如何防范民用配电系统的线路火灾

    摘要：在我国民用建筑的电气火灾中，由电气线路或设备而引起的火灾占到一半以上，并逐渐呈上升趋势。本文介绍配电线路的选择、安装及其保护的具体要求，以加强电气线路火灾的防范。

    关键词：短路故障  接地故障  电气线路火灾  漏电保护器

    1 民用建筑的配变电系统及配电方式

    由发电、变电、输电和用电等环节组成的电能生产与消费系统被称为电力系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。其中，生活用电是其中电能的重要用户之一，一般是通过10KV-380/220V配电线路，将电厂发过来的高压电通过降压站调整成适合民用低压电，最后再将电能分配到各民用建筑用户。

    配电指的是电网直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线路（即1千伏以上电压）、配电变压器、低压配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成，配电电压通常有35～60千伏和3～10千伏等。城市民用配电通常由10KV配电系统居多，此配电线路由本地电力主管部门进行管理和维护。

    2 正确选择电气线路
    根据资料显示，我国民用建筑由电气而引起的火灾频繁发生，这其中有大部分是由电气线路故障而引起的，这种情况在国外也是如此，给国家和人民的生命财产安全造成了巨大损失，引起了业内人士的密切关注和警醒。而要解决这个问题，对于配电线路的选择尤为关键。在民用建筑内，有相当一部分的电气线路需要选用阻燃、耐火等规格的产品，下面我们在这里略作探讨：

    2.1 阻燃型电缆、电线，此种规格的产品阻燃性能较好，其防高温强度能达到70至105℃，阻燃特性氧指数超过32。此产品具有阻燃性能，是因为即使被点燃后也不会延燃，而且必须需要火源支持才能持续燃烧，一旦脱离火源，会迅速熄灭。阻燃材料只能在一定的程度和范围内阻止火势的蔓延，所以其适应场合有限，一般为对防火要求不高的多层楼房和平房。

      2.2 矿物绝缘电缆
    《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第13.10.4条规定，火灾保护对象为特级的建筑物，其消防设备配电干线及分支干线应采用矿物绝缘电缆，火灾保护对象为一级的建筑物，消防设备配电干线及分支干线宜采用矿物绝缘电缆。在特级及一类高层建筑中，都有采用MI电缆和耐火母线槽技术来预防电气配线火灾。下面对这两种技术措施进行简单的介绍：

    2.2.1 MI 电缆 MI 电缆(Mineral Insulated Cable)被称为金属遮蔽电缆，又称矿物绝缘加热电缆，国内习惯称为氧化镁电缆或防火电缆，采用高纯合金电热丝作为发热源,高纯、高温、高结晶度的氧化镁作导热绝缘体,无缝不锈钢或铜管作为护套管，采用特殊生产工艺制造。此产品有高机械强度，而又具有耐水、耐火、防爆等优良特性，以金属被覆，仅作为低压配线使用，主要用于消防防火防爆场合。

    MI电缆有如下特点：

①防火、耐火、耐高温。

②无卤、无毒，在1000℃的高温下燃烧不会产生烟雾、卤素和有毒气体。

③防爆、防水、耐腐蚀性能高。铜护套为无缝铜管制成，即便长期浸泡水中亦能安全运行。

④无幅射、耐过载。铜护套有很高的防磁性能，还能防止辐射。

⑤机械强度高，耐机械损伤。

    2.2.2 密集型母线槽 密集型母线槽具有良好的防水性，安装时对长度要求较为精确，母线槽的插接式开关箱高度也应根据设计确定。密集型母线槽的分类：

    ①普通密集型母线槽：热缩套管加工精细，均采用优质产品，绝缘性能极佳，至少达到B级标准。使用寿命最长可达20年，并且可以免去维护的烦恼。

    ②阻燃型密集型母线槽：铜母排上采用聚四氟乙烯薄膜缠绕3层，工频耐压可达3750伏，氧指数32以上，各种的电气和技术指标均是最佳值。

    ③耐火母线槽：此母线槽设计有耐火性能极佳的缠包云母带，在母线连接头、插接箱、母线槽壳体等部位进行精心设计加工，各项的技术技术指标均达到国家要求。消防泵、消防电梯、应急发电机等低压配电线均应选用此种产品，以保证民用建筑在电气火灾发生时，电源仍然能够正常供电，同时也能够更方便的对火灾进行扑救。

除了MI配电电缆和密集型插接式母线槽以外，还可以利用电缆桥架进行防火设计：
    耐火电缆桥架也称作耐燃式汇线桥架，属于槽式桥架一种，与普通电缆桥架相比，在钢制槽盒内底层和顶层各安装有一块无机材料，与增强玻璃纤维构成一个内槽，增强了电缆桥架的防火效能。

    3 层间及防火分区耐火墙贯通部分的防火处理

    3.1 高层、超高层民用建筑的电气竖井比较长，对电气竖井的地面位置要仔细斟酌，还要仔细考虑每层用户的地面配电方案。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。电气竖井出口应高出同层地面高度50-100mm，以防进水引起配电线路短路，进而引起电气火灾。

    3.2 如果有配电线路的电缆为易燃材料，则应该运用耐火槽技术，将易燃的电缆完全封闭在耐火槽之内，同时，要在外层涂满防火涂料，不能留有缝隙。

    4 配电线路的电气防火保护
    因为绝缘材料磨损、老化失效等原因，配电线路以及其设备经常会产生电气故障和问题，例如短路故障及线路超负荷运行等等，如果处理不当和不及时，不但会影响电力线路的运行，甚至会引起火灾，产生严重后果。所以当电气线路发生故障时，必须赶快断电，迅速查找故障原因。

    4.1 配电线路应设过负荷保护，配电线路的导线截面积应根据负荷的发展规划正确进行选择。

    4.2 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，最严得的是发生短路故障。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。

    4.3 配电线路应装设漏电保护器
    为防止配电线路发生接地故障而引起电气火灾，可在民用建筑内内将可导电的金属体作总等电位和辅助等电位联结，除此之外，还可以在电源进线处，设置带漏电保护的四极开关，或者设置普通开关在其后加装防火漏电报警探测器。额定动作电流为I△m≤300mA-500mA。电源侧装设的漏电电流动作保护器的作用，一是防止接地故障引起火灾，二是防止人身电击危害的第二道防线。对于多级装设的漏电电流保护器，前后级在时限上应有选择性。

    5 结束语

    要想控制和防范民用建筑中配电系统的电气火灾，关键是需要发展我国电气线路和配电系统，尤其是民用建筑中的电气线路和配电系统中关于故障引起火灾的防治理论。在制造电气设备、装置或是电气安装、维护时，都要严格按照规程进行施工操作，做好每一道工序，完善每一个细节，正确的选择设备和产品零部件。这样，从源头上最大程度的杜绝民用建筑中电气火灾的发生。另外，我国的电气和配电工作人员理论水平和操作能力与国际先进水平尚有差距，需要我们行业部门加强这方面的培训，提高从业人员素质。