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[摘要]:民用建筑中耐火电缆的选择既要满足消防要求,又要考虑成本因素,在选择耐火电缆的等级时,除考虑建筑物的性质和规模因素外,还应按照消防设备火灾时持续运行时间因素则更为合理、经济。
[关键词]:耐火电缆 火灾持续时间 矿物绝缘电缆 电缆敷设条件
中图分类号:TQ175 文献标识码:TQ 文章编号:1009-914X(2012)12- 0153 -01
一、耐火电缆在实际设计应用中的问题:
耐火电缆在大楼消防配电中的作用不言而喻,目前在民用建筑中选择耐火电缆的主要依据就是根据民用建筑设计规范JGJ16-2008这个标准,因为耐火电缆本身是用于消防设备,所以耐火电缆的等级是按照建筑物的性质和规模确定的,在规范编制期间,耐火电缆可供选择的种类和等级有限,当时仅有氧化镁电缆和有机绝缘耐火电缆可以选择, 有机绝缘耐火电缆是750度的温度下持续运行90分钟,而氧化镁电缆的耐火极限温度是1083度。對火灾自动报警保护对象分级为一级的高层建筑,不管火灾持续时间多长,消防设备配备干线均选用氧化镁电缆,这是国家规定的。实际上,民用建筑中火灾中的火焰中心温度不能够烧毁氧化镁电缆,这也是采用该电缆的主要原因。据消防部门测温发现,民用建筑火灾时火焰中心温度大多数情况都在700到850度之间。但由于这种线缆耗铜量较大,而我国铜产量较低,多用于进口,价格较贵;如果在火灾持续时间在1小时或者小于1小时,消防设备也采用氧化镁电缆的话投资较大,还不能物尽其用,造成浪费。而一些大型的公共建筑,从变电所引出来的消防干线占地面积很大,走线也不方便美观。
二、为什么会存在以上问题:
1、与设计、使用电缆的电气人员对耐火电缆的原理构成不够了解有关。
2、设计与使用电缆人员对火灾持续时间不够了解,由于设计人员对火灾时间不够了解,直接导致设计中往往火灾持续时间偏长,无形中增加了耐火电缆的的耐火时间,导致造价剧增。
3、耐火电缆的最终使用效果还与电缆的敷设方式密切相关。
三、解决办法
1、耐火电缆:根据GBl2666.6规定,耐火试验温度分为二类:A类为950—1000℃ 考核时间为90分钟
B类为750—800℃ 考核时间为90分钟。即电缆在外部火源750—800℃(或950—1000℃)直接燃烧下,90分面内仍能通电,就判定为B类或A类耐火电缆。有机类耐火电缆在铜导体上包绕云母耐火带(耐高温800℃)作为耐火层,然后按不同型号挤上一定厚度的正常绝缘层,最后电缆芯间填充层和最外层的护套与普通电缆一样。无机类又称为矿物质绝缘型或者氧化镁绝缘电缆,其外护套为铜管或特种合金管,在外护套和铜芯导体之间填充氧化镁作为绝缘材料,由于氧化镁的熔点为2800℃,铜管(外护套)的熔点为1083℃,特种合金管可以保证在825℃无变形,因此只要外护套不受破坏,该电缆就能正常工作,其耐火性能远超过有机类耐火电缆。在工程设计中不要轻易提出要求使用A类耐火电缆,因为NH-YJV或NH- VV一般都达不到A类要求,而矿物质绝缘电缆耐火性能虽然优异,但造价远高于普通耐火电缆,对施工的要求更加严格,另外由于是独芯电缆,各相对N、对PE间距不同,单相短路、接地短路阻抗(电抗)有一定差异。
随着科学技术的发展,近年来,在耐火电缆领域研究出来一批新型电缆,有0.6到1千伏的矿物绝缘电缆,950度3小时、750度3小时;还有8.7到1千伏,到10千伏到15千伏的耐火电缆,耐火温度是810度90分钟,这是属于中央电缆。
实际设计与应用中,新型电缆的出现为民用建筑设计提供了更多的选择,同时按照消防设备火灾时持续运行时间选择耐火电缆的等级提供了支持。合理选择耐火电缆既要满足消防要求,又要解决投资,降低成本,除考虑建筑物的性质和规模因素外,按照消防设备火灾时持续运行时间选择耐火电缆的等级更为合理。
2、而消防设备火灾时持续运行时间各为多少?
根据高层民用建筑设计规范GB500545的规定可知,消防设备火灾时持续运行时间分几种--商业楼、展览楼、综合楼三种类型。一类高层的财贸金融楼、图书馆、书库、重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的消防水泵火灾时持续运行时间为3个小时,而其他的高层建筑为2小时,用于防火卷帘的水幕泵火灾时持续运行时间大多数都不超过3小时。
根据这些消防设备在火灾时的运行时间,我们就可以考虑消防设备低压配电线路和控制线路的选择,消防设备的配电线路除应考虑建筑物的性质和规模因素外, 还应更多的考虑火灾持续时间。
例如,一类高层居住建筑的消防水泵、消防电梯和水幕泵的供电干线,宜选用刚性矿物绝缘电缆或柔性矿物绝缘耐火电缆。当线路的保护措施符合防火要求时,也可以采用有机绝缘类的电缆。而喷淋水泵、防排烟机、加压风机和火灾应急照明、防火卷帘和加压水泵的供电干线原则是相同的。
而二类居住建筑的消防水泵、消防电梯等消防设备的供电干线可采用有机绝缘耐火电缆,为什么这个就可以采用呢?这是因为这种建筑物一般情况下楼层比较矮,这样的建筑物发生火灾的时候,在我们国家的城市内,消防队水车的设置就是接到报警电话之后,任何一个地方,5分钟之内消防水车必须要达到。所以这样的建筑物一打电话并不完全是靠内部自救的问题,消防水车马上就到了。所以在这方面,消防设备配电干线的选择可以低一些。”
3、电缆敷设线路敷设应符合下列规定:
1) 当采用有机绝缘耐火电缆为消防设备供电的线路,采用明敷设、吊顶内敷设或架空地板内敷设时,应穿金属导管或封闭式金属线槽保护;所穿金属导管或封闭式金属线槽应采取涂防火涂料等防火保护措施;当线路暗敷设时,应穿金属导管或难燃型刚性塑料导管保护,并应敷设在不燃烧结构内,且保护层厚度不应小于30mm;
2)当采用矿物绝缘电缆时,应采用明敷设或在吊顶内敷设;难燃型电缆或有机绝缘耐火电缆,在电气竖井内或电缆沟内敷设时可不穿导管保护,但应采取与非消防用电电缆隔离措施;
总之,只有充分考虑火灾持续时间、电缆型号、特性、电缆敷设方式后,再考虑电缆的选择才能可靠、经济的解决消防设备配电问题。
[关键词]:耐火电缆 火灾持续时间 矿物绝缘电缆 电缆敷设条件
中图分类号:TQ175 文献标识码:TQ 文章编号:1009-914X(2012)12- 0153 -01
一、耐火电缆在实际设计应用中的问题:
耐火电缆在大楼消防配电中的作用不言而喻,目前在民用建筑中选择耐火电缆的主要依据就是根据民用建筑设计规范JGJ16-2008这个标准,因为耐火电缆本身是用于消防设备,所以耐火电缆的等级是按照建筑物的性质和规模确定的,在规范编制期间,耐火电缆可供选择的种类和等级有限,当时仅有氧化镁电缆和有机绝缘耐火电缆可以选择, 有机绝缘耐火电缆是750度的温度下持续运行90分钟,而氧化镁电缆的耐火极限温度是1083度。對火灾自动报警保护对象分级为一级的高层建筑,不管火灾持续时间多长,消防设备配备干线均选用氧化镁电缆,这是国家规定的。实际上,民用建筑中火灾中的火焰中心温度不能够烧毁氧化镁电缆,这也是采用该电缆的主要原因。据消防部门测温发现,民用建筑火灾时火焰中心温度大多数情况都在700到850度之间。但由于这种线缆耗铜量较大,而我国铜产量较低,多用于进口,价格较贵;如果在火灾持续时间在1小时或者小于1小时,消防设备也采用氧化镁电缆的话投资较大,还不能物尽其用,造成浪费。而一些大型的公共建筑,从变电所引出来的消防干线占地面积很大,走线也不方便美观。
二、为什么会存在以上问题:
1、与设计、使用电缆的电气人员对耐火电缆的原理构成不够了解有关。
2、设计与使用电缆人员对火灾持续时间不够了解,由于设计人员对火灾时间不够了解,直接导致设计中往往火灾持续时间偏长,无形中增加了耐火电缆的的耐火时间,导致造价剧增。
3、耐火电缆的最终使用效果还与电缆的敷设方式密切相关。
三、解决办法
1、耐火电缆:根据GBl2666.6规定,耐火试验温度分为二类:A类为950—1000℃ 考核时间为90分钟
B类为750—800℃ 考核时间为90分钟。即电缆在外部火源750—800℃(或950—1000℃)直接燃烧下,90分面内仍能通电,就判定为B类或A类耐火电缆。有机类耐火电缆在铜导体上包绕云母耐火带(耐高温800℃)作为耐火层,然后按不同型号挤上一定厚度的正常绝缘层,最后电缆芯间填充层和最外层的护套与普通电缆一样。无机类又称为矿物质绝缘型或者氧化镁绝缘电缆,其外护套为铜管或特种合金管,在外护套和铜芯导体之间填充氧化镁作为绝缘材料,由于氧化镁的熔点为2800℃,铜管(外护套)的熔点为1083℃,特种合金管可以保证在825℃无变形,因此只要外护套不受破坏,该电缆就能正常工作,其耐火性能远超过有机类耐火电缆。在工程设计中不要轻易提出要求使用A类耐火电缆,因为NH-YJV或NH- VV一般都达不到A类要求,而矿物质绝缘电缆耐火性能虽然优异,但造价远高于普通耐火电缆,对施工的要求更加严格,另外由于是独芯电缆,各相对N、对PE间距不同,单相短路、接地短路阻抗(电抗)有一定差异。
随着科学技术的发展,近年来,在耐火电缆领域研究出来一批新型电缆,有0.6到1千伏的矿物绝缘电缆,950度3小时、750度3小时;还有8.7到1千伏,到10千伏到15千伏的耐火电缆,耐火温度是810度90分钟,这是属于中央电缆。
实际设计与应用中,新型电缆的出现为民用建筑设计提供了更多的选择,同时按照消防设备火灾时持续运行时间选择耐火电缆的等级提供了支持。合理选择耐火电缆既要满足消防要求,又要解决投资,降低成本,除考虑建筑物的性质和规模因素外,按照消防设备火灾时持续运行时间选择耐火电缆的等级更为合理。
2、而消防设备火灾时持续运行时间各为多少?
根据高层民用建筑设计规范GB500545的规定可知,消防设备火灾时持续运行时间分几种--商业楼、展览楼、综合楼三种类型。一类高层的财贸金融楼、图书馆、书库、重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的消防水泵火灾时持续运行时间为3个小时,而其他的高层建筑为2小时,用于防火卷帘的水幕泵火灾时持续运行时间大多数都不超过3小时。
根据这些消防设备在火灾时的运行时间,我们就可以考虑消防设备低压配电线路和控制线路的选择,消防设备的配电线路除应考虑建筑物的性质和规模因素外, 还应更多的考虑火灾持续时间。
例如,一类高层居住建筑的消防水泵、消防电梯和水幕泵的供电干线,宜选用刚性矿物绝缘电缆或柔性矿物绝缘耐火电缆。当线路的保护措施符合防火要求时,也可以采用有机绝缘类的电缆。而喷淋水泵、防排烟机、加压风机和火灾应急照明、防火卷帘和加压水泵的供电干线原则是相同的。
而二类居住建筑的消防水泵、消防电梯等消防设备的供电干线可采用有机绝缘耐火电缆,为什么这个就可以采用呢?这是因为这种建筑物一般情况下楼层比较矮,这样的建筑物发生火灾的时候,在我们国家的城市内,消防队水车的设置就是接到报警电话之后,任何一个地方,5分钟之内消防水车必须要达到。所以这样的建筑物一打电话并不完全是靠内部自救的问题,消防水车马上就到了。所以在这方面,消防设备配电干线的选择可以低一些。”
3、电缆敷设线路敷设应符合下列规定:
1) 当采用有机绝缘耐火电缆为消防设备供电的线路,采用明敷设、吊顶内敷设或架空地板内敷设时,应穿金属导管或封闭式金属线槽保护;所穿金属导管或封闭式金属线槽应采取涂防火涂料等防火保护措施;当线路暗敷设时,应穿金属导管或难燃型刚性塑料导管保护,并应敷设在不燃烧结构内,且保护层厚度不应小于30mm;
2)当采用矿物绝缘电缆时,应采用明敷设或在吊顶内敷设;难燃型电缆或有机绝缘耐火电缆,在电气竖井内或电缆沟内敷设时可不穿导管保护,但应采取与非消防用电电缆隔离措施;
总之,只有充分考虑火灾持续时间、电缆型号、特性、电缆敷设方式后,再考虑电缆的选择才能可靠、经济的解决消防设备配电问题。