建筑电气火灾类型及消防配电设计的探讨

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年3月40卷第7期   作者:张立欣
[导读] 现代建筑设计中,多样的风格设计导致电气线路的安装变得更
        张立欣
        临沂华疆房地产开发有限公司 山东省临沂市 276000
        摘要:现代建筑设计中,多样的风格设计导致电气线路的安装变得更为复杂,面对这样的局面若是不对电气线路加以防控,势必会引发不可预计的火灾,从而造成不可预估的损失,对人们的生活与工作都会带来很严重的恶劣影响根据不完全统计,民用建筑火灾发生中,由电气线路而引起的火灾占据了全部火灾总量的60%以上,必须要结合先进的科学技术不断的完善和创新电气线路的防灾能力,进而才能够从根本上避免建筑火灾的发生,保障人们的切身利益和人身安全。
        关键词:建筑电气;火灾;原因;防范
1、建筑电气火灾发生的原因
        首先,由于建筑设计师在对建筑进行设计时,没有结合建筑物的具体情况进行设计,消防配电设计存在诸多不合理之处,增加了火灾发生的可能性,引发了严重的火灾隐患。其次,其他用电设备存在安装不当及设备设计不合理现象,在实际的使用过程中,容易引发严重的火灾事故。并且在装修房屋时,使用了大量的易燃材料,没有给电气产品提供相对安全的距离,增加了火灾隐患的发生可能性。最后,居民在使用家用电气时,存在超负荷使用现象,超过了电气本身的负担范围,并且还有一些居民存在乱搭电线及线路情况,都可能引发严重的火灾事故。
2、建筑电气火灾类型
        2.1短路火灾
        短路是指不同电位的导体之间的电气短接。这是电力系统中最常见的一种故障,也是最严重的一种故障。低压线路、电气设备常因短路而产生高温或电弧,引燃线路绝缘层或短路故障处可燃物所造成的火灾称之为短路火灾。短路产生火灾的原因:(1)电气绝缘损坏,往往是由于电气设备长期运行,其绝缘自然老化而损坏;绝缘线路长时间受高温、潮湿或腐蚀等作用影响而失去绝缘能力;设备及导线自身质量不好,绝缘强度不高,雷击或供电电源过电压时,使导线绝缘薄弱处或正常绝缘被击穿。(2)误操作引起,例如带负荷误拉隔离开关,很可能导致三相弧光短路。(3)鸟兽害,鼠类咬坏设备或导体的绝缘,引起短路故障。
        2.2电气设备过载火灾
        如果电气设备以及导线的功率、电流等超过额定值,那么在运行中所产生的热将无法很快的散发开来,破坏了热平衡状态,导致了电气设备或者导体出现了过热的现象。一旦导体与绝缘物局部产生了过热的现象,达到一定的温度时,就会使电气设备与导线材料燃烧,最终导致火灾现象出现。除此之外,由于过载导体的发热,会使得绝缘层加速老化,降低绝缘层的绝缘性能。当发生过电压时,绝缘层就会被击穿,导致火灾发生。
        2.3接触不良火灾
        线路接触不良导致接触电阻过大产生异常温升而引发火灾。实践证明,多数电气线路火灾都是由于连接点接触不良,绝缘层在局部高温作用下发生自燃,或导致线路绝缘层热击穿而发生短路,产生电弧引燃非阻燃导线所致。它是电气线路火灾容易忽略且难以预防的一种。接触不良火灾产生的原因:导线与导线、导线与电气设备的不规范连接。例如:导线与设备连接处压紧螺丝未按要求拧紧,形成虚接;导线与导线的连接点受外部热源或振动源作用,使接头松动;导线连接点发生电化学腐蚀作用导致接触电阻值过大。
        2.4漏电火灾
        低压供电线路绝缘层受外力、环境影响及自然老化,绝缘性能变差甚至失去绝缘能力,电流从线路内向外泄漏,流到建筑物或工作物等接地物体上,在漏电路径中产生高温、电弧、电火花引起周围可燃物燃烧造成的火灾,称之为漏电火灾。

漏电造成的火灾约占电气火灾总数的3%。漏电火灾产生原因:导电线路使用时间过长,绝缘自然老化而失效;线路在潮湿、腐蚀性等恶劣环境影响中绝缘性能降低;线路连接点绝缘不佳或绝缘失效;绝缘层在安装过程中受机械损伤,未及时发现,带缺陷工作。
3、建筑电气消防配电设计
        3.1消防配电线路设计
        我国制定了相关的法律法规对消防用电设备进行了明确的规定,为建筑电气消防配电设计提供了法律保障,有助于提升配电设计效果。需要严格按照消防用电设备设计要求,使用专门化的供电回路,对于在生活中发生的用电切断现象,要充分发挥配电设备的作用,并做好明显的标志。消防配电设备在实际的运行过程中经常会出现负载运行现象,这是一种故障状态,通过长时间的负载运行,会引发严重的火灾事故,也会导致消防设备失去电源及短路事故。因此,在对消防配电回路进行设计时,需要通过过负载保护来实现,将其作用在报警信号上,但是不能将其运用在切断电路中。在对保护装置进行选择时,要做好漏电火灾报警系统的优化选择,该系统要具备较强的电流报警功能,通过对漏电火灾报警系统的应用,展现出了过电流报警功能,强化了电线路负载保护效果。由于微型断路器自身的额定分断能力较弱,通常会小于10KA。因此在低压柜中必须要使用微型段利器,对MCB下口发生的短路电流进行计算,避免在低压柜中使用微型断路器。
        3.2消防配电线路的选择及敷设
        要想提升消防配电线路的合理使用,要做好配电线路的选择及敷设工作,严格按照国内外的相关规范要求,对配电线路进行优化选择,提升配电线路的防火效果。我国在消防配电线路的选择及辐射中提出了较高的要求,并且做了以下规定:第一,在开展暗敷工作时,需要将消防电路敷设在不燃烧体结构内部,要求保护层的厚度应大于30mm。在采用明敷时,做好金属管就金属线槽的穿入工作,并采取一定的防火保护措施。当使用耐火电缆及阻燃材料时,需要将其敷设在电缆井或电缆沟中,不需要采取防火措施。在使用矿物绝缘类不燃性电缆时,可以直接采用明敷形式,在对配电线路进行敷设时,主要是采用与其他配电线分开敷设形式,将电线布置在井沟的两侧位置。有机耐火材料自身并不会发生阻燃,在同一电缆通道中进行电缆敷设时,主要是采用阻燃电缆及普通电缆同时敷设形式。目前,当前市场上存在大量的耐火性、耐热性及阻燃性电线电缆。
        3.3双电源的自动转换
        双电源在使用过程中,需要严格按照《高层民居建筑设计防火规范》要求,合理选择双电源自动切换装置,确保进线端两侧部位的电源状态保持合理向,确保两者的合理转换。当两路电源两侧均有电时,需要不断强化电源的供电能力,当电源出现失电现象时,需要加大对备用电源的应用,并自动的切换为备用电源、要对电源两侧的消防用电设备进行合理的应用,确保电源装置的自动切换,加大对PC级电路的合理使用,对消防供电设备进行稳定供电。同时,需要加大对短路保护断路器的使用,将上下级保护电气与保护选择性相配合使用。
结语:综上所述,消防配电设计是建筑电气设计的重要组成部分,它在保护建筑运行安全,降低电气火灾发生概率方面发挥着重要的作用。因此需要设计人员提高对消防配电设计的重视程度,结合实际需要,做好消防配电设计,推动建筑电气实现更好的发展。
参考文献:
        [1]徐安高.建筑电气设计中的消防配电设计方案分析[J].建材与装饰,2017(46)23-23.
        [2]杨志刚.建筑电气设计中的消防设计探讨[J].住宅与房地产,2018,No.500(15):94-94.
        [3]李晶.建筑电气设计中的消防设计探讨[J].建材与装饰,2018(2)147-147.
        [4]苏晓彬.建筑电气火灾类型与消防配电设计方案分析[J].电子世界,2017,(09):101.
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