一类高层建筑供配电线路中电线电缆的选型 消防负荷配电线路电缆的选择解析
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电缆选型，是电气设计中最常用的；特别是，消防类电缆有很多规范要求，选择不当可能造成违反强规或者经济重大浪费。下面就民用建筑常用选型，作一探讨。
1.一类高层建筑电线电缆选型：《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.4.1条第2款规定：“对一类高层建筑以及重要的公共场所等防火要求高的建筑物，应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。”。另外，当选用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线时，不得采用PVC材质的电线管或线槽作为穿线管材。 2.不存在不存在WDZ-BV电线、WDZ-VV电缆、WDZ-YJV电缆或WDZN-BV电线、WDZN-VV电缆、WDZN-YJV电缆。BV电线、WDZ-VV电缆、WDZ-YJV电缆或WDZN-BV电线、WDZN-VV电缆、WDZN-YJV电缆。众所周知，电线电缆型号中的“W”表示无卤，“D”表示低烟，“V”表示聚氯乙烯，如BV表示铜芯聚氯乙烯绝缘电线，VV表示铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，YJV表示铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。上述电线电缆的绝缘或/和护套由聚氯乙烯构成，而聚氯乙烯所含的氯是卤族元素。也就是说，只要电线电缆型号中有字母“V”，就一定含卤。因此，可以选择WDZ-YJY、WDZ-BYJ等类似的电缆电线。 3.选用阻燃或耐火电线电缆，应明确其阻燃等级。多数设计人员选用阻燃或耐火电线电缆时未标明其阻燃等级，即便标明了阻燃等级，也未考虑成束敷设的电线电缆单位长度内有机物的体积。电线电缆的阻燃性能从高到低分为A、B、C、D四级，电线电缆的阻燃性能不仅取决于绝缘和护套的材质，还与成束敷设的电线电缆单位长度内有机物的体积有关。同一阻燃等级的电缆，单根敷设时阻燃，多根成束敷设时未必阻燃。因此，选用阻燃或耐火电线电缆时，应根据建筑物的重要性以及成束敷设的电线电缆单位长度内有机物的体积的大小标明其相应的阻燃等级。成束敷设的电线电缆单位长度内有机物的体积超过其限值时，应分开敷设或用防火隔板分隔。 4.导体截面太小电线电缆的导体截面，除应满足配电线路电压损失和机械强度的要求外，还应满足短路条件下热稳定以及电线电缆的允许载流量不小于其保护装置的整定电流和该线路计算负荷电流的要求。同时，环境温度和敷设方式均影响电线电缆的载流量。此外，选择电线电缆的截面时，还应根据负载的性质，计入谐波电流的影响。电线或电缆载流量表中，只给出了数种环境温度下特定敷设方式时的载流量。电线或电缆敷设时的实际情况与载流量表中给定的条件不一致时，必须针对实际情况按有关规定对电线电缆的载流量进行矫校正。电线电缆在室内电缆槽盒中敷设时，一般情况下环境温度定为35℃，线芯允许长期工作温度PVC绝缘为70℃，XLPE或EPR绝缘为90℃。备用回路、平时不工作的回路、预计实际负荷电流不大于其允许载流量30﹪的回路不计入回路总数。对于平战两用的人防工程，应分别统计平时和战时同时运行的电线电缆回路数，并分别对载流量进行矫正。 5.选择消防配电线路的截面时，应在按规范规定对载流量校正后确定的导线截面基础上，再对导线截面放大一至二级，以确保火灾时消防设备能够可靠运行。 6.采用电缆桥架敷设方式时，应明确指明电缆桥架的具体结构形式，否则会影响确定电线电缆的导体截面。电缆桥架，按结构形式分为电缆梯架、无孔电缆托盘、有孔电缆托盘和电缆槽盒；电缆槽盒又分为普通电缆槽盒和耐火电缆槽盒。电缆桥架结构形式不同，散热效果各异，对敷设其中的电线电缆允许载流量的影响自然不同。 7.不宜采用电缆槽盒，敷设普通配电回路电缆。电缆槽盒为封闭结构，价格较高，散热不良。多个配电回路在电缆槽盒内敷设时，电线电缆的允许载流量降低很多，校正系数最低只有0.38。因此，普通配电线路采用电缆桥架敷设方式时，最好选用价格较低且对允许载流量影响较小的电缆梯架。若鼠害严重，可采用铠装电缆或防鼠电缆在电缆梯架中敷设。 8.不论采取何种措施，电缆托盘或电缆梯架均无防火能力。当配电线路的敷设方式有防火要求时，只能选用防火电缆槽盒或外壁涂覆有防火保护层的金属电缆槽盒。比如，即使电缆托盘外壁涂覆防火涂料，因为电缆托盘无盖，只有连续底盘和侧边，发生火灾时，热量也可通过对流和辐射损伤敷设在电缆托盘中的电线电缆。 9.普通配电线路与消防配电线路，应分别在各自的桥架中敷设。普通配电线路可采用电缆梯架；消防配电干线敷设在中间设有防火隔板的防火电缆槽盒或外壁涂覆有防火保护层的普通金属电缆槽盒中，同一负荷的2路电线电缆分别敷设在隔板的两侧。 10.防火要求较高的建筑物，其消防设备供电及控制线路的选型和对10kV电源进线或由总配变电所引至同一建筑内其它分配变电所的10kV线路，均应采取防火措施。若电源进线不可靠，则配电系统的整体可靠性就会降低。 11.若电线电缆在电缆槽盒内接头，接头处的短路故障很可能波及其他配电线路，扩大故障范围。因此，电线电缆在电缆槽盒内不得有接头，确需接头或需分支接头时，应将接头设在接线箱内。 12.当普通配电线路与消防配电线路在同一电气竖井内敷设时，应分别布置在电气竖井的两侧，且消防配电线路应采用矿物绝缘电缆。若共用电气竖井且消防配电线路采用有机耐火电缆时，消防配电线路应敷设在耐火电缆槽盒内。 13.消防配电线路在明敷时（包括敷设在吊顶内），应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护，金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施；当采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时，可不穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护；当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接明敷。消防配电线路在暗敷时，应穿管并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不应小于30mm。同时，消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内；确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时，应分别布置在电缆井、沟的两侧，且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。 14.火灾自动报警系统的传输线路应采用金属管、可挠（金属）电气导管、B1 级以上的钢性塑料管或封闭式线槽保护。而火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路应采用耐火铜芯电线电缆，报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。线路暗敷设时，应采用金属管、可挠（金属）电气导管或 B1 级以上的刚性塑料管保护，并应敷设在不燃烧体的结构层内，且保护层厚度不宜小于30mm ；线路明敷设时，应采用金属管、可挠（金属）电气导管或金属封闭线槽保护；矿物绝缘类不燃性电缆可直接明敷。火灾自动报警系统用的电缆竖井，宜与电力、照明用的低压配电线路电缆竖井分别设置，受条件限制必须合用时，应将火灾自动报警系统用的电缆和电力、照明用的低压配电线路电缆分别布置在竖井的两侧。同时，不同电压等级的线缆不应穿入同一根保护管内，当合用同一线槽时，线槽内应有隔板分隔。 15.消防应急照明和疏散指示系统线路应选择铜芯导线或铜芯电缆；集中控制型系统中，除地面上设置的灯具外，系统的配电线路应选择耐火线缆，系统的通信线路应选择耐火线缆或耐火光纤。而非集中控制型系统中，除地面上设置的灯具外，灯具采用自带蓄电池供电时，系统的配电线路应选择阻燃或耐火线缆；灯具采用集中电源供电时，系统的配电线路应选择耐火线缆。 16.值得注意的是，对应急照明及疏散指示系统除了非集中控制系统自带电源及设置在地面的灯具，所有线路都要采用耐火电缆。 17.现场施工中应注意的几个点
17.消防配电线路在明敷时，必须穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护，并且要求金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施。当采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时（可理解也包括地埋），可不穿金属导管（可理解为可以穿其它材质阻燃保护管保护）。 18.消防配电线路在暗敷时，应穿管（可理解为可以穿其它材质阻燃保护管保护），并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不应小于30mm。当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接明敷。 19.消防配电线路确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时，应分别布置在电缆井、沟的两侧，且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。（这个强条有些严重） 20.火灾自动报警系统的传输线路应采用金属管、可挠（金属）电气导管、B1 级以上的钢性塑料管或封闭式线槽保护。（这个要求摘自《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）11.2.1条。这里强调的是传输线路。但根据11.2.2条的内容：火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路应采用耐火铜芯电线电缆，报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。明显可见，传输线路与供电线路是有区别的，可以理解为供电线路按消防配电线路有关规范执行） 21.补充理解：消防配电线路在（1）在吊顶内敷设时（2）暗敷时由于穿PVC管会破坏原结构强度结构专业不允许时（如穿梁、穿柱）时（3）当用PVC管的强度不足以保护管内线路时，这几种情况应必须穿金属管。 22.各类消防设备在火灾时的持续供电时间，常参照《建规》及《民用建筑电气设计规范》的规定。常见的消防设备火灾时持续供电时间如下： ① 消防栓、消防泵及水幕泵、防排烟设备、消防电梯及上述设备房间的备用照明，为180min； ② 建筑高度大于100m民用建筑的消防应急照明，为90min； ③ 消防自动喷水系统、医疗建筑、老年人建筑、总建筑面积大于10000m2的公共建筑和总建筑面积大于2000m2的地下、半地下建筑的消防应急照明，为60min； ④ 其它建筑的消防应急照明为30min。
23.消防设备线路选择，可参照GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》有明确的规定，如下： ① 火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路应采用耐火铜芯电线电缆。 ② 报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。 ③ 线路穿管暗敷时，应敷设在不燃性结构层内，其保护层厚度不宜小于30mm；线路明敷时，应采用金属管、可挠（金属）电气导管或金属封闭线槽保护，同时在其外壁采取防火保护措施。 ④火灾自动报警系统的供电线路和传输线路，设置在室外时，应埋地敷设。 显然，《建规》对于消防设备消防线路的选用，除在消防线路与非消防线路共用电缆井、沟内时，明确应采用矿物绝缘类不燃性电缆外，其它场所、不同的建筑类别及不同的建筑类型等，均没提供明确的消防线路选用指引。在目前国家所涉及的电缆标准，对电缆的阻燃、耐火、防火、不燃等名称、产品等级分类及相关的参数要求还没有明确、统一的说法的情况下，设计人员对消防线路的设计、产品的选用时常会比较茫然，但《火规》对其消防设施的线路的选型及敷设方式给出了可操作性明确的说法。 对于暗敷的消防线路，只要敷设于不燃性结构层内，同时其保护层厚度不小于30mm，《建规》、《火规》似乎均认可其满足消防线路的设置要求，也能满足不同类别的消防设备在火灾时的持续供电时间要求。我国研究机构所作的实体火灾试验比表明，只有埋墙暗敷及防护桥架敷设的耐火电缆能在大于30mim的时间内有效。 24.根据GB/T19666-2005《阻燃和耐火电线电缆通则》，将阻燃电缆根据燃烧时的阻燃性能由高到低分为A、B、C、D4类；对于耐火电缆，根据其火灾时无冲击、有冲击及喷水情况下的持续供电时间分为N、NJ、NS3类；根据绝缘材质，耐火电缆又分为有机型与无机型两种，以往常用的BTTZ-、NG-A（BTLY-）、YTTW-等电缆应属于无机绝缘耐火电缆，现称矿物绝缘类不燃性电缆。 但GB31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》又根据电缆燃烧性能的状态，将电缆只分为A、B1、B2、B34类，取消了耐火电缆的说法，改为不燃电缆、阻燃1级电缆、阻燃2级电缆及普通电缆，具体分类如表1所示。
那么，工程中最常用的NH-YJV、WDZN-YJV等有机绝缘类耐火电缆归类于表1中何类？现行规范、标准还没有具体对应的参照说法，请高手留言。 25.国家及地方标准对消防设备配电线路选择规定条文的罗列与分析，对电气设计人员而言，除严格按国家标准相关条文执行外，也应能很好地理解规范条文并合理地使用，并平衡好国家利益、企业利益、经济利益、选择的合理性及工程可操作性。 a. 对于一类及以上的高层建筑或供电负荷等级为一级的建筑，对于消防配电干线或专放至消防水泵、消防控制室、防烟和排烟机房及消防电梯等消防设备终端的电源线路，可采用上海地标，即采用耐火温度950℃、持续供电时间180min的耐火电缆，现多数电缆厂家生产的无机矿物绝缘类的不燃电缆均能满足此指标的要求，此类电缆的敷设按国标要求可直接明敷，可与非消防线路共用管井、沟等。 b. 对于供电负荷等级为二级及以下的消防设备，可采用耐火温度750℃、持续供电时间90min的耐火电缆，但其敷设于公共区域路径时，应敷设于保护管、槽盒内。当采用裸钢质材料明敷时，应按《建规》第10.1.10条第1款的要求，外壳应采取防火保护措施或采用满足防火要求的电缆槽盒，不应与非消防线路共用管井、沟。 除不与非消防线路共用管井、沟外，现消防线路仍可采用NHYJY-、WDZN-YJY等类型的耐火电缆。也许有人会说，对此类建筑消防设备配电干线及重要设备的线路采用此种敷设方式与标准要求并不一致，但笔者认为，这种处置方式目前还是符合《建规》的。对于采用上述a条建筑类别的其它消防设备的配电线路，笔者认为也可采用此类电缆及敷设方式的要求。 c. 对于所有消防设备的分支线路、消防联动控制线路及消防机房内配电线路，目前均可采用ZR-、NH-等塑料绝缘铜芯电线、电缆穿管暗敷，并敷设于不燃性结构层内且其保护层厚度不小于30mm。对于这些设备采用不燃性矿物绝缘类耐火电缆供电，笔者认为是不合适的，也是不经济的。 d. 对于供电负荷等级为二级负荷及以下的中、小型多层建筑内容量不大的消防设备，如消防应急照明配电线路，可采用不与非消防配电干线共管井、沟的敷设方式，规避矿物绝缘类不燃电缆的使用。
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