电线电缆在建筑电气防火设计中的应用研究

发表时间:2021/3/16   来源:《中国电业》2020年第30期   作者:袁海威
[导读] 作为建筑电气系统的关键构成,电气线路的防火设计成为了电气系统防火设计的关键。
        袁海威
        上海飞航电线电缆有限公司    201616

        摘要:作为建筑电气系统的关键构成,电气线路的防火设计成为了电气系统防火设计的关键。因此,做好电气防火设计是关键所在,对于提升电气防火设计质量,确保电气系统的安全可靠具有重要意义,电线电缆决定着建筑整体的电气防火设计效果。本文首先对电线电缆的主要类型进行介绍,然后对电线电缆的合理选择进行介绍,并提出电线电缆的运用规范技术。
        关键词:建筑工程;电气防火设计;电线电缆;应用技术
        在近几年关于建筑的火灾年鉴中,大部分的建筑物火灾都是由于电气火灾所导致,并且电气火灾出现的原因在于电气线路发生故障,所以建筑的电气线路防火安全非常重要。建筑物内部需要铺设大量的电气线路,并且分布密度十分广泛,在设计施工过程中就已经埋下了安全隐患。所以,对于现阶段的各种建筑在施工时,都需要做好安全防火设计。
一、建筑电线电缆的基本类型与选用
(一)电线电缆的基本类型
        建筑内敷设的电线电缆来源于电线电缆的阻燃性和耐火性,而根据电线电缆的性能,电线电缆一般可以分为阻燃、普通与耐火几种。其中,在这几种类型中,阻燃电线电缆就是指电线电缆具有良好的阻燃性。在相关规定的检验条件下,对于电线电缆的样品进行充分燃烧后,去除火源,在电线电缆样品上的火源扩散控制在一定范围内,可以自行清除,阻燃电线电缆的特点体现在:可以防止或延迟火焰的发生或扩散。耐火电线电缆是指其自身具有一定的耐燃性,电线电缆的耐火性是指在特定火灾源和时间燃烧时测试电线电缆在特定状态下连续运行的能力,即能够保持管线完整性。阻燃电线和电缆则是具备一定的阻燃性能,能够控制火情蔓延,因此电线电缆具有更高的燃点。相较于多种电线电缆类型来说,耐火性电线电缆具有更高的综合性能,即使电线电缆已经出现燃烧,其内部线路依旧能够避免发生缺陷[1]。
        不同类型的电缆在耐火性、耐燃性、燃烧时产生的毒害性也存在不同的差异,普通阻燃电线电缆是由含卤的阻燃PVC电缆材料和阻燃材料支撑,可以有一定的阻燃与电气等性能。电线电缆在燃烧期间,会在空气中释放有害气体,比如HCL。交联聚乙烯是低烟无卤阻燃电线电缆的绝缘层材料,高阻燃辐照交联无卤聚烯烃是护套的主要材料。通过辐照交联,可以有效地改善材料的老化状态和耐温性能,并提高阻燃性能。而添加其他的结构还能够成为低烟无卤阻燃电缆。这种电线电缆具有良好的阻燃效果,并且经过充分燃烧,将会分解成二氧化碳和水,不会产生明显的烟雾、HCL毒气,所以在火灾扑救、人员疏散方面具有有效作用。低烟无卤阻燃电缆的基材是PVC树脂,需要将特种高效阻燃剂、HCL吸收剂等进行合理结合,然后使用一定的助剂的电缆材料,将其作为护套材料和绝缘材料,经过特殊工艺生产后,对于其进行燃烧试验,可以发现会产生更好的阻燃效果,能显著减少有毒气体和烟气的排放,同时还能提高机械性能。而隔离型防火电缆是指采用绝缘材料制作的电线电缆,其是由矿物云母绝缘材料、隔离型填充材料、铜导体、金属护套构成,具有低烟、无毒、耐火、阻燃等众多特点。
(二)电线电缆的选用
    如果建筑物有火灾发生,在燃烧之后电线电缆在燃烧期间会产生有害气体,如果进一步扩散将会产生严重后果。所以,在建筑的防火设计中,使用无卤低烟电线电缆是一种避免有毒气体扩散的有效方法。这种电线电缆的特点为吸烟毒性低、透明度高,因此能够降低对建筑物内部人员的伤害,有利于疏散建筑内的群众。而无卤低烟电线电缆型号并没有字母“v”,但是有卤电线电缆具有字母“v”。所以,在实际选择过程中,应注意导线和电缆的注释符号[2]。
        
二、建筑电气防火设计中电线电缆需注意的问题
        建筑物中之所以需要使用电线电缆,其目的是为了给建筑的电力提供电气负荷,满足建筑物的电力需求。所以,建筑电气消防规划中的电力传输应注意两个方面。第一,发生建筑火灾时,应紧急疏散群众,确保生命财产安全。第二,立即启动应急预案,进入紧急状态。确保消防设备供电,并且最大程度上降低功耗,确保供电和配电系统在出现突发情况时也能正常运行。这两个方面非常适用于配电系统是否运行平稳以及安全问题方面。建筑电气设计中,消防法规规定了相应的一系列标准。建筑物一旦出现火灾事故,因为建筑物存在较大的差异,所以消防用电设备的持续供电时间也具有一定差异。

例如,高档酒店、综合建筑、展览建筑、科学研究建筑、商业建筑、图书馆等类似建筑,火灾持续供电时间超过3小时,其他高层建筑的火灾持续时间应按照2小时以上的标准设计。例如,建筑物的部分照明设备是用以避难,所以持续供电的时间必须要在30min~60min。但部分建筑在实际设计过程中,未考虑是否有电池作为备用电源。如果有备用电池,可以采用阻燃电线电缆,没有的情况下,无法使用,因为阻燃电线电缆在火灾发生时无法连续供电,因为它没有防火层。
三、电线电缆的运用规范技术
(一)依照规定进行合理铺设
     为了确保顺利运行,保证建筑的安全,其关键在于电线电缆的保护工作。建筑物电气设备中各类保护装置的应用比较常见,比如防火漏电电流动作报警器等。
(1)RCD动作保护器
        漏电保护是装置十分关键的功能。RCD动作保护器是消防设备中配备的装置。当将RCD动作保护器的电源切断时,或者在使用期间受到损害,这时就难以有效运行,甚至会出现火灾事故。因此,在铺设电线电缆时,必须首先针对不同材料制成的电线电缆使用不同的布线形式,在敷设辐照线时,必须重点保护。例如,应急照明和自动消防等电线电缆在铺设期间,通过导管的使用进行防护[3]。电线电缆的类型不同,在实际操作期间,铺设方法也存在较大差异。电气竖井内的有机绝缘耐火型电缆进行铺设期间,使用非消防用电,对电线电缆进行隔离。同时,电缆竖井需要在电力自动报警装置的安装期间设置。
(2)防火漏电电流动作报警器
        一般来说,防火漏电电流动作报警器的功能可以涵盖为三个方面,实时记录、控制和保护。如果一旦发生泄漏或过载,必然会影响消防设备,导致消防设备无法使用。为避免这种情况的发生,防火漏电电流动作报警器能够及时发现火灾事故,并通过声音、光照等方式发送警报,并且其不会出现电源切断的情况。除此之外,断路器可以作为核心设备设置分闸,为实现双重保护消防设备的效果,需要利用单片机控制附加电子感应的电流[4]。
(二)依照规定合理选用电缆
        在电气防火设计中,电线电缆发挥着重要作用,能传输给电气设备电力。所以,电线电缆的选择具有重要意义,必须要进一步保障电线电缆能够充分发挥出自己的作用,所以工作人员必须要确保以下几个方面。首先,考虑到电线电缆和建筑整体、火灾可能性、烟密度等,并基于此选择适合的电线电缆与铺设方式。第二,预先制定危机处理计划。一旦发生火灾事故,可以按照处理计划及时采取处理措施,以确保生命和财产的安全。最后,降低电路损耗,保证电力系统的稳定运行。此外,在建筑的电气防火设计中,必须要考虑到电线电缆的适用性,严格按照相关规定选择合适的导线和电缆类型,并制定详细的标准。在采购过程中,需要检查制造商的产品是否合格[5]。
(三)设置报警装置及保护装置
        根据负荷性质和容量,选择供配电系统的安全措施,包括过载保护、故障保护、供配电系统的过载保护等。电气火灾是由出线漏电引起的时,剩余电流式电气火灾监控探测器必须设置在消防负荷的配出线路上,消防设备的电源应配备传感器,以监测电气火灾,且其信号仅用于报警,而不设置任何切断电源设备。
总结
        综上所述,为了保证建筑物、生命财产安全,建筑的电气火灾防护设计非常重要。提高电气火灾的预防水平具有重要作用,而在建筑电气火灾的发生因素中,电线电缆损坏是最常见的因素之一,因此必须正确设置和选择电线和电缆。在设计建筑电气防火设计时,需选择适合的电线电缆型号,铺设过程中严格根据电线电缆特点和用途科学铺设,避免建筑出现电气火灾。
   
参考文献
[1]曹永富.建筑电气防火设计中电线电缆的应用研究[J].科学与信息化,2020,(23):93.
[2]马伟杨.分析建筑电气防火设计中电线电缆的应用[J].建材发展导向(上),2021,19(1):382-383.
[3]张绪伟.建筑电气防火设计中电线电缆的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018,(28).
[4]李雯.有关建筑电气防火设计中电线电缆的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(25):3566.
[5]秦宇静.建筑电气防火设计中的电线电缆应用原则探析[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(28):5481-5482.                                             
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