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谈高层、超高层建筑消防电缆的选择

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-03-21  浏览次数:322
 
 
 
  (2)电压降指的是线路首端与末端的电压相量差。由于超高层建筑供电距离长,所以电缆设计时必须考虑电压降的计算。
 
  电压降根据下列条件计算:①导线温度;②环境温度;③电缆排列(单芯);④功率因数;⑤末端允许降压降±5%.
 
  根据1991年华夏出版社出版的上海电缆研究所编制的《矿物绝缘电缆》中显示,对于三相线路可按下式计算:
 
      U=I?R?L?A(1)
  式(1)中:U—线路电压降,V;
  R—线芯电阻,Ω/m;
  L—线路长度,m;
  A—与负荷有关的电压降修正系数.
  其中R值可根据20℃时铜线芯电阻率为0.017241Ωmm2/m计算得出,也可从矿物绝缘电缆产品标准中查出。
  A值,对于敞开敷设的电缆值如表1所示。
  例1:在三相交流线路中,使用70m长4×25mm2的电缆,电流负荷100A,其电压降计算如下。
  计算或由矿物绝缘电缆产品标准中查得,R=0.00069Ω/m.
  由表2中查得,4×25mm2电缆在三相线路中,其额定电流为110A.
  100/110≈0.9,故A选用1.18
  电压降U=100×0.00069×70×1.18=5.7V
 
  例2:在三相交流线路中,使用15m长3×6mm2的聚氯乙烯护层电缆,电流负荷36A,其电压降计算如下:
  计算或由矿物绝缘电缆产品标准中查得R=0.0002874Ω/m,查表2其额定电流为48A,
  36/48=0.75,故A=1.15
  电压降U=36×0.002874×15×1.15=1.78V
  对于单相线路,相线和中线形成回路,相当于电流往返,故式(1)还应乘2,即:U=I?R?L?A×2(2)
  例3:在单相交流线路中,使用25m长轻载2×4mm2的电缆,电流负荷23A,其电压降计算如下:
  计算或由矿物绝缘电缆产品标准中查得R=0.00431Ω/m,
  从表2中查得,轻载2×4mm2额定载流量为38A,
  23/38=0.6,则A=1.12
  电压降U=23×0.00431×25×1.12×2=5.5V
  意大利C.M.I公司根据电缆在交流线路中的电阻和电感计算出在不同敷设条件及不同使用温度下各种规格矿物绝缘电缆的电压降(见表2~5)。
  各种防火电缆压降的计算比较:
  1)矿物绝缘电缆(BTTZ):在三相交流线路中,采用矿物绝缘电缆BTTZ,额定电流268A,4×(1×120)呈品字型敷设,其长度的计算为:
  △U=k×I×L×V0
  三相线路K=1.73,考虑5%的压降,则△U=19V,同时查得V0=0.34
  19=1.73×268×0.34×L
  L=120m
  2)云母绝缘电缆(YTTW、BTLV或NG-A):在三相交流线路中,采用云母绝缘电缆,额定电流268A, 4×120)明敷设,其长度的计算为:
  △U=k×I×L×V0
  三相线路K=1.73,考虑5%的压降,则△U=19V,同时查生产企业样本得V0=0.37
  19=1.73×268×0.37×L
  L=110m
 
  比较两种控制发现,云母绝缘的电缆YTTW,BTLV(NG-A)理论上可以生产几百米,但其压降大,只能用110m,如果要用120m,末端电压就无法启动消防设备。反之,矿物绝缘电缆可以比BTLV使用的线路更长,因而矿物绝缘电缆更适合在高层建筑中消防线路中使用。
 
  (3)中间联结的防火性:由于矿物绝缘电缆具有非常优秀的耐火、耐高温性能,这也是MI电缆在消防系统中使用的原因。但矿物绝缘电缆由于原材料因素的影响,造成长距离线路可能根据线路的要求设置中间联结,对于中间联结的防火性,目前的生产厂家都能通过BS6387英国消防检验标准,即不但能承受1000℃ 3h的火灾实验,而且能同时承受消防水碰淋及重物跌落的冲击。国家标准图集《矿物绝缘电缆敷设》09D101-6,也有针对中间联结的制作方法。因此,矿物绝缘电缆中间联结同样适合在消防线路中使用。
 
4 高层建筑消防用配电线路的选择及敷设
 
  超高层建筑的软肋是火灾危险,因此《民用建筑电气设计规范》在第13.10.4条中对消防设备供电及控制导线的选择有明确的规定,同时规定火灾时消防设备持续运行时间要求和电缆选择及敷设方式。各种消防设备的配电线路及敷设方式如下:
 
  (1)消火栓泵、消防电梯、消防泵房、防排烟设备和消防控制中心的备用照明,火灾时持续运行时间为3h,应采用氧化镁矿物绝缘电缆配电,35mm2及以上采用吊架安装,25mm2及以下可沿电缆桥架安装。
 
  (2)喷淋水泵火灾时持续运行时间为1h,如喷淋水泵与消防火栓泵共用水泵房,持续运行时间应按3h设置。喷淋水泵和相应机房备用照明,火灾时持续运行时间大于1h,选择NH型耐火电缆也可,采用氧化镁矿物绝缘电缆更合理。当采用耐火电缆时,应采用防火桥架敷设。
 
5 国内超高层建筑消防线路应用矿物绝缘电缆的情况
 
  在大连举办的中国建筑学会建筑电气分会2010年会暨超高层建筑电气设计高峰论坛上,设计师们介绍了近几年中国超限高层建筑中采用了矿物绝缘电缆的应用,如建筑高度632m的上海中心,消防线路和控制线路采用了矿物绝缘电缆;建筑高度600m的广州塔,其消防设备供电干线采用矿物绝缘耐火电缆;建筑高度646m的深圳平安金融中心、建筑高度358m的天津中钢国际广场项目,其消防设备供电干线采用矿物绝缘耐火电缆,还有高度336.9m的天津津塔、460m高的广州西塔其消防设备供电干线采用矿物绝缘耐火电缆等;从已经应用的情况来看,矿物绝缘电缆质量稳定,性能安全可靠。
 
6 结束语
 
  通过以上分析可以得出以下结论:矿物绝缘电缆非常适合在超限高层建筑中广泛使用;超限高层建筑消防线路采用矿物绝缘电缆是解决消防自救的优化设计。
 
参考文献
 
  1 李炳华.徐学民.吴生庭.林清霖.张巧玲.朱力阳.刘文坤.《超高层建筑钢结构偏移对矿物绝缘电缆的影响》.《建筑电气》2010;06
  2 杜毅威.《矿物绝缘电缆在建筑工程中的应用》.《建筑电气》2010;04
  3 邢本仁.宁国昕.杨震球.季相发.《矿物绝缘电缆》.上海电缆研究所
 
 
 
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