摘要： 火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)于人員安全疏散、控制火勢(shì)蔓延、減少火災(zāi)損失有十分重要的作用。因此消防設(shè)備的電氣配電線路配電系統(tǒng)應(yīng)滿足可靠性、耐火性、安全性、有效性、科學(xué)性的要求，以保證火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備供電不會(huì)中斷，保障人身安全，保證供電持續(xù)時(shí)間，確保供電質(zhì)量并力求系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。

關(guān)鍵詞： 消防設(shè)備 電氣配線設(shè)計(jì) 礦物絕緣電纜

火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)于人員安全疏散、控制火勢(shì)蔓延、減少火災(zāi)損失有十分重要的作用。因此消防設(shè)備的電氣配電線路配電系統(tǒng)應(yīng)滿足可靠性、耐火性、安全性、有效性、科學(xué)性的要求，以保證火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備供電不會(huì)中斷，保障人身安全，保證供電持續(xù)時(shí)間，確保供電質(zhì)量并力求系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。

1.消防設(shè)備電氣配線設(shè)計(jì)

在對(duì)消防電氣配線的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，以《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》為主，以《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》為輔，同時(shí)兼顧《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》，根據(jù)不同消防設(shè)備其配電線路應(yīng)選用耐火配線或耐熱配線。消防設(shè)備的耐火配線是指按照時(shí)間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)消防設(shè)備配電線路進(jìn)行試驗(yàn)，從受火的作用起，到火災(zāi)升溫達(dá)到840℃時(shí)，在30min內(nèi)仍能繼續(xù)有效供電的線路;消防設(shè)備的耐熱配線是指按照時(shí)間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線的1/2曲線，對(duì)消防設(shè)備配電線路進(jìn)行試驗(yàn)，從受到火的作用起，到火災(zāi)升溫達(dá)到380℃時(shí)，在15min內(nèi)仍能有效供電的線路。建筑消防設(shè)備配電線路的具體防火設(shè)計(jì),應(yīng)將變配電所低壓母線、應(yīng)急母線和動(dòng)力電纜出線到具體消防設(shè)備最末級(jí)配電箱的所有配電線路作為耐火耐熱配線的考慮范圍，并分不同系統(tǒng)考慮各自消防設(shè)備的耐火耐熱配線方案。

1.1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)配電線路

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警線路可采用耐熱配線，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)線路則應(yīng)采用耐火配線，其目的是保證在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)癱瘓狀態(tài)下,消防控制中心仍然能夠通過(guò)手動(dòng)操作起動(dòng)各消防設(shè)備。

1.2消火栓泵、噴淋泵等配電線路

消火栓系統(tǒng)加壓泵、水噴淋系統(tǒng)加壓泵、水幕系統(tǒng)加壓泵等消防水泵的配電線路包括消防供電電源干線和各水泵電動(dòng)機(jī)配電支線兩部分。水泵房供電電源應(yīng)為雙電源末端切換,一般由建筑物變配電所低壓配電柜直接提供和自備發(fā)電機(jī)房供給。消防供電電源干線應(yīng)采用耐火配線，水泵電動(dòng)機(jī)配電支線路可采用耐熱配線，條件許可時(shí)也可采用耐火配線。

1.3氣體、鹵代烷等滅火設(shè)備配電線路

氣體、鹵代烷等滅火設(shè)備控制盤的電源由雙電源末端切換供給,電源線-控制盤-電磁線圈-起動(dòng)回路配電采用耐火配線，其他線路(包括探測(cè)器、報(bào)警器、指示燈、電動(dòng)關(guān)閉門窗等)可選用耐熱配線。。

1.4防排煙系統(tǒng)的裝置配電線路

防排煙系統(tǒng)包括送風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)、70℃防火閥、280℃防火排煙閥等各類閥門以及送風(fēng)口、排煙口等裝置。它們一般布置較為分散,其配電線路防火既要考慮供電主回路,也要考慮聯(lián)動(dòng)控制線路。防排煙裝置配電線路應(yīng)選用耐火配線，聯(lián)動(dòng)和控制線路也應(yīng)采用耐火配線。另外,根據(jù)規(guī)范要求,分支線不得穿越不同的防火分區(qū)。

1.5防火卷簾門、常開防火門配電線路

在火災(zāi)初期,防火卷簾門起著人員疏散、防止火災(zāi)蔓延的作用,所以配電線路應(yīng)可靠。一般情況下,防火卷簾門電源引自建筑各樓層或同一防火分區(qū)內(nèi)帶雙電源切換的配電箱,經(jīng)分配后向各防火卷簾門專用控制箱(該控制箱設(shè)在防火卷簾門頂部)供電,供電方式采用放射式。當(dāng)防火卷簾門水平配電線路較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)采用耐火配線,以確保火災(zāi)時(shí)仍能可靠供電并使防火卷簾門有效動(dòng)作, 防止火勢(shì)蔓延。

常開防火門配電一般應(yīng)采用耐火配線，以確保火災(zāi)時(shí)常開防火門可靠關(guān)閉,防止火勢(shì)蔓延。

1.6消防電梯配電線路

消防電梯電源必須采用專線。工程設(shè)計(jì)中消防電梯配電一般由高層建筑的變配電所低壓配電柜敷設(shè)一路專線至位于頂層的消防電梯機(jī)房,另一路專線由地下室自備發(fā)電機(jī)房引來(lái),線路較長(zhǎng)且路徑復(fù)雜。為提高供電可靠性,消防電梯配電線路應(yīng)采用耐火配線。

1.7火災(zāi)應(yīng)急照明線路

火災(zāi)應(yīng)急照明包括疏散指示、火災(zāi)事故照明和備用照明。疏散指示采用帶蓄電池的應(yīng)急指示標(biāo)志,火災(zāi)事故照明采用帶蓄電池的應(yīng)急照明燈,備用照明則利用雙電源切換來(lái)實(shí)現(xiàn)。高層建筑的火災(zāi)應(yīng)急照明線路應(yīng)采用耐火配線。

1.8消防廣播、通信等配電線路

火災(zāi)事故廣播、消防電話、火災(zāi)警鈴等設(shè)備的電氣配線可采用耐熱配線。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外電線電纜產(chǎn)品的發(fā)展和對(duì)電氣線路的保護(hù)方式的研究結(jié)果，對(duì)消防設(shè)備的耐火配線應(yīng)優(yōu)先選用礦物絕緣電纜，也可選用封閉式橋架等有效保護(hù)的耐火電纜或穿金屬管并埋設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),且保護(hù)層厚度≥30mm。耐熱配線可選用：線路明敷時(shí),采用穿金屬管或金屬線槽保護(hù)并應(yīng)用防火涂料提高線路的耐火性能;當(dāng)采用阻燃和耐火電纜時(shí)，可不穿金屬管保護(hù)，但應(yīng)敷在電纜井內(nèi)或電纜溝內(nèi)或吊頂內(nèi)有防火保護(hù)措施的封閉式線槽內(nèi)，但當(dāng)與延燃電纜敷設(shè)在同一豎井時(shí),二者之間應(yīng)用耐火材料分隔開。消防控制設(shè)備工作接地應(yīng)采用專用的25mm2以上銅芯控制干線。

2 礦物絕緣電纜用于消防設(shè)備電氣配線的探討

2.1礦物絕緣電纜簡(jiǎn)介

礦物絕緣電纜(Mineral Insulated Cables)，是由銅芯、銅護(hù)套和氧化鎂絕緣等全無(wú)機(jī)物組成的電纜。因其采用獨(dú)特的制造方式，使氧化鎂絕緣材料高度緊密地壓實(shí)在電纜的無(wú)縫銅護(hù)套中，與銅芯、銅護(hù)套共同形成密實(shí)的一體，因而具有良好的耐火、耐高溫、載流量大、防水、耐腐蝕、耐機(jī)械損傷、耐輻照及電磁相容性、美觀大方等特點(diǎn)，同時(shí)該電纜在火災(zāi)條件下不會(huì)放出任何煙霧、鹵素及有毒有害氣體。同時(shí)礦物絕緣電纜的銅護(hù)套可作為地線使用，與其它類型相比可減少一根芯線，只需明敷，容易安裝，加之使用壽命長(zhǎng)，可以預(yù)期在消防設(shè)備的電氣配線中采用礦物絕緣電纜會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.2國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)礦物絕緣電纜用于消防設(shè)備電氣配線的規(guī)定或推薦情況

由于礦物絕緣電纜可以從根本上解決電氣線路的安全問(wèn)題，國(guó)際上很多國(guó)家的有關(guān)建筑物標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)在哪些場(chǎng)合和部位一定要用礦物絕緣電纜，在哪些場(chǎng)合或部位推薦使用都有詳細(xì)明確的規(guī)定。下面粗略介紹一下國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)礦物絕緣電纜用于消防設(shè)備電氣配線的規(guī)定或推薦情況

2.2.1英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定或推薦情況

(1) BS5839 建筑物的火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)(Fire detection and alarm systems)第一部份 系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)的實(shí)施法規(guī)(Part 1 Code of practice for system design installation and servicing)

(2) BS5266-1：1999應(yīng)急照明 第1部份：除影院及用于娛樂(lè)的特殊建筑物外的其它建筑物的應(yīng)急照明(Emergency lighting –Part 1:Code of practice for the emergency lighting of premises other than cinemas and certain other specified premises used for entertainment)

2.2.2澳大利亞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定或推薦情況

(1) 線路規(guī)則(Wiring rules)

(2) AS2941-1995 固定消防裝置—泵站系統(tǒng)(Fixed fire protection installations – Pumpset systems)

(3) AS2293建筑物中應(yīng)急疏散照明(Emergency evacuation lighting in buildings)第1部份:安裝要求(Part 1: Installation requirements )

2.2.3美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定或推薦情況

(1) NFPA70國(guó)家電氣法規(guī)(National Electrical Code)

在上述標(biāo)準(zhǔn)中，都將礦物絕緣電纜列入作為規(guī)定或推薦選用的菜單中，而且規(guī)定在火災(zāi)時(shí)間較長(zhǎng)的情況下使用的，則應(yīng)選用礦物絕緣電纜，如果選取用其它電纜則必須埋設(shè)在建筑物的不燃燒結(jié)構(gòu)中或用隔板將電纜與其它重大危險(xiǎn)區(qū)域隔開，并應(yīng)有附加的機(jī)械保護(hù)。

2.3國(guó)內(nèi)對(duì)礦物絕緣電纜的生產(chǎn)和研究情況

我國(guó)對(duì)礦物絕緣電纜的研究開發(fā)較晚，1968年上海電纜研究所開始研究用于反應(yīng)堆堆芯測(cè)量用探測(cè)電纜，70年代開始研究電力用配線電纜;80年代初沈陽(yáng)電纜廠六分廠開發(fā)了小規(guī)格的電力用配線電纜和加熱電纜，80年代中期北京東風(fēng)電纜廠從意大利LMI公司引進(jìn)全套礦物絕緣電纜生產(chǎn)技術(shù)革新和部份設(shè)備，因種種沒(méi)有正式生產(chǎn)并將設(shè)備轉(zhuǎn)給哈爾濱電纜廠，也沒(méi)有投入生產(chǎn)，80年代末上海電纜研究所將礦物絕緣電纜生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓給湖州久立耐火電纜有限公司[現(xiàn)改名為泰科熱控(湖州有限公司)]形成生產(chǎn)線，在1996年國(guó)家計(jì)委將礦物絕緣電纜列為“國(guó)家重大科技成果產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”后引進(jìn)國(guó)外關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，建成規(guī)模較大生產(chǎn)水平較高的生產(chǎn)車間，90年代中后期江蘇等地的幾家電纜廠也建成有生產(chǎn)車間。

為了了解礦物絕緣電纜在高溫和實(shí)際火災(zāi)中能否對(duì)消防設(shè)備保持良好的供電能力，參照國(guó)外的試驗(yàn)研究，公安部四川消防科學(xué)研究所和有關(guān)電纜企業(yè)共同進(jìn)行了電纜短樣隨爐升溫的耐火試驗(yàn)和上述電纜用不同敷設(shè)方式的模擬實(shí)體火災(zāi)電纜特性試驗(yàn)研究。

(1) 電纜短樣試驗(yàn)

電纜短樣隨爐升溫試驗(yàn)樣品分別為：礦物絕緣電纜、普通聚氯乙烯電纜、阻燃電纜、隔氧層阻燃電纜、耐火電纜。把電纜同時(shí)并排的放在燒結(jié)爐中加熱升溫，電纜的兩端伸出爐外，分別連接電源和指示燈用于觀察失效溫度和時(shí)間。從試驗(yàn)結(jié)果中可以得出，在高溫或火災(zāi)情況下，一般電纜(包括耐火電纜、隔氧層電纜)，在明敷或穿管保護(hù)下都滿足不了消防系統(tǒng)供電線路的安全要求，只有礦物絕緣電纜，在明敷的情況下就可以完全解決問(wèn)題。

(2) 模擬實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)

參照英國(guó)消防研究所的實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)方案，公安部四川消防科研所的有關(guān)電纜企業(yè)共同對(duì)上述電纜分別選用五種敷設(shè)方式(支架裸敷、支架穿管明敷、防火橋架內(nèi)明敷、防火橋架內(nèi)穿管、穿管埋墻暗敷)進(jìn)行了模擬實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)研究。

研究結(jié)果表明：在1小時(shí)的實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)中，電纜的耐火性能，明敷礦物絕緣電纜優(yōu)于其它類型的電纜，并能保持對(duì)電氣設(shè)備的正常供電能力;普通聚氯乙烯電纜五種敷設(shè)方式全部失效;阻燃電纜和隔氧層阻燃電纜除穿管埋墻暗敷外全部失效;耐火電纜除有防火橋架保護(hù)和埋墻暗敷外全部失效。礦物絕緣電纜還能夠在火災(zāi)中承受試驗(yàn)重物墜落的沖擊，能夠經(jīng)受噴淋水的沖擊，能再次正常通電啟動(dòng)相關(guān)供電設(shè)備，完全能夠在火災(zāi)條件下保持規(guī)定時(shí)間的消防供電。另外普通電纜、阻燃電纜、阻燃隔氧層電纜及耐火電纜，在明敷及穿鋼管并施防火涂料保護(hù)時(shí)，其持續(xù)供電時(shí)間均未達(dá)到30分鐘，這對(duì)于消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施等供電時(shí)間較長(zhǎng)的消防設(shè)備供電是不利的。

根據(jù)以上研究結(jié)果和參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)對(duì)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》進(jìn)行了修訂，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中“消防電源及其配電”一節(jié)已修訂為

9.1.4 消防用電設(shè)備的配電線路應(yīng)符合下列規(guī)定

9.1.4.1 當(dāng)采用暗敷設(shè)時(shí),應(yīng)敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),且保護(hù)層厚度不宜小于30mm。

9.1.4.2 當(dāng)采用明敷設(shè)時(shí)，除礦物絕緣類不燃性電纜外，應(yīng)采用有防火保護(hù)的金屬管或封閉式金屬線槽保護(hù)。

9.1.4.3 當(dāng)采用阻燃和耐火電纜時(shí)，可不穿金屬管保護(hù)，但應(yīng)敷在電纜井內(nèi)或電纜溝內(nèi)或吊頂內(nèi)有防火保護(hù)措施的封閉式線槽內(nèi)。

9.1.4.4 對(duì)供電時(shí)間要求較長(zhǎng)的消防設(shè)備供電線路，當(dāng)采用明敷設(shè)時(shí)，宜采用礦物絕緣電纜，或封閉式防火橋架等有效保護(hù)的耐火類電纜。

相信通過(guò)這次對(duì)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的修訂和實(shí)施，我國(guó)對(duì)礦物絕緣電纜的使用會(huì)有一個(gè)很大的發(fā)展，從而為在火災(zāi)情況下消防設(shè)備的正常運(yùn)行、人員的疏散和營(yíng)救提供有力的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

1.蔣永琨等 高層建筑消防設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海 同濟(jì)大學(xué)出版社 1995

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3.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GBJ16 -87(2001年版) 北京 中國(guó)計(jì)劃出版社 2000