一)电缆敷设方式

常用的敷设方式有:电缆隧道、电缆沟、排管、壕沟(直埋)、坚井、桥架、夹层等,各种方式及其特点与选择等如下:

1. 电缆隧道和电缆沟

电缆隧道是用来放置电缆的,是一种封闭狭长的构筑物,高1.8 m以上,两侧设有数层敷设电缆的支架,可放置很多电缆,人在隧道内能方便地进行电缆敷设,更换和维修工作。缺点是投资大、耗材多,易积水。适用于有大量电缆的配置处。

电缆沟为有盖板的沟道,沟宽与深不足1 m,敷设和维修电缆必须揭开水泥盖板,很不方便,且容易积灰、积水,但施工简单、造价低,走向灵活且能容纳较多电缆。电缆沟有屋内、屋外和厂区三种,适于电缆更换机会少的地方。要避免在易积水、积灰的场所使用。

电缆隧道(沟)在进入建筑物(如变配电所)处,或电缆隧道每隔100 m处,应设带门的防火隔墙,对电缆沟只设隔墙,以防止电缆发生火灾时烟火向室内蔓延扩大,且可防小动物进入室内。电缆隧道应尽量采用自然通风,当电缆热损失超过150~200 W/m时,需考虑机械通风。

2. 电缆排管

电缆敷设在排管中,可以免受机械损伤,并能有效防火,但施工复杂,检修和更换都不方便,散热条件差,需要降低电缆载流量。排管孔眼,对电力电缆应大于100 mm,对控制电缆应大于75 mm,孔眼电缆占积率为66 %。排管材料选择,高于地下水位1 m以上的可用石棉水泥管或混凝土管;对潮湿地区,为防电缆铅层受到化学腐蚀,可用PVC (塑料管)。

3. 壕沟(直埋)

将电缆直接进在地下,既经济、方便,又可防火,但易受机械损伤、化学腐蚀、电腐蚀,故可靠性差,且检修不便,多用于工业企业中电缆根数不多的地方。

电缆埋深不得小于700 mm,壕沟与建筑物基础间距要大于600 mm。电缆引出地面,为防止机械损伤,应用2 m长的金属管或保护罩加以保护,电缆不得平行敷设于管道的上方或下面。

4. 电缆坚井

坚井是电缆敷设的垂直通道。坚井多用砖和混凝土砌成的,在有大量电缆垂直通过处采用,如发电厂的主控室,高层建筑的层间。坚井在地面或每层楼板处,设有防火门,通常做成封闭式,底部与隧道或沟相连。高层建筑坚井一般位于电梯井道两侧和楼梯走道附近。坚井还可做成钢结构固定式,坚井截面视电缆多少而定,大型坚井截面为4~5 m2,小的也只有0.9 m×0.5 m不等。

坚井易产生烟囱效应,容易使火势扩大,蔓延成灾。因此,每层楼板都应隔开;穿行管线或电缆孔洞,必须用防火材料封堵。

5. 电缆桥架

电缆架空敷设在桥架上,其优点是无积水问题,避免了与地下管沟交叉相碰,成套产品整齐美观,节约空间,封闭槽架有利于防火、防爆、抗干扰。缺点是,耗材多,施工、检修和维护困难,受外界引火源(油、煤粉起火)影响的几率较大。

6. 电缆穿管

电缆一般在出入建筑物,穿过楼板和墙壁,从电缆沟引出地面2 m,地下深0.25 m内,以及铁路、公路交叉时,均要穿管给予保护。保护管可选用水煤气管,腐蚀性场所可选用PVC 塑料管。管径要大于电缆外径的1.5倍。保护管的弯曲半径不应小于的所穿电缆的最小允许弯曲半径。

7. 对电缆头的要求

电缆线路的端部接头,称为电缆端头;将两根电缆连接起来的接头,称电缆中间接头。油浸绝缘电缆两端位差太大时,由于油压的作用,低端将会漏油,电缆铅包甚至会胀裂。为避免此故障的发生,往往要将电缆油路分隔成几段,这种隔断油路的接头,称电缆中间堵油接头和干包头等;户外型式有户外瓷质盒、铸铁盒、环氧树脂终端头等。塑料电缆全部用干包电缆头。

电缆头是影响电缆绝缘性能的关键部位,最容易成为引火源。因此,确保电缆头的施工质量是极为重要的。

电缆头在投入运行前要做耐压试验,测量出的绝缘电阻应与电缆头制做前没有大的差别,其绝缘电阻一般在50~100 MΩ以上。运行要检查电缆头有无漏油、渗油现象,有无积聚灰尘、放电痕迹等。

(二)电缆敷设的一般要求

1. 电缆线路路径要短,且尽量避免与其他管线(管道、铁路、公路和弱电电缆)交叉。敷设时要顾及已有的或拟建房屋的位置,不使电缆接近易燃易爆物及其他热源,尽可能不使电缆受到各种损坏(机械损伤、化学腐蚀、地下流散电流腐蚀、水土锈蚀、蚁鼠害)等。

2. 不同用途电缆,如工作电缆与备用电缆,动力控制电缆等宜分开敷设,并对其进行防火分隔。

3. 电缆支持点之间的距离,电缆弯曲半径,电缆最高电低点间的高差等不得超过规定数值,以防机械损伤。

4. 电缆在电缆沟内、隧道内及明敷时,应将麻包外皮剥去,并应取防火措施。

5. 交流回路中的单芯电缆应采用无钢铠的或非磁性材料护套的电缆。单芯电缆要防止引起附近金属部件发热。

6. 其他要求可参考有关电气设计手册。

(三)电缆敷设的防火要求

电缆火灾通常由电缆绝缘损坏、电缆头故障使绝缘物自燃、堆积在电缆上的粉尘自燃起火、电焊火花引燃易燃品、充油电气设备故障时喷油起火和电缆遇高温起火并蔓延等原因引起。此外,锅炉防爆门爆破,或锅炉焦块也可引燃电缆。

电缆着火延燃的同时,往往伴随产生大量有毒烟雾,使扑救困难,导致事故的扩大,损失严重,因此电缆的敷设应满足一定的安全要求。

1. 远离热源和火源

电缆道沟尽可能远离蒸汽及油管道,其最小允许距离见表5—7。当现场实际距离小于表中数值时,应在接近或交叉段前后一米处采取措施。可燃气体或可燃液体管沟,不应敷设电缆。若敷设在热力管沟中,应采取隔热措施。在具有爆炸和火灾危险的环境不应明敷电缆。

表5—7 电缆与管道最小允许距离 (mm )

名称

平行

蒸汽管道

一般管道 电力电缆 垂直 平行 控制电缆 垂直 1000 500 500 250 500 300 500 250

2. 隔离易燃易爆物

在容易受到外界着火影响的电缆区段,架空电缆应采用防火槽盒,涂刷阻燃材料等,以防止火灾蔓延;或埋地、穿管敷设电缆。对处于充油电气设备(如高压电流、电压互感器)附近的电缆沟,应密封好。

3. 封堵电缆孔洞

对通向控制室电缆夹层的孔洞,沟道,竖井的所有墙孔,楼板处电缆穿孔,和控制柜、箱、表盘下部的电缆孔洞等,都必须用耐火材料(如防火堵料、防火包和防火网)严密封堵,其中防火包和防火网主要应用于既要求防火又要求通风的地方。决不允许用木板等易燃物品承托或封堵,以防止电缆火灾向非火灾区蔓延。

4. 防火分隔

设置防火隔墙、阻火夹层及阻火段,将火灾控制在一定电缆区段,以缩小火灾范围。在电缆隧道、沟及托架的下列部位:不同厂房或车间交界处,进入室内处,不同电压配电装置交界处,不同机组及主变压器的缆疲乏连接处,隧道与主控、集控、网控室接连处,以及长距离缆道每隔100 m处等,均应设置防火隔墙或带门的防火隔墙。

防火隔墙由矿渣充填密实而成,其两侧1.5 m长的电缆涂有防火涂料,一般需涂刷4~6次,隔墙两侧还装有2 mm×800 mm宽的防火隔板(厚2 mm的钢板)用螺栓固定在电缆支架上,电缆沟阻火墙与隧道隔墙的做法相同,且都要考虑排水问题,但阻火墙两侧无需设置隔板和涂刷防火涂料。在电缆竖井中可用阻火夹层分隔,阻火夹层上下用耐火板,中间一层用矿棉半硬板,耐火板在穿过电缆处按电缆外径锯成条状孔,铺好后用散装泡沫矿棉充填缝隙,夹层上下1 m处用防火涂料刷电缆及支架3次,人孔可用可移动防火板铰链带及活动盖板予以密封。为防止架空电缆着火延燃,沿架空电缆线路可设置阻火段,对电缆中间接头应置防火段。

5. 防止电缆因故障自燃

对电缆建筑物要防止积灰、积水;确保电缆头的工艺质量,对集中的电缆头要用耐火板隔开,并对电缆头附近电缆刷防火涂料;高温处选用耐热电缆,对消防用电缆作耐火处理;加强通风,控制隧道温度,明敷电缆不得带麻被层。

6. 设置自动报警与灭火装置

可在电缆夹层、电缆隧道的适当位置设置自动报警与灭火装置。

三、电线电缆防火阻燃措施

国内外防止电线、电缆着火延燃的主要方法是应用防火材料组成各种防火阻燃措施,用以提高电缆绝缘的引燃温度,降低引燃敏感性,降低火焰沿表面燃烧速率,提高阻止火焰传播的能力。

1. 阻燃电线电缆

具有阻燃性能的PVC 绝缘和护套电线、电缆,耐温有70 ℃、90 ℃、105 ℃,氧指数大于32。阻燃型电线、电缆不易着火或着火后不延燃,离开火源可以自熄。但阻燃材料作导体的绝缘有一定的局限性,它仅适用于有阻燃要求的场所。

铜芯铜套氧化镁绝缘电缆,缆芯为铜芯,绝缘物为氧化镁,护套为无缝铜管。适用于特别重要的一级负荷,如消防控制室、消防电梯、消防泵、应急发电机等电源线,应积极推广铜护套铜芯氧化镁绝缘防火电缆(简称为MI 电缆) 。MI 电缆和耐火母线槽是预防高层、超高层民用建筑火灾的重要措施之一。MI 电缆价格比阻燃电缆价格更高,敷设方式均为明装敷设。其特点如下:

(1) 防火、耐火、耐高湿温。铜护套、铜芯线其熔点为1083 ℃,氧化镁粉绝缘材料在2200 ℃高温下不熔化,有很强的防火、耐火性能,且在250 ℃的高温环境中可长期安全工作;

(2) 无烟、无毒,有利于人员疏散,更有利于消防人员扑救;

(3) 防火、防水,耐腐蚀性能高。氧化镁绝缘材料被紧密地挤压在铜护套与铜芯之间,MI 电缆的部件全部为丝扣连接,任何气体、火焰都无法进入设备和电缆内,铜护套由无缝铜管制成,具有良好的防腐性能;

(4) 无辐射、无涡流,过载能力强。铜护套有很高的防磁、防辐射性能,单芯电缆无涡流效应。与相同截面电气设备的配电干线;

(5) 机械强度高,外径小,使用寿命长。MI 电缆的铜护套,在机械撞击和外力作用下不会损坏,确保电气和绝缘性能指标,而且铜护套外径比其他阻燃、耐火电缆要小。MI 电缆在火烤后,氧化镁无机绝缘材料不会降低电气和绝缘性能,仍可继续使用无需更换;

(6) 安全可靠性高。MI 电缆的铜护套是很好的PE 接地线,能够确保人身和设备安全运行;

(7) 使用灵活方便。在民用建筑的配电线路中,只要满足敷设高度在2.5 m以上,MI 电缆可直接敷设在天棚内,无需金属封闭线槽保护。

2. 膨胀型防火涂料

这种防火涂料的阻燃机理是,涂覆于电缆表面的膨胀型型防火涂层,当受到火星或火种作用时,很难被引燃;当受到高温或明火作用时,涂层中部分物质因热分解,高速产生不燃气体(如CO 2和水蒸气),使涂层薄膜发泡,形成致密的炭化泡沫。该泡沫具有排除氧气和对电缆基材的隔热作用,从而阻止了热量传递,防止火焰直接烧到电比利时,推迟了电缆着火时间,在一定条件下还可将火阻熄。

防火涂料应用于电缆,可采用全涂、局部涂覆或局部长距离大面积涂覆形式。为保证发生火灾时消防电源及控制回路能够正常供电和控制操作,如消防水泵和事故照明线路、高层建筑内的报警回路和消防联动系统的控制回路等的电缆线路是沿电缆全线涂膨胀型防火涂料。局部涂覆是为增大隔火距离,防止窜燃,在阻火墙一侧或两侧,根据电缆的数量、型号的不同,分别涂0.5~1.5 m长的涂料。局部长距离大面积涂覆是指对邻近易着火电缆部位涂覆。

膨胀型防火涂料的涂覆厚度,根据不同场院所、不同环境、电缆数量及其重要性,可适当增减,一般以1.0 mm左右为宜,最少0.7 mm,多则1.2 mm。涂覆比为1~2 kg/m2。涂覆方式可由具体施工环境及条件而定。可人工刷涂,也可用喷枪喷涂。

防火涂料不但对于电缆能起到防火保护作用,对一些重要场所,对配电间、控制室、计算机房的门、墙、窗,公用建筑的平面等处,亦可涂以防火涂料,以达到防火与装饰美化环境的双重效应。建筑平面上涂刷厚度以0.5~1.0 mm为宜,其耗重为0.75~1.0 kg/m2。

3. 电缆用难燃槽盒

当负荷密度达70 W/m2时,20层及以上的高层与超高层民用建筑配电线路,宜选用密集型母线槽,密集型母线槽体积小,结构紧凑,传输电流大,并能很方便地通过母线槽插接式开关箱引出电源分支线。因此,具有较高的电气及机械性能,外壳接地好,安全可靠,防火性能好。密集型母线槽的敷设必须现场实测,线槽的安装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。密集型母线槽的分类如下

(1) 普通密集型母线槽。采用国内热缩套管精细加工组装,绝缘性能可靠,寿命可达20年免维护,但不阻燃,该母线槽可作为普通多层民用建筑的大负荷机电设备的配电干线;

(2) 阻燃密集型母线槽。铜母排上采用聚四氟乙烯薄膜缠绕3层,工频耐压可达3750 V,采用进口paychem 或国产热收缩套管作为护套,各相母线间采用阻燃绝缘薄板隔离,氧指数达32以上;

(3) 耐火母线槽。设有特殊耐火性能的缠包云母带或绝缘性能高,且不燃的特殊环氧树脂粉喷

涂在母排上) ,附件为耐火绝缘件。在母线连接头、插接箱、母线槽壳体等部位经特殊设计加工,具有符合耐火标准的耐火性能。消防泵、消防电梯、应急发电机等低压配电干线应选用耐火型密集母线槽,保证在火灾时电源的供应,以利火灾的扑救。

4. 耐火隔板

耐火隔板由难燃玻璃纤维增强塑料制成,隔板两面涂覆防火涂料,具有耐火隔热性能。隔板可用来对敷设电缆的层间作防火分隔,防止电缆群中,因部分电缆着火而波及到其他层,缩小着火范围,减缓燃烧强度,防止火灾蔓延。

5. 防火堵料

防火堵料主要用来对建筑物的电缆贯穿孔洞进行封堵,从而抑制火势向邻室蔓延。

6. 防火包

防火包形似枕头状,内部填充无机物纤维、不燃和不溶于水的扩张成分,以及特殊耐热添加剂,外部由玻璃纤维编织物包装而成。主要应用在电缆或管道穿越墙体或楼板贯穿孔洞的封堵阻止电缆着火后向邻室蔓延。用防火包构成的封堵层,耐火极限可达3 h以上。

7. 防火网

防火网是以钢丝网为基材,表面涂刷防火涂料而成。适用于既要求通风,又要求防火的地方。其特点是可保证平时能充分通风,若安装在槽盒端口,则可制成通风型槽盒,有利于提高槽盒内敷设电缆的载流量。以防火网为基材可做防火门。防火网遇明火时,网上的防火涂料即刻膨胀发泡,网孔被致密泡沫炭化层封闭,从而可阻止火焰穿透和蔓延。

四、不同场所电气线路的安全要求

(一)火力发电厂线路敷设的防火要求

对于容量在300 MW及以上机组的主厂房、运煤、燃油及其他易燃易爆场所宜选用C 类阻燃电缆。

1. 防火封堵要求

建筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位,电缆贯穿隔墙、楼板的空洞应采用电缆防火封堵材料进行封堵,其防火封堵组件的耐火极限不应低于被贯穿物的耐火极限,且不应低于1h 。防火墙上的电缆孔洞应采用电缆防火封堵材料进行封堵,并应采取防止火焰延燃的措施。其防火封堵组件的耐火极限应为3 h。靠近带油设备的电缆沟盖板应密封。

2. 电缆井道的防火要求

在电缆竖井中,每间隔约7 m宜设置防火封堵。在电缆隧道或电缆沟中的下列部位,应设置防火墙:

(1)单机容量为100 MW及以上的发电厂,对应于厂用母线分段处;

(2)单机容量为100 MW及以下的发电厂,对应于全厂一半容量的厂用配电装置划分处;

(3)公用主隧道或沟内引接的分支处;

(4)电缆沟内每间隔100 m处;

(5)通向建筑物的入口处;

(6)厂区围墙处;

3. 架空线路的防火要求

当电缆采用架空线路敷设时,应在下列部位设置阻火措施:

(1)贯穿汽机房、锅炉房和集中控制楼之间的隔墙处;

(2)贯穿汽机房、锅炉房和集中控制楼外墙处;

(3)架空敷设每间距100 m处;

(4)两台机组连接处;

(5)电缆桥架分支处;

4. 电缆明敷时的防火要求

当电缆明敷时,在电缆中间接头两侧各2~3 m长的区段以及沿该电缆并行敷设的其他电缆同一长度范围内,应采取防火措施。

对明敷的35 kV以上的高压电缆,应采取防止着延燃的措施,并应符合下列规定:

(1)单机容量大于200 MW时,全部主电源回路的电缆不宜明敷在同一条电缆通道中,当不能满足上述要求时,应对部分主电源回路的电缆采取防火措施;

(2)充油电缆的供油系统,宜设置火灾自动报警和闭锁装置。

5. 供电回路的防火要求

主厂房到网络控制楼或主控制楼的每条电缆隧道或沟道所容纳的电缆回路,应满足下列规定:

(1)电机容量为200 MW及以上时,不应超过1台机组的电缆;

(2)电机容量为100 MW及以上且200 MW以下时,不宜超过2台机组的电缆;

(3)电机容量为100 MW及以下时,不宜超过3台以下机组的电缆;

当不能满足上述要求时,应采取防火分隔措施。

对直流电源、应急照明、双重化保护装置、水泵房、化学水处理及运煤系统公用重要回路的双回路电缆,宜将双回路分别布置在两个相互独立或有防火分隔的通道中,当不能满足上述要求时,应对其中一回路采取防火措施。

(二)变电站线路敷设的防火要求

为防止电缆火灾蔓延在电缆从室外进入室内的入口处、电缆竖井的出入口处、电缆接头处、主控制室与电缆夹层之间以及超过100 m的电缆沟或电缆隧道,均应采取阻燃或分隔措施,并应根据变电站的规模及重要性采取下列一种或数种措施:

(1)采用防火隔墙或隔板,并用防火材料封堵电缆通过的孔洞;

(2)电缆局部涂防火涂料或局部采用防火带、防火槽盒。

当电力电缆与控制电缆或通信电缆敷设在同一电缆沟或电缆隧道内对于220 kV及以上变电站,

时,宜采用防火槽盒或防火隔板进行分隔。对于地下变电站电缆夹层宜采用C 类或C 类以上的阻燃电缆。

(三)大型文艺演出场所线路敷设的防火要求

作为大型文艺演出场所,常会临时搭建配电箱,其防火应当得到足够的重视。作为室内临时配电箱应固定牢固,各回路断路器和保护电器应设置在封闭的金属配电箱内。而室外配电箱应有相应的防雨雪措施,进出线口应设置在箱体的下方。配电箱接地线应牢固可靠,完好无损。在配电箱附近不得堆放可燃物及其他杂物。其线路敷设应满足以下要求:

(1)线路沿建筑物敷设时应固定牢固,防止导线直接承受拉力;

(2)室内临时线路应使用橡套绝缘软线,导线在横穿通道地面处应有防机械损伤措施;

(3)多根橡套绝缘软线不宜盘绕在一起放置,否则应采取通风散热措施;

(4)导线的连接点均应使用插接件或专用连接器连接;

(5)必须有放置导线连接点直接承受拉力的措施;

(6)一般情况下,中性线截面积应与相线界面相等。当有可控硅调光装置时,中性线截面积不应小于相线截面积的2倍。

(四)公共娱乐场所线路敷设的防火要求

公共娱乐场所作为人员聚集的场所,其执行更加严格的线路敷设要求:

(1)线路敷设应采用铜芯绝缘导线,其最小截面积不应小于1.5 mm2;

(2)室内的配电线路宜穿管暗敷在墙内;当明敷时,所有配电线路必须穿金属管(槽)保护,导线不得外漏;横穿通道地面的导线应采取固定的机械保护措施;

(3)在可燃物装饰夹层内的暗敷配电线路,应穿金属管保护;若受条件限制居于不能穿金属管时,穿金属软管保护,其长度不应大于2.0 m,导线不得裸露;

(4)严禁擅自拉接临时电气线路;

(5)导线穿越可燃物装饰材料时,应采用玻璃棉、石棉等非燃材料做隔热保护;

(6)移动式灯具的电源线,应当采用橡胶绝缘软线,其长度不宜大于2 m;

(7)灯具、开关、插座、吊扇、壁扇等电器安装处应设接线盒,导线的街头应在盒内压接;

(8)建筑物吊顶部位的灯槽布线应等同于闷顶内布线。当有可燃物时必须穿金属管保护。若受条件限制局部不能穿金属管时,可穿金属软管保护,导线不得裸露。无可燃物时可穿难燃型刚性塑料管保护。

(五)施工场地线路敷设的防火要求

施工场地的线路敷设应满足以下要求:

(1)使用场地架空线路的电杆应必考易受碰撞、易受雨水冲刷和避开热力管道和交通车辆频繁的场所,安装时应尽量减少导线连接端子承受的拉力;

(2)应采用电缆或绝缘导线;

(3)电缆敷设的路径应尽量避免与行车道交叉,交叉时必须套以钢管作机械保护;

(4)工棚内的电气线路,除较套软电缆和护套线外,均应固定在绝缘子上,穿墙时应套绝缘管;

(5)电气线路不得接触潮湿地面,不得靠近热源,不得直接绑挂在金属构架上任其晃动而不加以绝缘子固定;

(6)在竹木脚手架上敷设线路时应采用绝缘子固定,在金属脚手架上敷设线路时,应采用木横担和绝缘子固定;

(7)移动电缆应采用铜芯重型橡套电缆。

(六)宾馆、商业橱窗柜内线路敷设的防火要求

宾馆、商业橱窗柜内的线路敷设应满足下列要求:

(1)用以连接家具和建筑物间的线路应符合下列规定:

① 当与建筑物线路固定连接时,采用单芯硬导体护套线;

② 当通过墙上插座连接时,采用橡胶绝缘或塑料绝缘软电缆好软护套线;

(2)家具内的线路如需挪动,应采用橡胶绝缘软电缆或软护套线;

(3)家具内的线路应采用铜芯护套线,其截面积不得小于1.5 mm2;如线路不供给插座用电,

《电气防火及火灾监控》电子教材

且线路长度不超过10 m,则其最小截面积可为0.75 mm2.

(4)家具内的线路应牢固地固定,或用套管、线槽保护,或置于家具内不会受损伤的空槽内;

(5)家具内线路不应承受拉力和扭力,家具进线处和靠近线路接头处的线路应采取减少线路受力的措施。

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