消防设备配电线缆的选用及敷设研究

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1、消防设备配电线缆的选用及敷设研究摘要：本文先介绍了国内外设计规范对消防设备配电线缆的要求，再对各类线 缆的燃烧特性进行了分析，着重就矿物绝缘电缆与其它有机耐火电缆的性能特 征、经济价格进行了分析对比，提出不同建筑物的消防设备在火灾发生期间的 最少连续供电时间可分不同等级，电线电缆也可按使用场所进行分级，以及线 缆应采取正确的敷设方式。 关键词：电线电缆 分级 燃烧试验 消防设备 供电时间Research on the selection and laying about electric wires or cables of fire fighting equipmentAbstract：Th

2、is article introduces the requirement about electric wi res or cables of fire fighting equipment in country or abroad，and an alyses on the combustion feature of all kinds of wires and cables. It lays emphasis on the analysis and comparison on the quality and speci ficity of mineral insulated cable a

3、nd organic fire-resistance cable， then it proposes that the least continuous power supply time of fire- fighting equipment in different buildings during fire hazard should b e graded ，and proposes that electric wires and cables also should b e graded by using place and should be taken by the right l

4、aying metho d.keywords：electric wires or cables；grade；burning test；fire fight ing equipment；power supply time.1概述 电线电缆根据其本身具有的燃烧特性，分为普通电线电缆、阻燃电线电缆、耐 火电线电缆及矿物绝缘电缆等。根据有关部门统计，在我国发生的火灾中，因 电线电缆的绝缘老化和过载使用等原因而引起的火灾占了很大的比例，如 2000 年河南焦作“天堂”影视厅火灾、2002 年北京“蓝极速”网吧火灾、2005 年广 东汕头华南宾馆火灾等，同时又因电线电缆成为导火线从而助长火势蔓延，并 将消

5、防设备的配电线路烧毁，造成消防设备不能有效运行，影响人员疏散，耽 误灭火进行，从而产生更大的伤亡和财产损失的例子也并不少见。这些都是由 于对消防配电线缆的选用原则把握不正确，对各种线缆所应采用的敷设方式未 能达到相关要求造成的。 2国内外对消防线缆的选用原则 1)国内消防配电线缆的选择原则 目前国家有关规范对消防配电线缆选择的规定有：a.电力工程电缆设计规范 GB50217-1994 的第 7.0.1 条，“对电缆可能着火蔓延导致严重事故的回路、 易受外部影响波及火灾的电缆密集场所，应有适当的阻火分隔，并按工程重要 性、火灾几率及其特点和经济合理等因素，确定采取下列安全措施。（1）实施 阻燃防

6、护或阻止延燃。（2）选用具有难燃性的电缆。（3）实施耐火防护或选 用具有耐火性的电缆。”。b.民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92 的第 24.8.2 条，“超高层建筑内的电力、照明、自控等线路应采用阻燃型电线和电 缆；但重要消防设备（如消防水泵，消防电梯，防、排烟风机等）的供电回路 ，宜采用耐火型电缆。一类高、低层建筑内的电力、照明、自控等线路宜采用 阻燃型电线和电缆；但重要消防设备（如消防水泵，消防电梯，防、排烟风机 等）的供电回路，有条件时可采用耐火型电缆或采用其他防火措施以达耐火配 线要求。二类高、低层建筑内的消防用电设备，宜采用阻燃型电线和电缆。 ”。以上国家对消防配电线缆选择的

7、规定中，电力工程电缆设计规范仅 在定性上作出了规定，民用建筑电气设计规范的用词允许稍有选择，所以 在实际操作中，使得消防配电线缆的选用较为混乱，设计人员设计时随意性很 大。但是，民用建筑电气设计规范同时规定了消防用电设备在火灾发生期 间的最少连续供电时间见表 1。表 1 消防用电设备在火灾发生期间的最少连续供电时间 序号消防用电设备名称 保证供电时间（min）1火灾自动报警装置 10 2人工报警器 103各种确认、通报手段10 4消防栓、消防泵及自动喷水系统60 5水喷雾和泡沫灭火系统30 6CO2 灭火和干粉灭火系统60 7卤代烷灭火系统308排烟设备609火灾广播20 10火灾疏散标志照明

8、20 11火灾暂时继续工作的备用照明60 12避难层备用照明60 13消防电梯6014直升停机坪照明60注：表中所列连续供电时间是最低标准，有条件时应尽量延长；对于超高 层建筑，序号中的 3、4、8、10、13 等项，尚应根据实际情况延长。2)国外标准对消防配电线缆的要求 根据有关资料介绍，加拿大国家建筑法规定高度大于 18m 的大楼内，应提供在 满载情况下能工作 2h 的应急电源，报警和通信系统用电缆应能直接经受火灾袭 击 1h；医院、护理病房等，其应急电源能自动供电 1h，其它所有建筑物的应急 电源能自动供电 30min；澳大利亚 AS2293 标准要求应急撤离照明主馈线和分支 馈线电缆运

9、行 2h，而最后的分支电路要达到 15min 等。 IEC 于 2004 年提出了有关应急电源的新提案，文件提出应急照明的连续供电时 间应达到：会议室（厅）、展览馆、影剧院、体育场、营业区、饭店、旅馆、 高层建筑、学校为 3h；有围墙停车场（库）、办公疏散通道为 1h；高危险工作 区应按有人存在的时间连续供电。文件提出有关其它消防设备的连续供电时间 应达到：消防各水泵 12h；消防电梯 8h；警报装置及通风排烟设施 3h。目前该 文件还未获通过，但可看出 IEC 标准对消防各设施的连续供电提出了较高的要 求。 3各类消防配电线缆的分析与对比 需要能满足这么长时间的消防设备供电，当然应正确选用合

10、适的消防配电线缆 类型，所以必须先了解清楚各种线缆与火灾燃烧属性的关系。 阻燃电线电缆：难以着火并具有阻止或延缓火焰蔓延能力的电线电缆。通常指 能通过 GB/T18380.3-2001 试验合格的电线电缆。它可分为 A、B、C、D 四种阻 燃级别，要求应符合表 2 的规定。表 2 GB/T18380.3-2001 燃烧试验合格判定 阻燃级别供火时间 （min）试验容量 （L/m）焦化高度（m）自熄时间 （min） A 407 2.5 60 B 403.52.560 C 201.5 2.5 60 D 200.52.560注：D 级标准只适用于直径小于等于 12mm 的电线电缆。 因此，设计若采用

11、阻燃型电线电缆，必须明确其阻燃级别。而选定电线电缆的 阻燃级别，是按同一电线电缆通道内电线电缆的非金属含量来确定，（目前很 多设计和施工人员在选用阻燃型电线电缆时，都没有指明其阻燃级别，这就可能给工程带来隐患或造成经济浪费）,其关系可用下列近似公式表示： N=Vs/V 式中 N不同阻燃级别相应的电线电缆根数；（不同阻燃级别相应的常用阻燃 电线电缆根数可参见上海市工程建设规范民用建筑电线电缆防火设计规程 表 C.0.4-1C.0.4-4）；Vs不同阻燃级别规定每米电线电缆所含非金属材料容量，L/m；V每米电线电缆所含非金属材料容量之和，L/m。 通俗地说，在同一电线电缆通道内，若电线电缆数量较多

12、，则其所含非金属材 料含量也较大，要求电线电缆的阻燃级别就较高；反之，若电线电缆数量较少 ，则其所含非金属材料含量也较小，要求电线电缆的阻燃级别就可低些。但同 一建筑物内选用的电线电缆阻燃级别宜相同。 耐火电线电缆：在规定温度和时间的火焰燃烧下，仍然保持线路完整性的电线 电缆，通常指通过 GB/T12666.6-1990 试验合格的电线电缆。我国将该试验分为 A、B 两种级别，要求应符合表 3 的规定。表 3 GB/T12666.6-1990 燃烧试验耐火级别供火时间 （min）供火温度（）合格判定A90 950(-0/+50)2A 熔丝不断 B90 750(-0/+50)2A 熔丝不断耐火电

13、线电缆可在一定温度火中维持一段时间的通电，即耐火电线电缆以保持 线路连续供电为己性能，而阻燃电线电缆以阻止或延缓火焰蔓延为己性能，所 以应该指出，耐火电线电缆不一定就是阻燃型的，它根据其非金属材料的阻燃 性能，也分为阻燃耐火电线电缆和非阻燃耐火电线电缆。当这些电线电缆在桥 架内成束敷设时，设计若考虑阻燃特性，则同样还应明确其阻燃级别。（针对 这一点，很多设计和施工人员都错误地认为“耐火电线电缆都是阻燃电线电缆 ”，不清楚耐火电线电缆也有阻燃与非阻燃之分,在桥架内成束敷设时，若考虑 阻燃特性，同样还应指明其阻燃级别。） 耐火电缆通常是用无机材料与有机绝缘材料复合构成，其耐火层采用耐火云母 （或硅

14、橡胶绝缘）带绕包在普通导体外。目前国内大多数电缆厂生产的耐火电 缆多属此种。（转载请保留电气论坛 http:/ 版权！） 矿物绝缘电缆（常简称 MI 电缆）：实际上也是耐火电缆，因为它在国内同样是 通过 GB/T12666.6-1990 试验合格的电线电缆，但它采用无机物氧化镁做绝缘， 无缝铜管做护套，经特殊工艺加工制作而成，具有不燃、无烟、无毒特性，也 满足 GB/T18380.3-2001 标准。该类电缆主要是铜芯铜护套，也有铝芯铝护套及 铜芯铝护套电缆，规格有单芯、24 芯及 7、12、19 芯等，电缆全部材料均为 无机材料。（转载请保留电气论坛 http:/ 版权！） 事实上，氧化镁是

15、一种矿物耐火材料，熔点 2800，绝缘性能良好，在 2800 以下基本不起任何变化，其中，防火、防爆、载流量大、耐高温、寿命长、耐 腐蚀、耐辐照、接地良好等是它的典型标志。因此，矿物绝缘电缆与有机绝缘 的耐火电缆比较，从结构性能看，具体有以下的优点： 1）耐火、耐机械磨损、防爆矿物绝缘电缆除通过 GB/T12666.6-1990 耐火试验外，还具有一定抗喷淋和 抗机械撞击能力（试验标准为英国 BS6387 规定,国内还无此标准），它在电缆 外径变形到三分之一的情况下仍可正常工作。此外，矿物绝缘电缆是一种完全 实心结构，因此在有爆炸危险区域使用非常合适。 2）耐高温、耐辐照 电缆实际长期使用温度

16、（除考虑线路损耗等以外）主要取决于终端密封的材料 。矿物绝缘电缆短时使用温度的极限完全由金属线芯和金属护套材料的熔点所 决定，即可接近铜的熔点 1083，长期可在 250以下使用。另外，矿物绝缘 电缆经辐照后材料不会发生变化，稳定性好。 3）不老化、寿命长 PVC 电缆，即使是耐火型，由于聚氯乙烯的老化，一般只能使用 20 年，就需定 期更换；矿物绝缘电缆结构全部为无机材料，不存在有机材料的老化问题，同 时由于铜护套的氧化速率减薄极缓，所以其寿命极长，可称是免维护和维修的 ，可以与建筑物永存，节约更换和维护费用。 4）不产生烟雾及有害气体。 火灾发生时，人员伤亡的主要原因是电缆阴燃时和燃烧时放出有毒气体和烟雾 使人窒息死亡或中毒。矿物绝缘电缆不产生烟雾和任何有毒的气体，且可保证 电路继续供电时间在 3h 以上，因此使用矿物绝缘电缆可提供人员安全疏散，减 少人员和财产的损失是其他电缆无法比的。