供配電線路消防設(shè)計問題要點
一、電線電纜選型錯誤
1、一類高層建筑未選用低煙無鹵電線電纜聚氯乙烯在高溫下的燃燒過程中，會釋放出氯化氫、二惡英等大量有毒氣體，同時產(chǎn)生大量的黑色煙霧。
發(fā)生火災(zāi)時，黑色煙霧阻擋視線，增加了被困人員疏散以及消防人員滅火和施救的難度，被困人員吸入上述有毒氣體后，會嚴重損害身體健康，甚至導(dǎo)致窒息死亡。
為減少火災(zāi)情況下人員傷亡和財產(chǎn)損失，《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008第7.4.1條第2款規(guī)定：“對一類高層建筑以及重要的公共場所等防火要求高的建筑物，應(yīng)采用阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線。”
然而，審圖時常常發(fā)現(xiàn)有些設(shè)計人員未按上述要求選用電線電纜，違反了規(guī)范的上述規(guī)定，存在重大安全隱患。
還有些設(shè)計人員雖然對一類高層建筑以及重要的公共場所等防火要求高的建筑物按規(guī)范要求選用了阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜、電線或無煙無鹵電纜、電線，卻采用PVC電線管或PVC線槽作為穿線管材。
大家知道，PVC電線管或PVC線槽的主要成分為含鹵的聚氯乙烯，在高溫下的燃燒過程中照樣會釋放出氯化氫、二惡英等大量有毒氣體并產(chǎn)生大量的黑色煙霧。
因此，若選用了阻燃低煙無鹵或無煙無鹵電纜、電線，再采用PVC管或PVC線槽敷設(shè)方式，則失去了選用了阻燃低煙無鹵或無煙無鹵電纜、電線的實際意義。這種做法與《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008第7.4.1條第2款規(guī)定的本意相矛盾，是非常不妥的，同樣存在安全隱患。
當選用阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線時，不得采用PVC材質(zhì)的電線管或線槽作為穿線管材，這一點應(yīng)引起電氣設(shè)計人員的重視。
此外，當供配電線路根據(jù)規(guī)范要求應(yīng)當選用阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線時，同一建筑內(nèi)的綜合布線、火災(zāi)自動報警、安防等所有弱電系統(tǒng)配線，均應(yīng)采用阻燃低煙無鹵或無煙無鹵線纜。
2、選用不存在的電線電纜型號在建筑施工圖審查過程中，常常發(fā)現(xiàn)有些設(shè)計人員選用WDZ-BV電線、WDZ-VV電纜、WDZ-YJV電纜或WDZN-BV電線、WDZN-VV電纜、WDZN-YJV電纜。
眾所周知，電線電纜型號中的“W”表示無鹵，“D”表示低煙，“V”表示聚氯乙烯，如BV表示銅芯聚氯乙烯絕緣電線，VV表示銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜，YJV表示銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜。
上述電線電纜的絕緣或/和護套由聚氯乙烯構(gòu)成，而聚氯乙烯所含的氯是鹵族元素。也就是說，只要電線電纜型號中有字母“V”，就一定含鹵。因此，不存在WDZ-BV電線、WDZ-VV電纜、WDZ-YJV電纜或WDZN-BV電線、WDZN-VV電纜、WDZN-YJV電纜。
3、選用阻燃或耐火電線電纜未明確阻燃等級多數(shù)設(shè)計人員選用阻燃或耐火電線電纜時未標明其阻燃等級，即便標明了阻燃等級，也未考慮成束敷設(shè)的電線電纜單位長度內(nèi)有機物的體積，則選用的電線電纜很可能不具備阻燃性能，無疑存在安全隱患。
電線電纜的阻燃性能從高到低分為A、B、C、D四級，電線電纜的阻燃性能不僅取決于絕緣和護套的材質(zhì)，還與成束敷設(shè)的電線電纜單位長度內(nèi)有機物的體積有關(guān)。同一阻燃等級的電纜，單根敷設(shè)時阻燃，多根成束敷設(shè)時未必阻燃。
因此，選用阻燃或耐火電線電纜時，應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性以及成束敷設(shè)的電線電纜單位長度內(nèi)有機物的體積的大小標明其相應(yīng)的阻燃等級。成束敷設(shè)的電線電纜單位長度內(nèi)有機物的體積超過其限值時，應(yīng)分開敷設(shè)或用防火隔板分隔。
二、導(dǎo)體截面要求
導(dǎo)體截面太小電線電纜的導(dǎo)體截面除應(yīng)滿足配電線路電壓損失和機械強度的要求外，還應(yīng)滿足短路條件下熱穩(wěn)定以及電線電纜的允許載流量不小于其保護裝置的整定電流和該線路計算負荷電流的要求。
在建筑施工圖審查過程中發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)計人員計算電線電纜的載流量時，未按實際的環(huán)境條件和敷設(shè)方式進行校正，往往電線電纜的截面太小，致使電線電纜的載流量小于該回路保護電器過載保護的整定值，甚至小于該回路的計算電流，則違反了強制性規(guī)范條文的規(guī)定。輕者降低電線電纜的使用壽命，嚴重時將因電線電纜的絕緣損壞而導(dǎo)致短路故障，引發(fā)火災(zāi)事故，存在嚴重的安全隱患。
環(huán)境溫度和敷設(shè)方均影響電線電纜的載流量。
電線或電纜載流量表中，只給出了數(shù)種環(huán)境溫度下特定敷設(shè)方式時的載流量。
電線或電纜敷設(shè)時的實際情況與載流量表中給定的條件不一致時，必須針對實際情況按《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008第7.4節(jié)的有關(guān)規(guī)定對電線電纜的載流量進行矯校正。電線電纜在室內(nèi)電纜槽盒中敷設(shè)時，一般情況下環(huán)境溫度定為35℃，線芯允許長期工作溫度PVC絕緣為70℃，XLPE或EPR絕緣為90℃。
備用回路、平時不工作的回路、預(yù)計實際負荷電流不大于其允許載流量30﹪的回路不計入回路總數(shù)。對于平戰(zhàn)兩用的人防工程，應(yīng)分別統(tǒng)計平時和戰(zhàn)時同時運行的電線電纜回路數(shù)，并分別對載流量進行矯正。
消防配電線路在火災(zāi)情況下還需繼續(xù)運行一段時間，發(fā)生火災(zāi)時由于環(huán)境溫度升高，導(dǎo)致配電線路的允許載流量降低、線路阻抗增加致使電壓損失增大。
因此，選擇消防配電線路的截面時，應(yīng)在按上述規(guī)范規(guī)定對載流量校正后確定的導(dǎo)線截面基礎(chǔ)上，再對導(dǎo)線截面放大一至二級，以確保火災(zāi)時消防設(shè)備能夠可靠運行。此外，選擇電線電纜的截面時，還應(yīng)根據(jù)負載的性質(zhì)，計入諧波電流的影響。
三、敷設(shè)方式
敷設(shè)方式不合理應(yīng)根據(jù)配電線路的用途、建筑物的特點以及環(huán)境條件等因素并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后選擇敷設(shè)方式，做到安全可靠、經(jīng)濟合理。在建筑施工圖審查過程中常常發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)計人員選擇的室內(nèi)配電線路的敷設(shè)方式不合理，存在安全隱患，或者增加投資，造成浪費。
1、電纜橋架結(jié)構(gòu)形式不明確電纜橋架是統(tǒng)稱，按結(jié)構(gòu)形式分為電纜梯架、無孔電纜托盤、有孔電纜托盤和電纜槽盒，電纜槽盒又分為普通電纜槽盒和耐火電纜槽盒。
電纜橋架結(jié)構(gòu)形式不同，散熱效果各異，對敷設(shè)其中的電線電纜允許載流量的影響自然不同。因此，采用電纜橋架敷設(shè)方式時，應(yīng)明確指明電纜橋架的具體結(jié)構(gòu)形式。否則，不僅無法確定電線電纜的導(dǎo)體截面，而且施工單位也無法備貨。
2、電纜橋架結(jié)構(gòu)形式不合理在建筑施工圖審查時常常發(fā)現(xiàn)有些設(shè)計人員采用電纜槽盒敷設(shè)普通配電回路電纜，這種做法是非常不妥的。
電纜槽盒為封閉結(jié)構(gòu)，價格較高，散熱不良。多個配電回路在電纜槽盒內(nèi)敷設(shè)時，電線電纜的允許載流量降低很多，校正系數(shù)最低只有0.38。
為滿足允許載流量不小于其保護裝置的長延時整定電流和該線路計算負荷電流的要求，只得加大電線電纜的導(dǎo)體截面，無疑會增加投資，造成浪費。
因此，普通配電線路采用電纜橋架敷設(shè)方式時，最好選用價格較低且對允許載流量影響較小的電纜梯架。若鼠害嚴重，可采用鎧裝電纜或防鼠電纜在電纜梯架中敷設(shè)。
還有些設(shè)計人員對敷設(shè)方式有防火要求的配電線路采用外壁涂覆防火涂料的電纜托盤敷設(shè)，則無法滿足火災(zāi)時連續(xù)供電的要求。
電纜托盤無蓋，只有連續(xù)底盤和側(cè)邊，即使電纜托盤外壁涂覆防火涂料，發(fā)生火災(zāi)時，熱量也可通過對流和輻射損傷敷設(shè)在電纜托盤中的電線電纜。因此，不論采取何種措施，電纜托盤或電纜梯架均無防火能力。當配電線路的敷設(shè)方式有防火要求時，只能選用防火電纜槽盒或外壁涂覆有防火保護層的金屬電纜槽盒。
3、普通配電線路與消防配電線路在同一電纜槽盒內(nèi)敷設(shè)消防配電線路有防火要求，當消防配電干線采用有機絕緣耐火電線電纜時，其敷設(shè)方式應(yīng)有防火措施。
若采用電纜橋架敷設(shè)方式，應(yīng)采用防火電纜槽盒，或采用普通金屬電纜槽盒并在其外壁涂覆防火保護層。由于電纜槽盒對電線電纜允許載流量影響很大，普通配電線路與消防配電線路在同一電纜槽盒內(nèi)敷設(shè)時，其導(dǎo)體截面積會增大很多。
此外，普通配電線路與消防配電線路以及同一負荷的2路電線電纜均須設(shè)隔板分開，電纜槽盒內(nèi)至少要設(shè)2個防火隔板。這種做法不僅會增加投資，而且不便施工，是非常不妥的。
合理的做法是普通配電線路與消防配電線路分別在各自的橋架中敷設(shè)。普通配電線路可采用電纜梯架；消防配電干線敷設(shè)在中間設(shè)有防火隔板的防火電纜槽盒或外壁涂覆有防火保護層的普通金屬電纜槽盒中，同一負荷的2路電線電纜分別敷設(shè)在隔板的兩側(cè)。
4、電源進線不滿足防火要求發(fā)生火災(zāi)時，消防設(shè)備的供電及控制線路應(yīng)有一定的耐火能力，以便確保建筑物內(nèi)的消防設(shè)備火災(zāi)時能夠可靠運行。
多數(shù)設(shè)計人員都能根據(jù)建筑物的特點，對于由低壓總配電箱/柜引出的消防設(shè)備配電線路及控制線路的線纜選型和敷設(shè)方式均采取了一定的防火措施。
然而，不少設(shè)計人員對10kV電源進線或由總配變電所引至同一建筑內(nèi)其它分配變電所的10kV線路未采取任何防火措施，這是非常不妥的。
需要注意的是，若電源進線不可靠，則配電系統(tǒng)的整體可靠性就會降低。
在施工圖審查中常常發(fā)現(xiàn)，有些防火要求較高的建筑物，其消防設(shè)備供電及控制線路的選型和敷設(shè)方式均采取了防火措施，非常可靠。
然而，兩路10kV電源進線或由總配變電所引至同一建筑內(nèi)其他分配變電所的10kV線路卻選用阻燃電纜或普通電纜在電纜梯架或電纜托盤內(nèi)沿屋頂或沿墻長距離敷設(shè)，穿越地下車庫或其它場所引至變配電所。
有些部位兩路10kV電源進線電纜甚至在同一路徑上并列敷設(shè)。由于10kV電纜中含有消防負荷，相當于消防干線。
試想，若電源進線電纜或開閉所10kV出線電纜路徑上任何一處發(fā)生火災(zāi)，電源進線電纜或開閉所10kV出線電纜必定受到損壞，甚至兩路電源電纜同時受到損壞，整座建筑就會停電，消防配電系統(tǒng)也將失去電源，建筑物內(nèi)的全部消防設(shè)施都將癱瘓，無疑將造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。
因此，電源進線電纜或大型建筑中總變配電所引至本建筑其他分配電所的10kV線路電纜的選型與敷設(shè)方式等耐火要求應(yīng)與本建筑內(nèi)耐火要求最高的消防配電線路相同。
5、電線電纜在電纜槽盒內(nèi)接頭電線電纜接頭處破壞了電線電纜的原有絕緣，是線路絕緣的薄弱環(huán)節(jié)。常常因接頭不良、包扎絕緣受潮損壞而引起短路故障。
若電線電纜在電纜槽盒內(nèi)接頭，接頭處的短路故障很可能波及其他配電線路，擴大故障范圍。因此，電線電纜在電纜槽盒內(nèi)不得有接頭，確需接頭或需分支接頭時，應(yīng)將接頭設(shè)在接線箱內(nèi)。
此外，當普通配電線路與消防配電線路在同一電氣豎井內(nèi)敷設(shè)時，應(yīng)分別布置在電氣豎井的兩側(cè)，且消防配電線路應(yīng)采用礦物絕緣電纜。若共用電氣豎井且消防配電線路采用有機耐火電纜時，消防配電線路應(yīng)敷設(shè)在耐火電纜槽盒內(nèi)。
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