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关于我国住宅建筑电气火灾预防的探讨
作者:  来源:弱电之家  发布时间:2012-06-08 09:06:57  浏览次数:3466

    当今社会,电能已成为人们生活中必不可少的能源,也成为决定经济发展速度的重要因素之一。尤其是随着经济的发展,住宅中高层建筑的增多以及装修工程的普及,我国城乡住宅由实用型转向小康型,城乡住宅正在向大面积、超高层、多功能、综合型、多用途的方向发展,居民对电的需求越来越高,大功率家用电器正逐步跃入主流家电行列,火灾隐患也随之增多。近年来,因电气原因引起的火灾频繁发生,并呈逐年上升趋势,严重威胁着人民的生命和财产安全。因此,怎样从建筑电气设计的角度防范居民住宅火灾变得非常重要。
 
    1我国住宅建筑电气线路设计现状

    改革开放以来,我国在城乡住房领域取得了举世瞩目的成就。住宅建设已成为我国经济发展的新的增长点。同时,我国是个生活用电增长速度极快的发展中国家。随着经济的发展,居民对电的需求越来越高,大功率家用电器正逐步跃入主流家电行列。但长期以来,我国的电气线路设计往往片面强调节约,容量设计偏低,不能适应负荷增长的需要。电气线路长期过载,导致绝缘性能下降,电气火灾事故不断发生,据统计,我国电气火灾已跃居火灾起因的第一位。
 
    住宅的用电标准是通过配电系统来实现的。在系统能够提供足够的用电量的条件下,末端系统设计不合理也会影响住户的使用。我们需要对住户的使用要求进行具体分析。一般来说,照明支路是能够满足的,问题常常出现在插座支路和空调支路上。仅以超过100W的家用电器计算,插座支路上就有电视、音响、冰箱、电烤箱、微波炉、电饭煲、洗衣机、电热水器、电熨斗、电吹风机和计算机等电器设备。如果拥有上述家电较多,又可能同时使用多台设备,就可能出现过负荷跳闸。空调支路在装有两台分体或窗式空调器时一般没有问题,但空调器台数再增多或包括大容量空调(如柜机)时,也可能出现过负荷跳闸断电。因此,在实际工程中往往要增加出线回路,如在大于30m2的起居室设专用空调插座、单套住宅面积较大时增加出线回路、厨房单设插座支路并为浴室热水器设专用插座等。
 
    我国一些住宅电气线路选用过小,除对远期负荷估计不足外,还有以下一些原因:

    (1)我国迄今没有载流量标准,而一些制造商提供的载流量则偏大,较国际电工标准的载流量约大20%,而设计中又多未考虑多回路并列暗敷时相互发热影响,导致载流量的降低,使所选的线路截面更为偏小。
 
    (2)电器中产生谐波的非线性负荷(如微波炉、气体放电灯、电子镇流器等)日益增多,消除谐波危害的有效措施是减少回路阻抗,国外采用较大截面线路可以减少回路阻抗。我国家庭中非线性负荷家用电器的应用较晚,不够普及,经验不多,尚未充分认识到谐波在住宅用电中的危害。
 
    (3)对住宅线路截面过小,阻抗增大,影响电压质量的问题注意不够的问题在高层建筑内尤为突出。线路截面过小的后果是电线发热加剧,绝缘层老化加速,易导致线间短路和接地故障,引起电气火灾事故。而负载电流中谐波分量过大又使一些对谐波敏感的家用电器(例如家用电脑和某些电子设备)损坏或工作不正常,也能使家用电器内的电动机、变压器等发热加剧而缩短寿命,还会使电气线路上的断路器频繁跳闸、熔断器不时熔断,极易引发火灾。
 
    2住宅电气设计原则

    住宅电气线路不同于企事业单位的电气线路,它没有专业电工维护,而居民又大都不懂电气安全知识,很容易发生消防安全事故。
同时考虑到电气设计要求的安全性、功能性及可适应发展性,住宅电气消防设计还应有一定的超前意识。住宅电气设计水平的高低,反映出一个城市的现代化和人民生活的水平。因此,要求电气设计时应考虑到家用电器的合理布置、整体效果,居住环境的舒适性和安全性及以人为本的消防安全设计思想。
    住宅电气设计是在装潢设计(这里是指家具、电器设备的布局以及房顶的设计)完成后再进行的。由于每个家庭的装潢设计各有千秋,家用电器的配置也不尽相同,因此本文仅对一些电气设计原则进行阐述。

    (1)照明、插座回路必须分开设置

    把照明与插座回路分开的好处是:如果插座回路的电气设备发生故障,仅此回路的电源中断,不会影响照明回路的工作,从而便于对故障回路进行检修;反之,若照明回路出现短路故障,此时就可利用插座回路的电源,接上台灯进行检修。

    (2)照明线路应分成几个回路

    这样做是因为一旦某一回路的照明灯出现短路故障,也不会影响到其它回路的照明,使整个家庭处于黑暗中。

    (3)对空调、电热水器等大容量电器设备宜一个设备设置一个回路

    如果以上设备合用一个回路,当它们同时使用时,导线易发热,即使不超过导线允许的工作温度,也会降低导线绝缘的寿命。此外,加大导线的截面也可大大降低电能在导线上的损耗。

    (4)卫生间内的电气设计尤为重要

    卫生间分两类:干湿分开的卫生间和干湿合在一起的卫生间。湿式卫生间内有浴缸和坐便器;干式卫生问放置洗脸盆和洗衣机。放置浴缸的卫生间是潮湿环境,用湿手操作电源开关有一定的危险性,因此电源开关可装在湿式卫生间外面的门旁墙上,且不宜安装普通型插座,而应选用防溅水型插座。

    在卫生间内配置电热淋浴器,要配备专用的插座。镜前灯下还必须设置电须刀、电吹风和烘手器等插座。浴霸的电源线应直接从住户配电箱内用3根2.5mm2的铜芯导线引来。浴霸用一只开关控制普通照明,用一只或两只开关控制红外灯。浴室的配电回路应具有漏电保护,灯具金属外壳都应该接地。

    (5)接地措施

    1)不能用自来水管作为接地线。新建住宅楼都配置了可靠的接地线,而老式住宅往往无接地线,不少老式住宅的用户就以自来水管作为接地线。这样不仅易使电气线路引发火灾危险,而且会导致人因触及带电的自来水龙头而遭电击身亡。

    2)为确保安全,浴室应采用等电位联结。即把浴室内所有金属物体(包括金属毛巾架、铸铁浴缸、自来水管等)用接地线连成一体,且可靠接地。插座及浴室灯具回路必须采取接地保护措施。浴室插座除采用隔离变压器供电(如电须刀插座)可以不要接地外,其它插座则必须用三极插座,浴室灯具的金属外壳必须接地。因为,浴室属于潮湿环境,易引发电气线路故障,增加火灾危险性。同时,人触及50v以下的安全电压,也有遭电击的可能。

    3)电气设计前,必须先了解用户电源来自何处,以及该电源的接地制式。
接地保护措施应与电源系统一致。
    4)每个回路应设置单独的接地线。有些人认为接地线中的电流很小,几个回路合用一根接地线可节约装潢费用。这种观点是错误的。因为在正常工作时,接地线中的电流的确很小,但在发生短路故障时,接地线中流过的电流会大大超过相线正常工作时的电流;另外,从可靠性角度考虑,一个回路一根接地线更可靠。
 
    5)即使安装漏电保护设施,也应有接地保护。任何一种电气产品,都有出现故障的可能,漏电开关也有出现故障的可能。有了接地保护,当漏电开关出现故障时,接地保护仍能起到保护作用。但漏电开关的输出中性线不能与地面接触,否则开关将无法合闸。
 
    6)有了良好的接地装置,每户仍应配置漏电开关。当发生电气设备外壳带电时,接地装置的接地电阻再小,在故障未解除前,设备外壳对地电位也是存在的,也具有火灾危险。若采用漏电开关,只要漏电电流大于30mA,在0.1s时间内就可使电源断开。人体随时有接触插座所接的电气设备的可能,因此插座要有漏电保护。挂壁式空调因人手难以碰到可不带漏电保护。
 
    (6)用电容量要和设计能力相符

    每户用电容量要和设计能力相符,不要盲目装接大功率电气设备。为此,每户居民在电气装潢前,应初步估计室内负荷总容量,避免超过该户的设计负荷。具体数字可向当地物业管理部门咨询。
 
    (7)选择带保护板的插座

    电气安全设计是重点,每个家庭成员天天要接触家用电气设备,家中既有不懂事的小孩,也有略懂电气知识而不懂电气安全知识的大人,为了确保用电安全,必须重视电气安全设计。对小孩能触及的插座,应选择带保护板的插座,避免小孩把金属物体塞进插座内引发触电及火灾危险。
 
    (8)住宅内的电气线路应采用铜线

    当前,我国绝大部分的新建住宅中均使用铜导线,但是老旧房屋及部分地区依然有在住宅中使用铝导线的现象。众所周知,铝线较铜线易于起火。据美国消费品安全委员会(CPCS)统计,铝线火灾发生率为铜线的55倍。铝线起火多的原因不在铝线本身而在铝线的接头,这是因为:
 
    1)铝线表面极易氧化

    铝线表面的氧化层虽然厚度仅3~6μm熏却具有很高的电阻,且能随时间的增长而增大。当大电流通过铝线接头时,所散发的热量易产生异常高温而引燃近旁可燃物起火。当线路绝缘损坏发生短路时,铝线接头的高电阻又能限制短路电流,使线路上的断路器,熔断器等过流保护电器不能及时切断电源,这又增加了线路短路起火的危险性。
 
    2)铝与铜的不同膨胀系数

    当将铝线与设备的铜质接线端子相连接时,因铝的膨胀系数较铜大约36%,当通过电流温度升高时,铝线膨胀较多,铜质端子的膨胀却不多,使铝线受挤压变形。断电冷却后连接处出现空隙,空气或潮气乘虚而入,铝线表面被氧化或腐蚀,使接触电阻增大,再通过电流时连接处发热更大,形成恶性循环,当达到危险高温时连接处绝缘被熔化,易导致线路短路,引起火灾。
    3)铝与铜的电解作用

    铝为3价,而铜为2价,连接处进入潮湿气后就形成局部电池,使铝腐蚀,这也增加了接触电阻。

    4)氯化氢的不利影响

    如由于线路过载或接触不良等原因,铝线连接处的温度超过75℃,而又持续较长的时间,PVC绝缘层将分解出氯化氢气体,此气体能腐蚀铝线表面,增加了接触电阻。

    与铝线相比,铜线不易氧化和腐蚀,火灾的危险性小得多。住宅中一般没有专业人员进行检测线路中存在的事故隐患,因此,为保证住宅的电气安全熏电气线路不应采用铝线而应采用绝缘铜线,在装修旧房时,原有的铝线一定要换成铜线,如果图省事,或因担心更改线路影响美观而只更换开关和插座,将会为今后的用电埋下安全隐患。
 
    3结束语

    由于人民生活水平的不断提高,民用住宅装修材质也日趋豪华,电气负荷随之加大,而住宅内用电器具的数量和功率也在不断增加,电气引发的火灾已成为居民火灾的主要原因。随着我国居民住宅产业化的发展,大力加强住宅电气线路的消防安全设计,对降低火灾事故发生率,保障人民群众生命财产安全具有不可替代的作用。

 
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