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防止低压配电线路电气火灾系统设计
发布时间0:2012/10/10 11:24:11   

就防火而言,进入建筑中的中压10kV电力电缆、进人民用建筑物内电缆的敷设应采用金属钢管和金属封闭式线槽保护,但金属钢管和金属封闭式线槽无论是在电气竖井内还是在其他部位明敷设均应刷防火漆保护。10kV电缆从建筑物进户处至中压配电柜以及由中压配电柜至电力变压器,线路虽不长,但电力电缆也应按防火要求敷设和防护。

为防止低压配电线路电气火灾,除尽量减少线路的短路、过载和接地故障外,还需在低压配电线路发生火灾能有效地限制火势沿配电线路的路径蔓延。

(1)高层、超高层民用建筑的电气竖井较长,一旦发生火灾,竖井则成为通风道,会产生烟囱效应。因此要妥善处理每层配电及弱电竖井的地面,将各种电气线路孔洞的空隙,采用与建筑构件具有相同耐火等级的材料堵塞严实,形成楼层竖井间的防火密封隔离。电缆在楼层间穿通时,穿板套管两端管口空隙也应作封闭隔离。强、弱电竖井的地面应高出同层地面高度50~100mm,以防止水进入竖井造成强、弱电线路二次灾害。尤其在有火情时,确保火灾自动报警系统和消防联动系统的配电和信息系统的畅通非常必要。自动火灾报警系统和消防联动系统应单独设置电气竖井,贯彻“预防为主、防消结合”的方针也是重要举措之一。电缆桥架、母线槽、金属管等配电线路干线安装位置,应尽量避开可能受到喷淋装置直接喷淋的部位;

(2)关于贯穿耐火墙的配电线路,应按防火分区的要求认真考虑,特别是易燃绝缘材料的配电线路,选用电缆桥架、母线槽等贯穿耐火墙时,应采用按相同燃烧等级的材料将孔洞堵塞严密。隔墙两侧贯穿的电缆桥架均应铺细砂,长度距墙一般为lm。以免火势从一个防火分区,经线路通道窜人另一个防火分区的线路通道而扩大火势;

(3)配电线路选用易燃绝缘材料的电缆时,应将易燃线路完全封闭在耐火的电线槽内,外壳应刷防火涂料;

(4)电缆、电线的套管(G25以下除外),管口两端均应采用与周围相同耐火等级的材料堵塞:

(5)在桥架上敷设电缆不是在桥架内分支,而应在桥架外檐附加的分线盒内分支。电气线路敷设及电缆沟在进入建筑物处应设防火墙;电缆隧道进入建筑物及配变电所应设有带防火门(带锁)的防火墙,电缆穿墙保护管两端应采用难燃材料封堵。对用易燃绝缘材料防护的导体的电气线路,应要求隔离和封闭外,并尽量缩短线路的长度。具有防火隔离的不同线路通道间的线路也应防止相互串通,避免火势从一线路通道窜人另一线路通道,扩大火灾的范围。在室内的电缆桥架布线,其电缆不应有黄麻或其他易燃材料的外护套。消防配电线路采用暗敷设时,应敷设在不燃烧体结构内,且保护层厚度不宜小于30mm。

当采用明敷设时,采用金属管或金属线槽上刷防火涂料保护,因为金属管和金属槽本身并不具备防火性能。当采用绝缘和护套为不延燃材料的电缆时,在竖井内可不穿金属管、金属线槽保护,但线路穿过竖井地板时,必须穿过板管、槽保护,上、下两端管、槽口空隙同样应作密封隔密。配电线路的电气防火保护   配电系统和电气设备由于绝缘老化、损坏或其他原因,可能发生各种故障和不正常的工作状态。其中最常见的是短路故障(包括接地故障)及线路的长期过载。当电气线路发生故障时,必须迅速切除故障,缩小故障的时间和范围,以降低电气线路火灾几率。

1.配电线路应设过负荷保护

电气线路短时过载是不正常的,但如果电动机起动时间不长,不会超过母线槽、电缆、电线的允许温升,也不会对线路造成损害。轻微的过负荷时间较长,也将对线路的绝缘、接头、端子造成损害。导体的绝缘长期过负荷,会长时间超过允许温升,导体绝缘将会加速老化,缩短绝缘导体的使用寿命。严重过负载,例如100%过负载时,会使绝缘在短时间内软化变形,介质损耗增大,耐压水平降低,导致电气线路短路,引起火。过负载保护的目的也在于防止短路和接地故障的发生。

中华人民共和国强制性标准GBG50054-95《低压配电设计规范》第4.3.4条过负载保护电器动作特性应同时满足下列条件:

Ib≤In≤Iz12≤1.45Iz

式中Ib线路计算负载电流(A);

In一熔断器熔体额定电流、断路器额定电流或整定电流(A);

Iz导体允许持续载流量(A);

12保证保护电器可靠动作的电流(A)。当保护电器为低压断路器时,12为约定时间内的约定动作电流;为熔断器时,12为约定时间内的经定熔断电流。

2.配电线路应设短路保护

配电线路不仅要考虑正常运行情况,而且要考虑发生故障时的非正常运行状态,尤其是短路故障,即配电线路中不同相或相与中性线的绝缘导体,直接金属性连接或经过小阻抗连接在一起。配电线路短路时,如果不在短路电流对导体和连接件产生热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流,那么短路电流会迅速使电气线路的绝缘软化甚至燃烧。其导体、电流、电火花的高温,也会引燃近旁易燃物质。因此线路的电流侧都装有熔断器或低压断路器等保护电器,正是为了在短路时能迅速切断线路的电源,避免火灾的发生。配电线路采用的上、下级保护电器,其动作除应具有选择性外,还要使保护电器与电气线路的导线和电缆相匹配。如果保护电器整定值选得过大而不匹配,即使线路短路将绝缘燃烧,保护电器仍不会动作。

《低压配电设计规范》第4.2.2条绝缘导体的热稳定校验应符合下列规定:

当短路持续时间不大于5s时,绝缘导体的热稳定应按下式进行校验:

S~I/K(1)

其中:S绝缘导体的线芯截面(mm);

I短路电流有效值(均方根值A);

t在已达到允许最高持续工作温度的导体内短路电流持续作用的时间(s);

k不同绝缘的计算系数。

 

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