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消防設(shè)備電氣配線設(shè)計和礦物絕緣電纜

作者:樓新榮 董健  
評論: 更新日期:2011年03月11日


??? 1.7火災(zāi)應(yīng)急照明線路
??? 火災(zāi)應(yīng)急照明包括疏散指示、火災(zāi)事故照明和備用照明。疏散指示采用帶蓄電池的應(yīng)急指示標志,火災(zāi)事故照明采用帶蓄電池的應(yīng)急照明燈,備用照明則利用雙電源切換來實現(xiàn)。高層建筑的火災(zāi)應(yīng)急照明線路應(yīng)采用耐火配線。
??? 1.8消防廣播、通信等配電線路
??? 火災(zāi)事故廣播、消防電話、火災(zāi)警鈴等設(shè)備的電氣配線可采用耐熱配線。
??? 根據(jù)國內(nèi)外電線電纜產(chǎn)品的發(fā)展和對電氣線路的保護方式的研究結(jié)果,對消防設(shè)備的耐火配線應(yīng)優(yōu)先選用礦物絕緣電纜,也可選用封閉式橋架等有效保護的耐火電纜或穿金屬管并埋設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),且保護層厚度≥30mm。耐熱配線可選用:線路明敷時,采用穿金屬管或金屬線槽保護并應(yīng)用防火涂料提高線路的耐火性能;當采用阻燃和耐火電纜時,可不穿金屬管保護,但應(yīng)敷在電纜井內(nèi)或電纜溝內(nèi)或吊頂內(nèi)有防火保護措施的封閉式線槽內(nèi),但當與延燃電纜敷設(shè)在同一豎井時,二者之間應(yīng)用耐火材料分隔開。消防控制設(shè)備工作接地應(yīng)采用專用的25mm2以上銅芯控制干線。

??? 2 礦物絕緣電纜用于消防設(shè)備電氣配線的探討
??? 2.1礦物絕緣電纜簡介
??? 礦物絕緣電纜(Mineral Insulated Cables),是由銅芯、銅護套和氧化鎂絕緣等全無機物組成的電纜。因其采用獨特的制造方式,使氧化鎂絕緣材料高度緊密地壓實在電纜的無縫銅護套中,與銅芯、銅護套共同形成密實的一體,因而具有良好的耐火、耐高溫、載流量大、防水、耐腐蝕、耐機械損傷、耐輻照及電磁相容性、美觀大方等特點,同時該電纜在火災(zāi)條件下不會放出任何煙霧、鹵素及有毒有害氣體。同時礦物絕緣電纜的銅護套可作為地線使用,與其它類型相比可減少一根芯線,只需明敷,容易安裝,加之使用壽命長,可以預(yù)期在消防設(shè)備的電氣配線中采用礦物絕緣電纜會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
??? 2.2國外標準規(guī)范對礦物絕緣電纜用于消防設(shè)備電氣配線的規(guī)定或推薦情況
??? 由于礦物絕緣電纜可以從根本上解決電氣線路的安全問題,國際上很多國家的有關(guān)建筑物標準和規(guī)范對在哪些場合和部位一定要用礦物絕緣電纜,在哪些場合或部位推薦使用都有詳細明確的規(guī)定。下面粗略介紹一下國外標準規(guī)范對礦物絕緣電纜用于消防設(shè)備電氣配線的規(guī)定或推薦情況:
??? 2.2.1英國國家標準中的規(guī)定或推薦情況
??? (1) BS5839 建筑物的火災(zāi)探測和報警系統(tǒng)(Fire detection and alarm systems)第一部份 系統(tǒng)設(shè)計、安裝和維護的實施法規(guī)(Part 1 Code of practice for system design installation and servicing)
??? (2) BS5266-1:1999應(yīng)急照明 第1部份:除影院及用于娛樂的特殊建筑物外的其它建筑物的應(yīng)急照明(Emergency lighting –Part 1:Code of practice for the emergency lighting of premises other than cinemas and certain other specified premises used for entertainment)
??? 2.2.2澳大利亞國家標準中的規(guī)定或推薦情況
??? (1) 線路規(guī)則(Wiring rules)
??? (2) AS2941-1995 固定消防裝置—泵站系統(tǒng)(Fixed fire protection installations – Pumpset systems)
??? (3) AS2293建筑物中應(yīng)急疏散照明(Emergency evacuation lighting in buildings)第1部份:安裝要求(Part 1: Installation requirements )
??? 2.2.3美國國家標準中的規(guī)定或推薦情況
??? (1) NFPA70國家電氣法規(guī)(National Electrical Code)
??? 在上述標準中,都將礦物絕緣電纜列入作為規(guī)定或推薦選用的菜單中,而且規(guī)定在火災(zāi)時間較長的情況下使用的,則應(yīng)選用礦物絕緣電纜,如果選取用其它電纜則必須埋設(shè)在建筑物的不燃燒結(jié)構(gòu)中或用隔板將電纜與其它重大危險區(qū)域隔開,并應(yīng)有附加的機械保護。
??? 2.3國內(nèi)對礦物絕緣電纜的生產(chǎn)和研究情況
??? 我國對礦物絕緣電纜的研究開發(fā)較晚,1968年上海電纜研究所開始研究用于反應(yīng)堆堆芯測量用探測電纜,70年代開始研究電力用配線電纜;80年代初沈陽電纜廠六分廠開發(fā)了小規(guī)格的電力用配線電纜和加熱電纜,80年代中期北京東風電纜廠從意大利LMI公司引進全套礦物絕緣電纜生產(chǎn)技術(shù)革新和部份設(shè)備,因種種沒有正式生產(chǎn)并將設(shè)備轉(zhuǎn)給哈爾濱電纜廠,也沒有投入生產(chǎn),80年代末上海電纜研究所將礦物絕緣電纜生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓給湖州久立耐火電纜有限公司[現(xiàn)改名為泰科熱控(湖州有限公司)]形成生產(chǎn)線,在1996年國家計委將礦物絕緣電纜列為“國家重大科技成果產(chǎn)業(yè)化項目”后引進國外關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備,建成規(guī)模較大生產(chǎn)水平較高的生產(chǎn)車間,90年代中后期江蘇等地的幾家電纜廠也建成有生產(chǎn)車間。
??? 為了了解礦物絕緣電纜在高溫和實際火災(zāi)中能否對消防設(shè)備保持良好的供電能力,參照國外的試驗研究,公安部四川消防科學研究所和有關(guān)電纜企業(yè)共同進行了電纜短樣隨爐升溫的耐火試驗和上述電纜用不同敷設(shè)方式的模擬實體火災(zāi)電纜特性試驗研究。
??? (1) 電纜短樣試驗
??? 電纜短樣隨爐升溫試驗樣品分別為:礦物絕緣電纜、普通聚氯乙烯電纜、阻燃電纜、隔氧層阻燃電纜、耐火電纜。把電纜同時并排的放在燒結(jié)爐中加熱升溫,電纜的兩端伸出爐外,分別連接電源和指示燈用于觀察失效溫度和時間。從試驗結(jié)果中可以得出,在高溫或火災(zāi)情況下,一般電纜(包括耐火電纜、隔氧層電纜),在明敷或穿管保護下都滿足不了消防系統(tǒng)供電線路的安全要求,只有礦物絕緣電纜,在明敷的情況下就可以完全解決問題。
??? (2) 模擬實體火災(zāi)試驗
??? 參照英國消防研究所的實體火災(zāi)試驗方案,公安部四川消防科研所的有關(guān)電纜企業(yè)共同對上述電纜分別選用五種敷設(shè)方式(支架裸敷、支架穿管明敷、防火橋架內(nèi)明敷、防火橋架內(nèi)穿管、穿管埋墻暗敷)進行了模擬實體火災(zāi)試驗研究。
??? 研究結(jié)果表明:在1小時的實體火災(zāi)試驗中,電纜的耐火性能,明敷礦物絕緣電纜優(yōu)于其它類型的電纜,并能保持對電氣設(shè)備的正常供電能力;普通聚氯乙烯電纜五種敷設(shè)方式全部失效;阻燃電纜和隔氧層阻燃電纜除穿管埋墻暗敷外全部失效;耐火電纜除有防火橋架保護和埋墻暗敷外全部失效。礦物絕緣電纜還能夠在火災(zāi)中承受試驗重物墜落的沖擊,能夠經(jīng)受噴淋水的沖擊,能再次正常通電啟動相關(guān)供電設(shè)備,完全能夠在火災(zāi)條件下保持規(guī)定時間的消防供電。另外普通電纜、阻燃電纜、阻燃隔氧層電纜及耐火電纜,在明敷及穿鋼管并施防火涂料保護時,其持續(xù)供電時間均未達到30分鐘,這對于消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施等供電時間較長的消防設(shè)備供電是不利的。
??? 根據(jù)以上研究結(jié)果和參照國外標準,我國對《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》進行了修訂,《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中“消防電源及其配電”一節(jié)已修訂為:
??? 9.1.4 消防用電設(shè)備的配電線路應(yīng)符合下列規(guī)定
??? 9.1.4.1 當采用暗敷設(shè)時,應(yīng)敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),且保護層厚度不宜小于30mm。
??? 9.1.4.2 當采用明敷設(shè)時,除礦物絕緣類不燃性電纜外,應(yīng)采用有防火保護的金屬管或封閉式金屬線槽保護。
??? 9.1.4.3 當采用阻燃和耐火電纜時,可不穿金屬管保護,但應(yīng)敷在電纜井內(nèi)或電纜溝內(nèi)或吊頂內(nèi)有防火保護措施的封閉式線槽內(nèi)。
??? 9.1.4.4 對供電時間要求較長的消防設(shè)備供電線路,當采用明敷設(shè)時,宜采用礦物絕緣電纜,或封閉式防火橋架等有效保護的耐火類電纜。
??? 相信通過這次對《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的修訂和實施,我國對礦物絕緣電纜的使用會有一個很大的發(fā)展,從而為在火災(zāi)情況下消防設(shè)備的正常運行、人員的疏散和營救提供有力的技術(shù)保障。

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