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电缆敷设及其防火要求

  
评论: 更新日期:2021年11月23日

1.      电缆敷设的一般要求

(1)      电缆线路路径要短,且尽量避免与其他管线(管道、铁路、公路和弱电电缆)交 叉。敷设时要顾及已有的或拟建房屋的位置.不使电缆接近易燃易爆物及其他热源,尽可 能不使电缆受到各种损坏,如机械损伤、化学腐蚀、地下流散电流腐蚀、水土锈蚀、蚁鼠 害等。

(2)      不同用途电缆,如工作电缆与备用电缆.动力与控制电缆等宜分开敷设.并对其 进行防火分隔。

(3)      电缆支持点之间的距离,电缆弯曲半径,电缆最高最低点间的高差等不得超过规 定数值.以防机械损伤。

(4)      电缆在电缆沟内、隧道内及明敷时.应将麻包外皮剥去,并应采取防火措施。

(5)      交流回路中的单芯电缆应采用无钢铠的或非磁性材料护套的电缆。单芯电缆要防 止引起附近金属部件发热。

2.      电缆敷设方式

常用的电缆敷设方式有:电缆隧道、电缆沟、排管、壕沟(直埋)、竖井、桥架、吊 架、夹层等.各种方式的特点及其选用要求如下:

(1)      电缆隧道和电缆沟

电缆隧道是一种用来放置电缆的、封闭狭长的构筑物.高l・8m以上,两侧设有数层 敷设电缆的支架,可放置多层电缆,人在隧道内能方便地进行电缆敷设、更换和维修工 作。电缆隧道适用于有大量电缆配置的工程环境,其缺点是投资大,耗材多,易积水。

电缆沟是有盖板的沟道.沟宽与沟深不足lm,敷设和维修电缆必须揭开水泥盖板. 很不方便,且容易积灰、积水,但施工简单、造价低.走向灵活且能容纳较多电缆。电缆 沟有屋内、屋外和厂区三种,适于电缆更换机会少的地方。电缆沟要避免在易积水、积灰 的场所使用。

电缆隧道(沟)在进入建筑物(如变配电所)处,或电缆隧道每隔100m处,应设带 门的防火隔墙(对电缆沟只设隔墙),以防止电缆发生火灾时烟火蔓延扩大・且可防小动 物进入室内。电缆隧道应尽量采用自然通风.当电缆热损失超过150〜200可/:11时・需考 虑机械通风。

(2)      电缆排管

电缆敷设在排管中,可免受机械损伤,并能有效防火,但施工复杂・检修和更换都不 方便,散热条件差,需要降低电缆载流量。电缆排管的孔眼直径,电力电缆应大于

100mm・控制电缆应大于75mm,孔眼中电缆占积率为65%。电缆排管材料选择,高于 地下水位lm以上的可用石棉水泥管或混凝土管;对潮湿地区,为防电缆铅层受到化学腐 蚀.可用PVC (塑料管)。

(3)      壕沟(直埋)

将电缆直接埋在地下・既经济方便,又可防火,但易受机械损伤、化学腐蚀、电腐 蚀,故可靠性差.且检修不便.多用于工业企业中电缆根数不多的地方。一般.电缆埋深 不得小于700mm・壕沟与建筑物基础间距要大于600mm。电缆引出地面时,为防止机械 损伤.应用2m长的金属管或保护罩加以保护;电缆不得平行敷设于管道的上方或下面; 直埋电缆与各种管线、公路、铁路之间交叉接近的距离需符合电气设计手册要求。

(4)      电缆竖井

竖井是电缆敷设的垂直通道。竖井多用砖和混凝土砌成的,在有大量电缆垂直通过处 采用•如发电厂的主控室,高层建筑的楼层间等。竖井在地面.设有防火门,通常做成封 闭式,底部与隧道或沟相连;在每层楼板处设有防火分隔。高层建筑竖井一般位于电梯井 道两侧和楼梯走道附近。竖井还可做成钢结构固定式,竖井截面视电缆多少而定,大型竖 井截面为4〜5m2,小的只有0. 9mX0. 5m不等。

髙层建筑竖井会产生烟囱效应,容易使火势扩大.蔓延成灾。因此,在高层建筑的每 层楼板处都应隔开;穿行管线或电缆孔洞,必须用防火材料封堵。

(5)      电缆桥架

电缆架空敷设在桥架上.其优点是无积水问题.避免了与地下管沟交叉相碰,成套产 品整齐美观,节约空间;封闭桥架有利于防火、防爆、抗干扰。缺点是:耗材多.施工、 检修和维护困难.受外界引火源(油、煤粉起火)影响的几率较大。

<6)电缆穿管

电缆一般在出入建筑物.穿过楼板和墙壁,从电缆沟引出地面2m、地下深0. 25m 内,以及与铁路、公路交叉时,均要穿管给予保护。保护管可选用水煤气管,腐蚀性场所 可选用PVC塑料管。管径要大于电缆外径的1・5倍。保护管的弯曲半径不应小于的所穿 电缆的最小允许弯曲半径。

(7)电缆头的要求

电缆线路的端部接头,称为电缆终端头。将两根电缆连接起来的接头,称电缆中间接 头。油浸绝缘电缆两端位差太大时,由于油压的作用,低端将会漏油,电缆铅包甚至会胀 裂;为避免此类故障的发生,往往要将电缆油路分隔成几段,这种隔断油路的接头,称电 缆中间堵油接头。终端头、中间接头和中间堵油接头统称为电缆头。

电缆按其型号和使用环境不同,电缆头的型式也各不相同,一般有户内型和户外型两 种。油浸纸绝缘电缆多采用户内型、有预制外壳的环氧树脂终端头、沥青终端头和干包头 等;户外型有户外瓷质盒、铸铁盒、环氧树脂终端头等。塑料电缆全部用干包电缆头。

电缆头是影响电缆绝缘性能的关键部位,最容易成为点火源。因此.确保电缆头的施 工质量是极为重要的。电缆头在投入运行前要做耐压试验,测量出的绝缘电阻应与电缆头 制作前没有大的差别,其绝缘电阻一般在50〜100MH以上。运行要检査电缆头有无漏 油、渗油现象,有无积聚灰尘,放电痕迹等。

3.       电缆火灾原因

常见的电缆火灾.一是由于本身故障引起的.二是由于外界原因引起.即火源或火种 来自外部。据统计.外因引起的电缆火灾较多.只有少数是电缆本身故障引起的。具体原 因可归纳如下:

(1)      电缆绝缘损坏。如运输、施丁•过程中造成机械损伤.过负荷运行、接触不良加速 绝缘老化.或绝缘达到使用寿命期,以及短路故障等使绝缘遭到破坏。

(2)      电缆头故障使绝缘物自燃。如施工质駅差、电缆头不清洁降低了线间绝缘强度e

(3)      堆积在电缆上的粉尘自燃起火。如电缆过负荷时.其表面高温使堆积其上的煤粉 自燃起火。

(4)      电焊火花引燃。这类事故与对电缆沟的管理不严格有关。当盖板不严密时,使沟 内混入了油泥、木板等易燃物品。在地面上进行电焊或气焊时,焊渣和火星落入沟内引起 火灾。

(5)      充油电气设备故障时喷油起火。如火焰经电缆孔洞、电缆夹层蔓延并造成火灾。

(6)      电缆遇高温起火并蔓延。如发电厂汽轮机油系统.因漏油遇到高温管道起火.火 焰沿电缆延燃。此外.锅炉防爆门爆破,或锅炉焦块也可引燃电缆。

4.       电缆基本防火措施

电缆着火延燃的同时.往往伴生有大量有毒烟雾.因此使扑救闲难.导致事故扩大. 损失严重。防止电缆火灾发生的基本对策如下:

(1)远离热源及火源

使缆道尽可能远离蒸汽及油管道.其最小允许距离见表24-2。可燃气体或可燃液体 管沟,不应敷设电缆。若敷设在热力管沟中.应有隔热措施。在具有爆炸和火灾危险的场 所不应架空明敷电缆。

电缆与各种管道最小允许距离(mm)                                                  表242

名称电力电缆控制电缆
平行垂虫平行垂血
蒸汽管道1000500500250
一般怦道500300500250

(2)      隔离易燃易爆物

在容易受到外界着火影响的电缆区段.应采用防火槽盒.涂刷阻燃材料等措施.防止 火灾蔓延。对处于充油电气设备(如高压电流、电压互感器)附近的电缆沟,应密封好。

(3)      封堵电缆孔洞

对通向控制室电缆夹层的孔洞、竖井的所有墙孔、楼板处电缆穿孔和控制柜、箱、表 盘下部的电缆孔洞等.必须用耐火材料严密封堵。决不能用木板等易燃物品承托或封堵. 以防止电缆火灾向非火灾区蔓延。

(4)      设置防火墙及阻火段

设置防火墙及阻火段的目的是.将火灾控制在一定电缆区段.以缩小火灾范围。在电 缆隧道、沟及托架的下列部位应设置带门的防火墙:不同厂房或车间交界处、进入室内 处.不同电斥配电装置交界处.不同机组及主变压器的缆道连接处.隧道与主控、集控、 网控室连接处等。长距离电缆隧道每隔100m处.均应设置防火墙。

(5)      防止电缆因故障自燃

对电缆构筑物要防止积灰、积水。要确保电缆头的工艺质量,集中的电缆头要用耐火 板隔开.并对电缆头附近电缆刷防火涂料。高温处宜选用耐热电缆.应对消防用电缆作耐 火处理。加强电缆隧道通风,控制隧道温度,明敷电缆不得带麻被层。

(6)      设置自动报警及灭火装置

在电缆夹层、电缆隧道、电缆竖井的适当位置,可设置自动报警及灭火装置探测并控 制火灾。

5.       电缆防火材料及应用

采用防火材料组成各种防火阻燃措施,是国内外防止电缆着火延燃的主要方法。采用 电缆防火材料可提高电缆绝缘材料的引燃温度.降低引燃敏感性,降低火焰沿电缆表面的 燃烧速率和蔓延长度.提高阻止火焰传播的能力。

(1)常用电缆防火材料

1) 膨胀型防火涂料

这种防火涂料的阻燃机理是.涂覆于电缆表面的膨胀型防火涂层,当受到火星或火种 作用时.很难被引燃;当受到高温或明火作用时,涂层中部分物质因热分解,高速产生不 燃气体(如CO和水蒸气),使涂层薄膜发泡,形成致密的炭化泡沫。该泡沫具有排除氧 气和对电缆基材的隔热作用.从而阻止热量传递.防止火焰直接烧到电缆.推迟了电缆着 火时间.在一定条件下还可将火阻熄。

采用防火涂料涂覆电缆.一般可以采用全涂、局部涂覆、局部长距离大面积涂覆三种 形式。为保证火灾时消防电源及控制回路能够正常供电和操作,可全涂;如消防水泵、火 灾应急照明线路、火灾报警及联动控制冋路等。为增大隔火距离,防止窜燃,在阻火墙… 侧或两侧.根据电缆数戢、型号的不同.可局部涂覆0・5〜1・5m长的涂料。对邻近易着 火部位,可采用长距离大面积涂覆。对成束控制和热控电缆,可只涂外层。

膨胀型防火涂料的涂覆厚度.根据不同场所、不同环境、电缆数戢及其重要性,可适 当增减.一般以l・Omm左右为宜,最少0. 7mm・多则1. 2mm0涂覆比为1〜2kg/m2e 涂覆方式可由具体施匸环境及条件而定,如人工刷涂或喷枪喷涂。

防火涂料不但对于电缆能起到防火保护作用,对一些重要场所.如配电间、控制室、 计算机房的门、墙、窗,公用建筑的平面等处.也可涂以防火涂料,以达到防火与装饰美 化环境的双重效应。建筑平面上涂刷防火涂料厚度以0・5〜1.0mm为宜,其用量为0. 75〜

1.    0kg/m2 o

2) 电缆用难燃槽盒

难燃槽盒按盒体材料不同,分为钢板型和FRP型两种。FRP型槽盒用4mni厚的玻 璃纤维增强塑料粘结而成,具有质轻、强度高、安装方便、耐腐蚀、耐油、耐火、不燃、 无毒等优点,适用于一20〜+70X?的环境温度及潮湿、含盐雾和化学气体的环境。钢板槽 盒由2mm厚的钢板制成,因其质重、安装不便.应用受到一定的限制。

FRP型封闭式槽盒的耐火性,可使槽内敷设的电缆免遭外部火灾的危害,保证正常 运行;其阻止延燃.即保证电缆无论在槽盒内短路着火,还是裸露在槽盒外部的电缆着火 延燃至槽盒端I」时,均能使着火电缆因缺氧而自熄,从而有效地起到阻止电缆在盒内的延 燃。FRP型封闭式槽盒是目前国内较多用的一种电缆用防火敷设材料.其氧指数大于40, 可对发电厂、变电所、供电隧道、工业企业等电缆密集场所明敷在支架(或桥架)上的各 种电压等级电缆回路实行防火保护、耐火分隔和防止电缆延燃着火。

根据工程需要.电缆槽盒可做成箱型.由上盖利下底组成,下底侧边有凹形口,用来 固定上盖,盒体外用镀锌钢带扎紧。箱型槽盒用与防火隔板配套使用。敷设电缆时.上下 两层电缆用隔板隔开.起到防火隔离作用。

电缆槽盒可按需要可连续铺设,也可在电缆30m或50m处设一段2m长槽盒作防火 段.盒体两端用有机防火堵料封堵,即可起到防火、耐火作用。

3) 耐火隔板

耐火隔板由难燃玻璃纤维增强塑料制成,隔板两面涂覆防火涂料,具有耐火隔热性 能。隔板可对电缆层间作防火分隔,缩小着火范围,减缓燃烧强度,防止火灾蔓延。

4) 防火堵料

防火堵料主要用来对建、构筑物的电缆穿孔洞进行封堵.从而抑制火势穿透孔洞向邻 室蔓延。常用的有可塑性有机防火堵料和速固无机防火堵料两种。

可塑性有机防火堵料.主要由绝热性能好的无机物和阻火效果良好的有机制剂组成。 堵料呈油灰状.具有长期柔软性.而且施工方便,并可重复使用。适用于电缆密集区域中 的一些小孔洞封堵和缝隙填塞。

速固无机防火堵料,主要由耐高温无机材料混合而成,呈粉末状,形似水泥。该堵料 耐火性好、施工方便.且凝固迅速。使用时,只要加水搅拌成糊状.lOmin左右即凝固干 燥・类似水泥砂浆板,但较疏松,易敲落,适用于各种电缆孔洞封堵。

5) 防火包

防火包形似枕头状,内部填充无机物纤维、不燃和不溶于水的扩张成分,以及特殊耐 热添加剂,外部由玻璃纤维编织物包装而成。主要应用在电缆或管道穿越墙体或楼板贯穿 孔洞的封堵.阻止电缆着火后向邻室蔓延。用防火包构成的封堵层,耐火极限可达3h以 上。防火包耐潮湿,在任何天气、气温、环境条件下.都能够保持其特性不变.经久耐 用。防火包安装和拆除都很容易,使用方便,并可重复使用。

6) 防火网

防火网是以钢丝为基材,表面涂刷防火涂料而成。适用于既要求通风,又要求防火的 地方。其特点是可保证平时能充分通风.若安装在槽盒端口,则可制成通风型槽盒,有利 于提高槽盒内敷设电缆的载流慑。以防火网为基材可做防火门。

防火网遇明火时.网上的防火涂料即刻膨胀发泡,网孔被致密泡沫碳化层封闭,从而 可阻止火焰穿透和蔓延。防火网目前有两种规格可供选用:①基材为5mmX 10mm菱形网 孔,涂刷防火涂料后有效通风面积为整个网的60%;②基材为4mmX4mm正方形网孔. 涂刷防火涂料后有效通风面积为整个网的40%。

(2)防火材料的应用

电缆用防火阻燃材料是电缆防火工程中的关键,不仅直接关系着防火阻燃效果,而且 对电缆安全运行、环境美化、文明生产也有直接影响。所以,防火阻燃措施及其材料的选 用,应根据不同场所、使用条件和环境情况正确选用.以达到目的。电缆防火材料在防火 设施中的典型应用有下列几种情况。

1)在防火隔墙中应用

防火隔墙是电缆隧道(沟)或夹层的一种防火设施。隔墙由矿渣棉充填密实而成.矿 渣棉用料量视隔墙大小而异。

2)构成阻火夹层

图24-22是带人孔的竖井阻火夹层,夹层上下用耐火板,中间一层用矿棉半硬板。耐 火板在穿过电缆处,按电缆外径锯成条状孔。铺好后用散装泡沫矿棉充填缝隙。夹层上下

Im处,用防火涂料涂刷电缆及支架3次。人孔用可移动防火板较链带及活动盖板予以

密封。

不带人孔竖井阻火夹层如图24-23所示.其做法与带人孔的做法相同。

3)构成阻火段

为防止架空电缆着火延燃,沿架空电缆线路可设置阻火段.如图24-24所示。具体 要求是:电缆支架为5层时.在2m长一段电缆上涂刷防火涂料5次(或包防火带)即 可;如果支架为10层时.需在2m长一段电缆上涂刷防火涂料6次.并在其上部6层, 每隔两层用6m长防火隔板予以分隔.以防窜燃。控制电缆可用封闭式耐火槽盒进行 分段。

4)电缆中间接头盒防火段

无论在电缆隧道、沟、竖井、桥架等地方,还是敷设电缆的中间接头盒周围电缆,均 需包防火带或涂刷防火涂料4次.以防止中间接头处着火.向两侧延燃。

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