1浙江當(dāng)代建筑設(shè)計研究院有限公司;2 華潤萬家有限公司
摘要:筆者在本文對目前民用住宅電氣線路消防安全設(shè)計工作中出現(xiàn)的問題進行具體的分析,并給出與之相應(yīng)的措施與看法,從而降低民用電氣線路火災(zāi)的危險性。
依照相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在全國電氣火災(zāi)中,我國住宅電氣火災(zāi)占據(jù)著將近一半的比重,且在住宅火災(zāi)中位列首位。為此,我們有必要而且必須要嚴(yán)格依照“預(yù)防為主,防消結(jié)合”的行為準(zhǔn)則針對住宅建筑電氣線路開展消防安全設(shè)計工作,從而降低住宅電氣火災(zāi)的發(fā)生幾率。
一、住宅建筑電氣線路火災(zāi)原因分析
1、亂接、亂拉電線,導(dǎo)致由于接觸不良、漏電、短路、斷路等進而引發(fā)火災(zāi)。通常來說,在設(shè)計住宅的插座數(shù)量時不會設(shè)計太多插座,但由于人們用電水平的持續(xù)提升,為便于生活便于用電會出現(xiàn)大量亂接插座板或者接臨時線的情況。實際上,住宅內(nèi)電源插座板的數(shù)量愈多,愈不利于人們的用電安全,簡言之電源插座板也是一個會影響到用電安全的關(guān)鍵性因素。因居民在電氣安全知識方面較為薄弱,大部分以雙芯單層絕緣線來接插座板,該類電線均不具備護套,極易由于損傷擠壓而對絕緣造成破壞,再加上沒有注意加接PE線,導(dǎo)致接的家用電氣無法接地,假使插座板屬于不合格產(chǎn)品,那么其接觸面積與接觸壓力都會不足,負荷電流較大的插座板也會由于接觸不良的緣故出現(xiàn)異常高溫現(xiàn)象。所以說,在住宅內(nèi)亂拉電線極易引發(fā)電氣火災(zāi)事故。
2、電氣線路過負荷會引發(fā)火災(zāi)事故。針對家庭用電負荷,《住宅設(shè)計規(guī)范》(GB50096―1999)作出了規(guī)定,要求其不得多于4KW。然而,在實際生活當(dāng)中,由于人民生活水平的提升,人們家庭電器數(shù)量與日俱增,導(dǎo)致家庭用電負荷逐步加大,類似于空調(diào)、電熱水器、電冰箱等大功率電器的使用者越來越多,額定功率少說都有上千瓦,甚至多個電器同時使用,這很容易造成過負荷跳閘。在處理此問題時,居民往往采用加大保險絲的手段來防止家庭出現(xiàn)過負荷跳閘的情況,但殊不知這極易造成電線老化速度加快,長時間下來就會由于過負荷引發(fā)火災(zāi)。故綜上,我們有必要而且必須要對住宅電氣線路開展消防安全設(shè)計工作。
二、在設(shè)計方面住宅電氣線路存在的問題
1、線路負荷估算過小。估算難度大是住宅用電的一大特征。人民生活水平的不斷提升在很大程度上不斷促進家庭電氣化程度的提升及我國住宅用電量的增加。這就要求我們務(wù)必要充分精確地估計好住宅用電的增大量,備好充足的發(fā)展余量,要不然的化會威脅到電氣的消防安全。
2、設(shè)計線路的載流量取值過大。我國電氣設(shè)計中負荷電流量值與線路載流量值時常失當(dāng)且較為不安全,易造成線路過載。比方說,對于明敷單相2.5mm2銅芯塑料絕緣電線,若依照國際上具有權(quán)威性的線路載流量數(shù)值IEC364-5-523標(biāo)準(zhǔn),它的載流量應(yīng)當(dāng)是2.6A,但我國的設(shè)計一般是32A。通常而言,我國的設(shè)計線路載流量取值會高于IEC364-5-523標(biāo)準(zhǔn)取值大概25個百分點。隨著家庭用電負荷的增大,電氣線路極易出現(xiàn)過負載的情況。
3銅芯線使用
眾所周知,鋁線較銅線易于起火。究其原因有以下幾點:
(1)鋁線表面極易氧化
雖然鋁線表面的氧化層厚度僅3-6微米,卻具有很高的電阻,且能隨時間的增長而增大、當(dāng)大電流通過鋁線接頭時,所散發(fā)的熱量易產(chǎn)生異常高溫而引燃近旁可燃物質(zhì)起火。當(dāng)線路盡緣損壞發(fā)生短路時,鋁線接頭的高電阻又能限制短路電流,使線路上的斷路器,熔斷器等過流保護電器不能及時切斷電源,這又培加了線路短路起火的危險性。
(2)鋁與銅的不同膨脹系數(shù)
當(dāng)將鋁線與設(shè)備的銅質(zhì)接線端子相連接時,因鋁的膨脹系數(shù)較銅約大36%,當(dāng)通過電流溫度升高時,鋁線膨脹較多,銅質(zhì)端子的膨脹卻未幾,使鋁線受擠壓變形,斷電冷卻后連接處出現(xiàn)空隙,空氣或潮氣乘虛而進,鋁線表面被氧化或腐蝕,使接觸電阻增大,再通過電流時連接處發(fā)熱更劇,形成惡性循環(huán),當(dāng)達到危險高溫時連接處盡緣被熔化,易導(dǎo)致線路短路,引起火災(zāi)。
(3)鋁與銅的電解作用
根據(jù)化學(xué)中的電解反應(yīng),當(dāng)鋁芯電線連接處接觸濕潤環(huán)境后就形成局部電池,使鋁腐蝕,這也增加了接觸電阻。
(4)氯化氫的不利影響
如由于線途經(jīng)載或接接不良等原因,鋁線連接處的溫度超過75℃,而又持續(xù)較長的時間,PVC盡緣層將分解出氯化氫氣體,此氣體能腐蝕鋁線表面,增加了接觸電阻。
與鋁錢相比,銅線不易軟化和腐蝕,火災(zāi)危險小得多、住宅中一般沒有專業(yè)職員進行檢測線路中存在的事故隱患,因此為保證住宅的電氣安全,電氣線路不應(yīng)采用鋁線而應(yīng)采用盡緣銅線,在裝修舊房時,原有的鋁線一定要換成銅線,假如圖省事,或嫌更改線路影響美觀,只更換開關(guān)和插座,會為今后的用電埋下安全隱患。這點在強制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB50096-1999《住宅設(shè)計規(guī)范》中有嚴(yán)格要求。
4分支回路
我國每戶住宅內(nèi)照明和插座的分支回路數(shù)過少。而每個回路所帶的負荷增大,實際即是減少了線路截面,其結(jié)果會造成線路溫度升高。眾所周知,線路截流量是指某一敷設(shè)方式和環(huán)境溫度條件下線路在答應(yīng)工作溫度時通過的電流。此答應(yīng)工作溫度是相對于其正常盡緣壽命而言的。例如PVC盡緣的答應(yīng)工作溫度為70℃,工作溫度超過70℃,線路盡緣并不損壞,只是盡緣壽命相對縮短而已。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)字,PVC盡緣工作溫度每超過答應(yīng)工作溫度8℃,其使用壽命約減少一半。但70℃并非PVC盡緣的最合適的溫度。我們在使用中如減少負荷,降低其工作溫度,則其盡緣老化延緩,使用壽命可以相應(yīng)延長,這對減少電氣線路火災(zāi)事故是十分有利的。
分支回路數(shù)目的增加,相當(dāng)于減少回路阻抗,這對降低住宅諧波電壓,減少諧波危害也是十分有利的。還需說明,住宅內(nèi)有足夠的分支回路數(shù)目,就有條件將產(chǎn)生諧波的非線性負荷電器和對諧波敏感的電器做到各由分開的回路供電。這樣非線性負荷諧波電流在其分支回路上阻抗產(chǎn)生的諧波電壓降就不可能危害另一回路的敏感電器。家用電腦之類對諧波敏感的電器在今后的家庭應(yīng)用是必然的趨勢。
5設(shè)計的插座數(shù)量要合理
我國居民住宅內(nèi)的插座數(shù)量過少,因生活電器數(shù)量的增加、居民缺乏電氣安全知識,居民一般會私自接拉電線選取雙芯單層盡絕緣絞線以加接插座板。該類電線缺少護套,很容易由于擠壓損傷而給盡緣造成破壞,再加上未能充分重視加接PE線,使得接的家用電氣無法接地。依照國家技術(shù)監(jiān)事局公布的99年第一季度關(guān)于插座插頭的抽查數(shù)據(jù),我么不難發(fā)現(xiàn)分歧格的產(chǎn)品占據(jù)著大約四十個百分點的比重,大部分插座板屬于不合格產(chǎn)品,分歧格的產(chǎn)品的接觸面積與接觸壓力都不充分,若負荷電流比較大,插座板極易由于接觸不良等緣故出現(xiàn)異常高溫現(xiàn)象。所以說在住宅內(nèi)亂拉電線很容易引發(fā)電氣火災(zāi)事故。實際上發(fā)達國家嚴(yán)格規(guī)定了戶內(nèi)插座數(shù)量,以防止亂接電線的問題出現(xiàn)。
《住宅設(shè)計規(guī)范》并未嚴(yán)格規(guī)定住宅電源插座數(shù)量,使得亂接亂拉有縫可鉆。一般在設(shè)計住宅時軍事依據(jù)最低標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的,為此我們應(yīng)當(dāng)選用防濺水型插座。把冬天的一個臥室作為范例:在一個臥室內(nèi)通常會配置電視、加濕器、電熱毯、兩個床頭燈、DVD或者VCD、一個落地?zé)舻?,且還需預(yù)留好一至兩個備用插座,很明顯的是臥室當(dāng)中的插座數(shù)量是偏少的;當(dāng)然插座的設(shè)置點也不一定能便于人們使用。因此,為了滿足人類的用電需要,我們一般會在臥室里使用插座板。
三、電氣線路改造過程中留下的問題
人們對住宅進行裝修時,大多都會對原有電氣線路進行改造。通常的裝修隊伍沒有專業(yè)的電氣設(shè)計、施工人員,而且在改造過程中又不參照原電氣設(shè)計圖紙,導(dǎo)致施工中留下安全隱患。
四、總結(jié)
綜上所述,我們應(yīng)當(dāng)高度重視電氣安全,在日常生活中應(yīng)加深對電氣知識的了解與認識。身為住宅電氣線路設(shè)計者,在設(shè)計住宅電氣線路時應(yīng)當(dāng)嚴(yán)守國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實施。同時,在設(shè)計過程應(yīng)注意以下幾點:(1)電氣線路為隱蔽工程中的一種,最好一步到位,切忌拖沓,否則更換起來會更費時費力費錢;(2)依據(jù)開關(guān)與電度表的可接近的最高負荷確定其規(guī)格,要盡可能地設(shè)置便于更換的開關(guān)與電度表;(3)務(wù)必要適當(dāng)?shù)仡A(yù)留每戶插座數(shù)目與分支回路數(shù)的發(fā)展容量,從而滿足用戶在未來幾十年中電氣安全與負荷增大的需要。如此就可以從本質(zhì)上消除電氣安全隱患,降低居民住宅電氣火災(zāi)事故的發(fā)生幾率。