配电线路电气防火设计探讨

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【摘 要】配电线路引发的火灾在我国火灾总次数中占有很大比重，给国家和人民的生命财产安全造成了重大的损失。本文通过分析配电线路引发火灾的原因，总结了配电线路防火设计中所遇到的几个主要问题，如电缆桥架、电缆桥架的选择，防火距离要求等，提出了火灾发生后防止火灾蔓延的几项措施。

【关键词】配电；防火；措施

1 引言

尽管几十年来我国的配电系统和各种类型的电气设备都得到了空前发展，但在实际生产中，由配电线路引发的火灾事故仍多有发生。来自公安部消防局的统计数据显示，近十年来，我国电气火灾年均发生次数占火灾年均发生次数的 27%，电气火灾造成的损失占火灾总损失的 38%。其中又以由配电线路引发的火灾居各类火灾原因之首。随着工厂现代化和自动化程度的不断提高，用电量增大，供电密度与日俱增，火灾发生的风险也日渐增多。一旦发生火灾，不仅威胁人的生命财产安全，给企事业单位造成巨额的经济损失，同时也会造成严重的环境污染。因此，如何做好配电线路的设计工作就显得十分必要。本文旨在通过分析火灾发生的原因，结合现有的技术条件，提出厂区配电线路防火设计中需要注意的几个重要问题。

2 火灾原因分析

（1）设计失误。如果设计时出现电流计算失误，选择的电缆载流量不够，就会使电缆长期过载运行，积聚热量而引发火灾。设计时，固定插座偏少，乱接插座板导致异常高温也会引发火灾。

（2）线路敷设不当。导线在敷设时，接头处理不好，接头松动、接触不良，容易产生高温从而引发火灾。另外，安装时未发现缺陷的开关、灯头、电缆或安装时产生人力破坏等都会增加火灾发生的风险。

（3）线路绝缘层或屏蔽层老化和破损。电缆绝缘层长时间暴露在恶劣环境下，（如：高温、潮湿、强酸碱性、日晒、机械力破坏等）会加速绝缘层老化破损。电缆本身大多数是可燃的，如果电缆绝缘层发生破损，极易引发漏电、打火、短路、高温等从而引发火灾。

（4）线路过载。在原有的线路中未经论证擅自增加用电设备、导线短路，大功率电器启停或操作不当，过载保护失效等都有可能导致线路过载，如果长时间运行，就会产生高温，从而引发火灾。

（5）日常维护不到位。如电缆长时间未进行检查、维护、管理，敷设场所防潮、防晒、防漏、防火等措施不完善，缺少自动保护装置等。

（6）雷击、静电等自然灾害也会引起电缆或电气设备起火。

3 配电线路防火设计中需要注意的几个问题

工厂自动化水平的提高，用电量的增大，电气设备和线路连接的复杂程度提高，对配电线路的防火设计提出了更高的要求。

3.1 正确选择电缆、桥架及母线槽

电缆和桥架的形式多种多样，在选用时，不仅要考虑实用性、经济性和安全性因素，还要考虑敷设区域的特点和敷设条件等方面。首先，所选择电缆的允许载流量必须大于负荷的计算电流，并考虑电缆故障时的短路电流。此外，在选择低压配电线时，应考虑电缆在运行过程中，其电流不断增加的可能性。在厂区内，对于普通的区域，可选用 YJV 或者 VV 电缆，桥架选择普通的桥架即可。而对于对防火有特殊要求的区域，比如厂区变电站进出端、电缆隧道、配电室等，则要选择氧指数30以上的防火电缆。具有阻燃性能的 PVC 绝缘和护套电缆不易着火，是着火后不延燃，离开火源后可自行熄灭，根据其允许长期工作的温度（70℃、90℃、105℃）适用于不同工作温度的场所，可根据需要选取。耐火型电缆则能在火焰的燃烧下仍持续运行一段时间。在这类区域，桥架也应当选择本身不可燃烧的防火阻燃型桥架，这类桥架在火灾事故发生时，可以有效地限制或阻断火势的沿电缆延燃，对电气防火有十分重要的作用。对工厂中配电密度较大的区域，如配电室，如果采用电缆敷设需要大量的电缆，且不易设计其路径，另外高密度的电缆也造成了一定的火灾安全隐患。对于这些区域宜选用密集型母线槽。与电缆相比，密集型母线槽具有阻抗小，载流量大，体积小等特点。应用密集型母线槽可以通过插接箱或者始端箱方便地引出分支母线或电缆，不仅方便安装而且安全可靠，不易引发火灾。

3.2 线路和敷设方式的选择

多数工厂内含有一定量的点火源及易燃物，给电气火灾的防护工作造成了一定的隐患。点火源主要指容易产生高温、辐射、辐照的设施设备以及检修时产生的电焊熔渣等，易燃物主要包括燃点较低的油、气以及其他固体易燃物等。电力设备故障产生的电火花很容易点燃附近的易燃物，同时，点火源也可以引燃附近的电缆和易燃物，或使电缆着火、交叉燃烧。设计者在设计时应充分了解工厂的布局和功能，在敷设电缆时尽量避开这些点火源或者易燃物。

在《民用建筑电气设计规范》中对线路敷设作了相关规定，从防火的角度出发，线路应尽可能的采取暗设。必须明设的要注意电缆的选用和敷设方式，保证线路具备高级防火性，同时还应能避免损害。

3.3 保证符合规范规定的安全距离

一般厂区内都有大量的液体和气体管道，如果这些管道内的流体发生泄漏，会对周围的电缆造成极大的损害。在正常运行的情况下，热力管道也会加速电缆绝缘层的老化。输送腐蚀性液体或气体的管道，如果发生泄漏会腐蚀电缆绝缘层，因此，电缆桥架应敷设在热力管道和腐蚀性气体管道的下方，腐蚀性液体管道的上方，以减小管道发生泄漏是对电路造成的破坏。电缆与管道间的间距应满足规范的要求。

3.4 电缆在桥架内的密度要符合要求

《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）对电缆在桥架内的密度进行了规定：电缆总截面积与托盘内横断面积的比值，电力电缆不应大于 40%； 控制电缆不应大于50%。桥架内电缆输量过多，会导致电缆长时间运行产生的热量无法及时地散发出去，能量积累到一定程度之后就会引发火灾。

3.5 电缆敷设时的防火墙设置

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入另一线路通道，扩大火灾的范围。

3.6 设置主动保护措施

厂区配电线路依据其实际情况应设有主动保护措施。常见的主动防护措施有三种：

（1）火灾自动报警系统。火灾的发生往往伴随着温度和烟气浓度的变化，感温型和感烟型的火灾报警系统可分别监测这两种环境变化，在电缆密度较高的区域设置火灾报警系统，不仅能迅速判断火灾地点发出警报，还能联动控制灭火系统及时扑火。

（2）水喷雾灭火系统。水喷雾灭火系统是目前较为常用的一个电气灭火和冷却装置。经验表明，它的早期启动可及时有效扑灭电缆火灾。

（3）采用卤代烷、二氧化碳以及新型气体的气体灭火系统。由于气体灭火系统的灭火材料具有不导电的特性，可有效地防止电缆火灾事故的扩大。这三种主动保护措施在实际生产中都有广泛地应用，但在选择时应充分了解所应用区域的特点，有针对性地选择。如，二氧化碳的气体灭火系统由于需要低温储存，不适用于电缆隧道及夹层。

4 结语

配电线路的防火设计是电气防火设计的重要组成部分，在厂区内，做好配电线路的设计工作，不仅能够减小火灾发生的风险，还能为以后的操作和管理提供方便。本文通过分析火灾发生的原因，总结了配电线路防火设计中几个需要注意的问题，以减小工厂火灾发生的可能性，保障人的生命财产安全，减小企事业单位的经济损失。

参考文献：

[1]徐晓楠，李洪刚.电线电缆火灾及阻燃处理[J].消防技术与产品信息，2011（9）.

[2]CECS 31：91，钢制电缆桥架工程设计规范[S].

[3]GB 50217-2007，电力工程电缆设计规范[S].

[4]JGJ 16-2008，民用建筑电气设计规范[S].

[5]GB 50054—1995 低压配电设计规范[S].北京： 中国计划出版社，1996.