一级消防工程师必考知识点汇总「电气线路防火措施」

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学习要求: 通过本章学习，了解电线电缆选择的一般要求和常用的电气线路保护措施;掌握照明器具、电气装置和电动机的火灾危险性和火灾预防措施。

通过对近年来发生的重特大电气火灾事故起火源的统计分析，结果表明，电气线路是引发电气火灾的首要起火源，由电气线路引发的火灾占电气火灾总数的51.35%，其中大部分发生在低压电气线路上;其次是用电器具，占15.32%;再次是电气设备和用电设备，分别占12.84%和10.81%;最后是照明器具，占8.56%，这其中大部分是由荧光灯镇流器长期处于工作状态，产生过热或故障引起的重特大电气火灾。由此可见，建筑的电气火灾预防应着重做好电气线路和用电设备的防火。

第一节 电气线路防火

电气线路是用于传输电能、传递信息和宏观电磁能量转换的载体，电气线路火灾除了由外部的火源或火种直接引燃外，主要是由于自身在运行过程中出现的短路、过载以及漏电等故障产生电弧、电火花或电线、电缆过热，引燃电线、电缆及其周围的可燃物而引发的火灾。通过对电气线路火灾事故原因的统计分析，电气线路的防火措施主要应从电线电缆的选择、线路的敷设及连接、在线路上采取保护措施等方面人手。

一、电线电缆的选择

(一)电线电缆选择的一般要求

根据使用场所的湿度、化学腐蚀性、温度等环境因素及额定电压要求，选择适宜的电线电缆。同时根据系统的载荷情况，合理地选择导线截面面积，在经计算所需导线截面面积基础上留出适当增加负荷的裕量。

(二)电线电缆导体材料的选择

固定敷设的供电线路宜选用铜芯电线电缆；重要电源、重要的操作回路及二次回路、电机的励磁回路等需要确保长期运行在连接可靠的回路，移动设备的线路及振动场所的线路，对铝有腐蚀的环境，高温环境、潮湿环境、爆炸及火灾危险环境，应选择铜芯电线电缆。

非熟练人员容易接触的线路(如公共建筑与居住建筑)、线芯截面面积为6m㎡及以下的电线电缆不宜选用铝芯电线电缆；工业及市政工程等场所不应选用铝芯电线电缆。

对铜有腐蚀而对铝腐蚀相对较轻的环境、氨压缩机房等场所应选用铝芯电线电缆。

(三)电线电缆绝缘材料及护套的选择

1.普通电线电缆

普通聚氯乙烯电线电缆的适用温度范围为-15一60℃，使用场所的环境温度超出该范围时，应采用特种聚氯乙烯电线电缆。普通聚氯乙烯电线电缆在燃烧时会散放有毒烟气，不适用于地下客运设施、地下商业区、高层建筑和重要公共设施等人员密集场所。

交联聚乙烯(XLPE)电线电缆不具备阻燃性能，但燃烧时不会产生大量有毒烟气，适用于有“清洁”要求的工业与民用建筑。

橡胶电线电缆的弯曲性能较好，能够在严寒气候下敷设，适用于水平高差大和垂直敷设的场所;橡胶电线电缆适用于移动式电气设备的供电线路。

2.阻燃电线电缆

阻燃电缆是指在规定试验条件下被燃烧，能使火焰仅在限定范围内蔓延，撤去火源后，残焰和残灼能在限定时间内自行熄灭的电缆。

阻燃电缆的性能主要用氧指数和发烟性两个指标来评定。空气中氧气占21%，因此氧指数超过21的材料在空气中会自熄。材料的氧指数越高，表示它的阻燃性越好。

阻燃电缆按燃烧时的烟气特性可分为一般阻燃电缆、低烟低卤阻燃电缆和无卤阻燃电缆3大类。电线电缆成束敷设时，应采用阻燃型电线电缆。当电缆在桥架内敷设时，应考虑在将来增加电缆时，也能符合阻燃等级，宜按近期敷设电缆的非金属材料体积预留20%裕量。电线在槽盒内敷设时，也宜按此原则来选择阻燃等级。在同一通道中敷设的电缆应选用同一阻燃等级的电缆。阻燃和非阻燃电缆也不宜在同一通道内敷设。非同一设备的电力与控制电缆若在同一通道时，宜互相隔离。

直埋地电缆、直埋入建筑孔洞或砌体的电缆及穿管敷设的电线电缆，可选用普通型电线电缆。敷设在有盖槽盒、有盖板的电缆沟中的电缆若已采取封堵、阻水、隔离等防止延燃的措施，可降低一级阻燃要求。

3.耐火电线电缆

耐火电线电缆是指规定试验条件下，在火焰中被燃烧一定时间内能保持正常运行特性的电缆。

耐火电缆按绝缘材质可分为有机型和无机型两种。有机型主要是采用耐800℃高温的云母带以50%的重叠搭盖率包覆两层作为耐火层;外部采用聚氯乙烯或交联聚乙烯为绝缘，若同时要求阻燃，只要绝缘材料选用阻燃型材料即可。有机型耐火电缆加入隔氧层后，可以耐受950℃高温。无机型是矿物绝缘电缆，它是采用氧化镁作为绝缘材料、铜管作为护套的电缆，国际上称为矿物绝缘电缆( Mineral Insulated Cable )，简称MI电缆。

耐火电线电缆主要适用于在发生火灾时仍需要保持正常运行的线路，如工业及民用建筑的消防系统、应急照明系统、救生系统、报警及重要的监测回路等。

耐火等级应根据发生火灾时可能达到的火焰温度确定。在火灾中，由于环境温度剧烈升高，导致线芯电阻的增大，当火焰温度为800一1000℃时，导体电阻增大3一4倍，此时仍应保证系统正常工作，需按此条件校验电压损失。耐火电缆也应考虑自身在火灾中的机械强度，因此明敷的耐火电缆截面面积应不小于2.5 m㎡。应区分耐高温电缆与耐火电缆，前者只适用于调温环境。一般有机类的耐火电缆本身并不阻燃。若既需要耐火又要满足阻燃，应采用阻燃耐火型电缆或矿物绝缘电缆。普通电缆及阻燃电缆敷设在耐火电缆槽盒内，并不一定满足耐火的要求，设计选用时必须注意这一点。

(四)电线电缆截面面积的选择

电线电缆截面面积的选型原则应符合下列规定:

(1)通过负载电流时，线芯温度不超过电线电缆绝缘所允许的长期工作温度。

(2)通过短路电流时，不超过所允许的短路强度，高压电缆要校验热稳定性，母线要校验动、热稳定性。

(3)电压损失在允许范围内。

(4)满足机械强度的要求。

(5)低压电线电缆应符合负载保护的要求，TN系统中还应保证在接地故障时保护电器能断开电路。

二、电气线路的保护措施

为有效预防由于电气线路故障引发的火灾，除了合理地进行电线电缆的选型，还应根据现场的实际情况合理选择线路的敷设方式，并严格按照有关规定规范线路的敷设及连接环节保证线路的施工质量。此外，低压配电线路还应按照《低压配电设计规范》( GB 50054-2011 )及《剩余电流动作保护装置安装和运行》( GB 13955-2005)等国家相关标准要求设置短路保护、过载保护和接地故障保护。

(一)短路保护

短路保护装置应保证在短路电流在导体和连接件中产生的热效应和机械力造成危害之前分断该短路电流;分断能力不应小于保护电器安装的预期短路电流，但在上级已装有所需分断能力的保护电器时，下级保护电器的分断能力允许小于预期短路电流，此时该上、下级保护电器的动作特性必须配合，使得通过下级保护电器的能量不超过其能够承受的能量。应在短路电流使导体达到允许的极限温度之前分断该短路电流。

(二)过载保护

保护电器应在过载电流引起的导体升温对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害之前分断过载电流。对于突然断电比过载造成的损失更大的线路，如消防水泵之类的负荷，其过载保护应作为报警信号，不应作为直接切断电路的触发信号。

过载保护电器的动作特性应同时满足以下两个条件：

(1)线路计算电流小于或等于熔断器熔体的额定电流，后者应小于或等于导体允许持续载流量。

(2)保证保护电器可靠动作的电流小于或等于1.45倍熔断器熔体额定电流。

需要注意的是，当保护电器为断路器时，保证保护电器可靠动作的电流为约定时间内的约定动作电流;当保护电器为熔断器时，保证保护电器可靠动作的电流为约定时间内的熔断电流。

(三)接地故障保护

当发生带电导体与外露可导电部分、装置外可导电部分、PE线、PEN线、大地等之间的接地故障时，保护电器必须切断该故障电路。接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地形式、电气设备使用特点及导体截面面积等确定。

TN系统的接地保护方式具体有以下几种:

(1)当灵敏性符合要求时，采用短路保护兼作接地故障保护。

(2)零序电流保护模式适用于TN-C, TN-C-S, TN-S系统，不适用于谐波电流大的配电系统。

(3)剩余电流保护模式适用于TN-S系统，不适用于TN-C系统。

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注：本节内容，请对照教材勾重点，多看、多记！领悟快！重点提示：红字和加黑字要记牢（标题除外），请学友们对照课本学习“勾画重点”多看、多背。对理解消防知识和考试有帮助。即使你没有带书，打开手机，关注我就可以学习了！这是我的学习心得！