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湖北十一选五:
消防設備應采用耐火性能的電力輸送干線

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  • 發布時間:2019-04-16 16:17
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湖北十一选五 www.mipku.com 【概要描述】建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫

消防設備應采用耐火性能的電力輸送干線

【概要描述】建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫

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建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB 50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫度和時間內,消防設備的配電線路必須保持線路的完整性,才能滿足使用要求。對于不同的場合、不同的設備,配電線路的耐火溫度和耐火時間是有區別的,但不能缺少耐火性能的要求。以下根據相關的產品標準及試驗方法,分析耐火性能和防火性能的區別。

關于電纜,我國在1991年已有了國標GB/T 13033.1-1991,其新版本為2007(等同于IEC 60702-1:2002),其中耐火性能的試驗按照 GB/T 19216.21-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試 第21部分》(等同于IEC 60331-21:1999)進行,明確了電纜耐火性能的試驗方法。2005年我國公安部標準GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中,關于耐火性能的試驗方法也有明確規定。2006年國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》(等同于IEC 60439-2:2000)中7.1.1.5耐受火焰蔓延(阻燃性能)、7.1.1.6母線干線防火板單元(防火性能)、7.1.1.7著火時保持電路完整性(耐火性能),也明確規定了母線槽耐火性能的技術要求及試驗方法。

1 耐火性能試驗

1.1 耐火電纜的耐火試驗
根據GB/T 13033.1-2007之13.8的規定,“成品電纜應按GB/T 19216.21進行耐火試驗”。GA 306.2—2007之3.1指出,具有規定的耐火性能的耐火電纜,是指具有線路完整性、煙密性、煙氣毒性、耐腐蝕性的電纜。其6.3條規定,耐火一級、耐火二級、耐火三級和耐火四級的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行(供火溫度750℃~800℃,推薦供火時間為90min);耐火一級A類、耐火二級A類、耐火三級A類和耐火四級A類的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行,但電纜受火溫度應為950℃~1000℃。

1.1.1 試件安裝
與耐火試驗時相同規格的試件兩段以及必要的連接件,噴淋試驗時其總長度為耐火試驗時試件長度的一半。

1.1.2 電路連接
在靠近變壓器的試樣一端,把中性導體和所有?;さ繼褰擁?。所有金屬屏蔽、裸屏蔽線或金屬層都應相互連接并接地。將變壓器與各導體連接,但不包括圖1電路圖中標明的打算用作中性導體或?;さ繼宓哪切┑繼?。如果金屬套、鎧裝或屏蔽作為中性導體或?;さ繼迨褂?,則應如圖1按照中性導體或?;さ繼迥茄辛?。

對于單相、雙相或三相電纜,每相導體應與變壓器輸出端各相連接,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。

把每一組中各導體并接起來,再連接到變壓器輸出端各相上,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。

在遠離變壓器的試樣另一端:
——把一根導體或一組導體連接到負載和指示裝置(如第5章所述)的一端,另一端接地;
——把中性導體和所有?;さ繼辶擁礁涸睪橢甘咀爸茫ㄈ緄?章所述)的一端,另一端連接到變壓器端熔斷器的L1(或L2,或L3),參見圖1。

建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB 50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫度和時間內,消防設備的配電線路必須保持線路的完整性,才能滿足使用要求。對于不同的場合、不同的設備,配電線路的耐火溫度和耐火時間是有區別的,但不能缺少耐火性能的要求。以下根據相關的產品標準及試驗方法,分析耐火性能和防火性能的區別。  關于電纜,我國在1991年已有了國標GB/T 13033.1-1991,其新版本為2007(等同于IEC 60702-1:2002),其中耐火性能的試驗按照 GB/T 19216.21-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試 第21部分》(等同于IEC 60331-21:1999)進行,明確了電纜耐火性能的試驗方法。2005年我國公安部標準GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中,關于耐火性能的試驗方法也有明確規定。2006年國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》(等同于IEC 60439-2:2000)中7.1.1.5耐受火焰蔓延(阻燃性能)、7.1.1.6母線干線防火板單元(防火性能)、7.1.1.7著火時保持電路完整性(耐火性能),也明確規定了母線槽耐火性能的技術要求及試驗方法。  1 耐火性能試驗 1.1 耐火電纜的耐火試驗 根據GB/T 13033.1-2007之13.8的規定,“成品電纜應按GB/T 19216.21進行耐火試驗”。GA 306.2—2007之3.1指出,具有規定的耐火性能的耐火電纜,是指具有線路完整性、煙密性、煙氣毒性、耐腐蝕性的電纜。其6.3條規定,耐火一級、耐火二級、耐火三級和耐火四級的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行(供火溫度750℃~800℃,推薦供火時間為90min);耐火一級A類、耐火二級A類、耐火三級A類和耐火四級A類的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行,但電纜受火溫度應為950℃~1000℃。  1.1.1 試件安裝 與耐火試驗時相同規格的試件兩段以及必要的連接件,噴淋試驗時其總長度為耐火試驗時試件長度的一半。  1.1.2 電路連接 在靠近變壓器的試樣一端,把中性導體和所有?;さ繼褰擁?。所有金屬屏蔽、裸屏蔽線或金屬層都應相互連接并接地。將變壓器與各導體連接,但不包括圖1電路圖中標明的打算用作中性導體或?;さ繼宓哪切┑繼?。如果金屬套、鎧裝或屏蔽作為中性導體或?;さ繼迨褂?,則應如圖1按照中性導體或?;さ繼迥茄辛?。  對于單相、雙相或三相電纜,每相導體應與變壓器輸出端各相連接,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  把每一組中各導體并接起來,再連接到變壓器輸出端各相上,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  在遠離變壓器的試樣另一端: ——把一根導體或一組導體連接到負載和指示裝置(如第5章所述)的一端,另一端接地; ——把中性導體和所有?;さ繼辶擁礁涸睪橢甘咀爸茫ㄈ緄?章所述)的一端,另一端連接到變壓器端熔斷器的L1(或L2,或L3),參見圖1。  圖1 基本電路圖  1.1.3 判定條件 具有保持線路完整性的電纜,只要在試驗過程中: ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.2 GA/T 537-2005 關于耐火母線槽的耐火性能試驗 根據GA/T 537-2005之4.3的規定,“母線干線系統(母線槽)耐火性能試驗,應同時進行4.3.1和4.3.2兩項試驗,兩項試驗均合格,判定其耐火性能合格”。4.3.1是噴淋試驗、4.3.2是耐火試驗。  1.2.1 噴淋試驗  1.2.1.1 噴淋設備 GA/T 537-2005中,噴淋試驗設備包括加熱設備、噴嘴及電路連接設備。  加熱設備符合GB/T 19216.11- 2003/IEC 60331-11:1999的規定,若一套加熱裝置不能滿足試件四面受火要求時,可采用兩套加熱設備在試件兩側同時加熱。  標準噴嘴,噴嘴內徑:6.3 mm,噴水率:(12.5±0. 625)L/min,噴嘴壓力:約30 kPa(相當于垂直向上自由噴流高度為2.5 m)。噴燈和試件的位置如圖A.2所示。 ——噴燈中心水平面在試件最低點下面(70mm±10mm); ——噴嘴距試件中心垂直面約45mm  電路連接設備包括變壓器、熔斷器、負載和指示燈等,連接方法同圖1。  圖A.2 噴燈和試件的布置  1.2.1.2 噴淋試驗程序 a) 加熱:點燃噴燈,在距噴嘴水平距離為45 mm,上方垂直距離為70 mm的位置用直徑為0.5 mm的熱電偶與噴管縱軸平行測試火焰的溫度,調節供氣系統,使火焰溫度保持在750℃~800℃之間,再將噴燈按GA/T 537-2005之A.4.c的要求布置在試件下方接頭處開始加熱,加熱時間為試件耐火試驗供火時間的一半,通常為30分鐘。 b) 噴淋:使用規定的噴淋設備,對試件兩支承之間的部分進行噴淋。 c) 加電檢測:噴淋后按照圖1要求與試件進行連接,接通電源,將電壓調至試件額定電壓,加壓5 min。觀察熔斷器是否熔斷,燈泡是否熄滅。  1.2.1.3 噴淋試驗注意事項: a) 加熱火焰溫度為750℃~800℃(隨廠家的要求選擇供火溫度,目前采用供火950℃較普遍)。 b) 使試件接頭處在噴燈火焰的中心部位,并使該部位滿足四面受火的要求。 c) 噴淋時間按兩支承之間試件部分的表面積計算,每平方米為1 min,至少為3 min。 d) 噴嘴距試件中心的垂直距離為3m(但為了能從各個方向噴射試件,在必要時,可適當縮短距離)。  1.2.1.4 判定條件 噴淋試驗后,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件噴淋試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即燈泡一個也不熄滅。  1.2.2 耐火試驗 GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中關于耐火試驗試驗方法。  1.2.2.1 試驗裝置 a) 耐火性能試驗裝置應符合GB/T 9978-1999《建筑構件耐火試驗方法》中第章(新版GB/T 9978.1-1008《建筑構件耐火試驗方法第1部分:通用要求》中第5章)的規定。 b) 變壓器 變壓器為一臺三相星型連接的變壓器或單相變壓器(組),其應有足夠的容量使達到最大允許泄漏電流時仍可保持要求的試驗電壓。 c) 為了檢驗試件線路的完整性,應進行必要的電氣連接,連接簡圖見圖3。  圖3 試件電氣連接圖  1.2.2.2 試驗條件 用規定的熱電偶測得爐內平均溫度,按以下關系式及圖4對其進行監測和控制爐內溫度: T=345lg(8t+1)+20 式中:T——爐內平均溫度,單位為攝氏度(℃); t——時間,單位為分鐘(min)。  圖4 標準時間—溫度曲線  1.2.2.3 試驗程序  1.2.2.3.1 試驗的開始與結束 接通電源后調節變壓器,逐步升至試件的額定電壓,并通過負載的配置使通過線路中的電流為0.25 A。然后點火,當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶的溫度達到50℃時,所有測量儀表計時開始工作,試驗開始。試驗期間應按1.2.2.5.2要求進行觀測。供火時間不應低于30 min,停止供火后繼續通電15 min。即總試驗時間為供火時間加上15 min的冷卻時間。  1.2.2.3.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。 c) 試驗現象觀察 過程中,隨時觀察熔斷器和燈泡的顯示情況。  1.2.2.3.3 判定條件 耐火試驗過程中,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件耐火試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.3 GB 7251.2-2006耐火母線槽的技術要求及試驗方法 國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》中7.1.1.7條明確規定了線路完整性的要求,“耐火母線干線單元的設計在著火時,應在規定時間內保持線路的完整性”、“保持線路完整性的試驗方法還在考慮中”。原因是當時有國標GB/T 19216-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗》和2005年GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》兩個相關的標準,標準中的接線方法相同,但試驗裝置和測試方法卻不同。GA/T 537-2005檢測爐內平均溫度,溫度隨時間持續上升,60分鐘達到爐內平均溫度950℃,3小時達到爐內平均溫度1150℃;GB/T 19216-2003檢測火焰的溫度、熱能流通,溫度不會隨時間上升。如果能通過GA/T 537-2005/ 60分鐘試驗,相當于能承受GB/T 19216-2003供火950℃,180分鐘耐火,兩個試驗方法差距較大。因此在2005年修編GB 7251.2-2006時耐火母線干線單元線路完整性的試驗方法“還在考慮中”。目前我國耐火電纜按照GB/T 19216-2003的試驗方法進行試驗。耐火母線槽的耐火性能試驗3C認證是按公安部標準GA/T 537-2005的試驗方法試驗。按現有3C認證通過60分鐘耐火時間的試驗能滿足承受(按GB/T 19216.21-2003的試驗方法)供火950℃,180分鐘以上的耐火性能。  2 防火性能試驗 2.1 GA/T 537-2005 關于防火性能的試驗方法  2.1.1 試驗裝置 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中第4章的規定。  2.1.2 試驗條件  2.1.2.1 溫升條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.1的規定。  2.1.2.2 壓力條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.2的規定。  2.1.2.3 受火條件 試件為四面受火,實際工程有特殊要求的除外。  2.1.3 試件要求 防火直線形母線干線單元,其長度為1800mm。  2.1.4 安裝 試驗時試件的支承結構可選用預制混凝土樓板或磚墻。根據建筑物中的實際安裝情況,將試件安裝在支承結構上的預留孔洞內。試件應處在試驗裝置的正壓區,距試驗裝置的兩側和上側距離均不應小于200mm;當同時多個試件試驗時,各試件之間的距離不應小于200mm。支承結構的耐火性能應滿足試件防火性能的要求。  支承結構上的預留孔洞與試件的縫隙用不燃性隔熱材料密封,試件受火端用不燃性隔熱材料封堵和包裹,包裹長度與試件支承結構的厚度相同。  試件的水平安裝見圖5,垂直安裝見圖6。  圖5 試件的水平安裝簡圖  圖6 試件垂直安裝簡圖  2.1.5 試驗程序  2.1.5.1 試驗的開始與結束 試驗開始前記錄環境溫度。當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶溫度達到50℃時,所有測量儀表開始工作,試驗開始。試驗期間應按2.1.5.2要求進行觀測。試驗過程中若喪失耐火完整性或/和耐火隔熱性,試驗即可終止。若未喪失耐火完整性和隔熱性,但已達到預期要求,也可終止試驗。  2.1.5.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 試驗爐內溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 試驗爐內壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。  2.1.5.3 判定條件 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  2.2 2006年GB7251.2-2006關于防火性能的試驗方法  7.1.1.6 母線干線防火板單元 如果母線干線系統水平或垂直通過建筑隔層(例如墻或地板)母線干線防火板單元的設計應在著火時防止火焰蔓延,試驗方法與試驗按ISO 834-1:1999進行,同GB/T 537-2005防火性能試驗一樣的試驗方法。  GB7251.2-2006 關于防火性能的試驗方法如下: 建筑結構中防火性能的驗證 該試驗適用于這防止火焰蔓延設計的穿越建筑物的母線干線。試驗按照 ISO834-1:1999 進行。耐火時間為60min,120min,180min或240min。  圖M3.1 用來驗證防火性能的試驗臺(見 ISO834-1:1999)  判定條件: 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  關于以上標準試驗方法的總結: 防火性能不同阻燃。阻燃是火源離開后熄滅。防火性能是火焰條件下不能通過母線槽或者電纜傳遞熱能到另外的房間或其他樓層,有易燃材料靠近電纜或母線槽時點燃其他材料。稱防火性能。因為大多數易燃材料接近200度時會點燃,因此檢測溫度上限為180度。  結論 消防設備及應急電源在發生火災時需要保持持續供電以指示人員逃生及救火時啟動消防噴淋水泵設備和備用應急電源,因此只有耐火性能的配電線路才能滿足需要。  防火性能的功能主要是電纜或母線槽通過建筑物、隔斷,如墻、樓或地板時,在一間房間著火不應通過熱能傳遞到另外房間或另外樓層,點燃其它易燃材料而造成另外房間或另外樓層著火,因此防火性能不適應消防配電線路使用。  不燃性,有些規范寫明不燃性也能用于消防配電線路,更不明確了,電力輸送干線阻燃、防火、耐火都屬于不燃性,阻燃是火焰不延續燃燒,防火是防熱能傳遞,真正適應消防配電線路只有耐火性。  為了我國科技的發展和人民生命財產的安全,各規范和設計圖紙應明確不同消防配電線路應選用不同耐火性能電力輸送干線,為適應不同場所的需求需注明耐火溫度和耐火時間。   參考文獻 [1] 天津電氣傳動研究所. GB 7251.2-2006/ IEC 60439-2:12000低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2006. [2] 公安部四川消防科學研究所. GB 50045 – 95 高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S]. 北京:中國計劃出版社,2005. [3] 公安部天津消防研究所. GB 50016 – 2006 建筑設計防火規范 [S]. 北京:中國計劃出版社,2006. [4] 上海電纜研究所. GB/T 13033.1 - 2007/ IEC 60702-1:2002 額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端 第1部分:電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007. [5] 上海電纜研究所. GB 19216.11-2003/IEC 60331-11:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第11部分: 試驗裝置 —— 火焰溫度不低于750°C的單獨供火 [S]. 北京:中國標準出版社,2003. [6] 上海電纜研究所. GB/T 19216.21-2003 / IEC 60331-21:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第21部分: 試驗步驟和要求 額定電壓0.6/1.0kV及以下電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2004. [7] 公安部天津消防研究所. GB/T 9978.1-2008 建筑構件耐火試驗方法 第1部分:通用要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2009. [8] 公安部天津消防研究所. GA/T 537-2005 母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法 [S]. 北京:中國標準出版社,2005. [9] 公安部四川消防研究所. GA 306.2-2007 阻燃及耐火電纜 耐火電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007.圖1 基本電路圖

1.1.3 判定條件
具有保持線路完整性的電纜,只要在試驗過程中:
——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開;
——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。

1.2 GA/T 537-2005 關于耐火母線槽的耐火性能試驗
根據GA/T 537-2005之4.3的規定,“母線干線系統(母線槽)耐火性能試驗,應同時進行4.3.1和4.3.2兩項試驗,兩項試驗均合格,判定其耐火性能合格”。4.3.1是噴淋試驗、4.3.2是耐火試驗。

1.2.1 噴淋試驗

1.2.1.1 噴淋設備
GA/T 537-2005中,噴淋試驗設備包括加熱設備、噴嘴及電路連接設備。

加熱設備符合GB/T 19216.11- 2003/IEC 60331-11:1999的規定,若一套加熱裝置不能滿足試件四面受火要求時,可采用兩套加熱設備在試件兩側同時加熱。

標準噴嘴,噴嘴內徑:6.3 mm,噴水率:(12.5±0. 625)L/min,噴嘴壓力:約30 kPa(相當于垂直向上自由噴流高度為2.5 m)。噴燈和試件的位置如圖A.2所示。
——噴燈中心水平面在試件最低點下面(70mm±10mm);
——噴嘴距試件中心垂直面約45mm

電路連接設備包括變壓器、熔斷器、負載和指示燈等,連接方法同圖1。

建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB 50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫度和時間內,消防設備的配電線路必須保持線路的完整性,才能滿足使用要求。對于不同的場合、不同的設備,配電線路的耐火溫度和耐火時間是有區別的,但不能缺少耐火性能的要求。以下根據相關的產品標準及試驗方法,分析耐火性能和防火性能的區別。  關于電纜,我國在1991年已有了國標GB/T 13033.1-1991,其新版本為2007(等同于IEC 60702-1:2002),其中耐火性能的試驗按照 GB/T 19216.21-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試 第21部分》(等同于IEC 60331-21:1999)進行,明確了電纜耐火性能的試驗方法。2005年我國公安部標準GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中,關于耐火性能的試驗方法也有明確規定。2006年國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》(等同于IEC 60439-2:2000)中7.1.1.5耐受火焰蔓延(阻燃性能)、7.1.1.6母線干線防火板單元(防火性能)、7.1.1.7著火時保持電路完整性(耐火性能),也明確規定了母線槽耐火性能的技術要求及試驗方法。  1 耐火性能試驗 1.1 耐火電纜的耐火試驗 根據GB/T 13033.1-2007之13.8的規定,“成品電纜應按GB/T 19216.21進行耐火試驗”。GA 306.2—2007之3.1指出,具有規定的耐火性能的耐火電纜,是指具有線路完整性、煙密性、煙氣毒性、耐腐蝕性的電纜。其6.3條規定,耐火一級、耐火二級、耐火三級和耐火四級的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行(供火溫度750℃~800℃,推薦供火時間為90min);耐火一級A類、耐火二級A類、耐火三級A類和耐火四級A類的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行,但電纜受火溫度應為950℃~1000℃。  1.1.1 試件安裝 與耐火試驗時相同規格的試件兩段以及必要的連接件,噴淋試驗時其總長度為耐火試驗時試件長度的一半。  1.1.2 電路連接 在靠近變壓器的試樣一端,把中性導體和所有?;さ繼褰擁?。所有金屬屏蔽、裸屏蔽線或金屬層都應相互連接并接地。將變壓器與各導體連接,但不包括圖1電路圖中標明的打算用作中性導體或?;さ繼宓哪切┑繼?。如果金屬套、鎧裝或屏蔽作為中性導體或?;さ繼迨褂?,則應如圖1按照中性導體或?;さ繼迥茄辛?。  對于單相、雙相或三相電纜,每相導體應與變壓器輸出端各相連接,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  把每一組中各導體并接起來,再連接到變壓器輸出端各相上,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  在遠離變壓器的試樣另一端: ——把一根導體或一組導體連接到負載和指示裝置(如第5章所述)的一端,另一端接地; ——把中性導體和所有?;さ繼辶擁礁涸睪橢甘咀爸茫ㄈ緄?章所述)的一端,另一端連接到變壓器端熔斷器的L1(或L2,或L3),參見圖1。  圖1 基本電路圖  1.1.3 判定條件 具有保持線路完整性的電纜,只要在試驗過程中: ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.2 GA/T 537-2005 關于耐火母線槽的耐火性能試驗 根據GA/T 537-2005之4.3的規定,“母線干線系統(母線槽)耐火性能試驗,應同時進行4.3.1和4.3.2兩項試驗,兩項試驗均合格,判定其耐火性能合格”。4.3.1是噴淋試驗、4.3.2是耐火試驗。  1.2.1 噴淋試驗  1.2.1.1 噴淋設備 GA/T 537-2005中,噴淋試驗設備包括加熱設備、噴嘴及電路連接設備。  加熱設備符合GB/T 19216.11- 2003/IEC 60331-11:1999的規定,若一套加熱裝置不能滿足試件四面受火要求時,可采用兩套加熱設備在試件兩側同時加熱。  標準噴嘴,噴嘴內徑:6.3 mm,噴水率:(12.5±0. 625)L/min,噴嘴壓力:約30 kPa(相當于垂直向上自由噴流高度為2.5 m)。噴燈和試件的位置如圖A.2所示。 ——噴燈中心水平面在試件最低點下面(70mm±10mm); ——噴嘴距試件中心垂直面約45mm  電路連接設備包括變壓器、熔斷器、負載和指示燈等,連接方法同圖1。  圖A.2 噴燈和試件的布置  1.2.1.2 噴淋試驗程序 a) 加熱:點燃噴燈,在距噴嘴水平距離為45 mm,上方垂直距離為70 mm的位置用直徑為0.5 mm的熱電偶與噴管縱軸平行測試火焰的溫度,調節供氣系統,使火焰溫度保持在750℃~800℃之間,再將噴燈按GA/T 537-2005之A.4.c的要求布置在試件下方接頭處開始加熱,加熱時間為試件耐火試驗供火時間的一半,通常為30分鐘。 b) 噴淋:使用規定的噴淋設備,對試件兩支承之間的部分進行噴淋。 c) 加電檢測:噴淋后按照圖1要求與試件進行連接,接通電源,將電壓調至試件額定電壓,加壓5 min。觀察熔斷器是否熔斷,燈泡是否熄滅。  1.2.1.3 噴淋試驗注意事項: a) 加熱火焰溫度為750℃~800℃(隨廠家的要求選擇供火溫度,目前采用供火950℃較普遍)。 b) 使試件接頭處在噴燈火焰的中心部位,并使該部位滿足四面受火的要求。 c) 噴淋時間按兩支承之間試件部分的表面積計算,每平方米為1 min,至少為3 min。 d) 噴嘴距試件中心的垂直距離為3m(但為了能從各個方向噴射試件,在必要時,可適當縮短距離)。  1.2.1.4 判定條件 噴淋試驗后,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件噴淋試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即燈泡一個也不熄滅。  1.2.2 耐火試驗 GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中關于耐火試驗試驗方法。  1.2.2.1 試驗裝置 a) 耐火性能試驗裝置應符合GB/T 9978-1999《建筑構件耐火試驗方法》中第章(新版GB/T 9978.1-1008《建筑構件耐火試驗方法第1部分:通用要求》中第5章)的規定。 b) 變壓器 變壓器為一臺三相星型連接的變壓器或單相變壓器(組),其應有足夠的容量使達到最大允許泄漏電流時仍可保持要求的試驗電壓。 c) 為了檢驗試件線路的完整性,應進行必要的電氣連接,連接簡圖見圖3。  圖3 試件電氣連接圖  1.2.2.2 試驗條件 用規定的熱電偶測得爐內平均溫度,按以下關系式及圖4對其進行監測和控制爐內溫度: T=345lg(8t+1)+20 式中:T——爐內平均溫度,單位為攝氏度(℃); t——時間,單位為分鐘(min)。  圖4 標準時間—溫度曲線  1.2.2.3 試驗程序  1.2.2.3.1 試驗的開始與結束 接通電源后調節變壓器,逐步升至試件的額定電壓,并通過負載的配置使通過線路中的電流為0.25 A。然后點火,當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶的溫度達到50℃時,所有測量儀表計時開始工作,試驗開始。試驗期間應按1.2.2.5.2要求進行觀測。供火時間不應低于30 min,停止供火后繼續通電15 min。即總試驗時間為供火時間加上15 min的冷卻時間。  1.2.2.3.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。 c) 試驗現象觀察 過程中,隨時觀察熔斷器和燈泡的顯示情況。  1.2.2.3.3 判定條件 耐火試驗過程中,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件耐火試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.3 GB 7251.2-2006耐火母線槽的技術要求及試驗方法 國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》中7.1.1.7條明確規定了線路完整性的要求,“耐火母線干線單元的設計在著火時,應在規定時間內保持線路的完整性”、“保持線路完整性的試驗方法還在考慮中”。原因是當時有國標GB/T 19216-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗》和2005年GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》兩個相關的標準,標準中的接線方法相同,但試驗裝置和測試方法卻不同。GA/T 537-2005檢測爐內平均溫度,溫度隨時間持續上升,60分鐘達到爐內平均溫度950℃,3小時達到爐內平均溫度1150℃;GB/T 19216-2003檢測火焰的溫度、熱能流通,溫度不會隨時間上升。如果能通過GA/T 537-2005/ 60分鐘試驗,相當于能承受GB/T 19216-2003供火950℃,180分鐘耐火,兩個試驗方法差距較大。因此在2005年修編GB 7251.2-2006時耐火母線干線單元線路完整性的試驗方法“還在考慮中”。目前我國耐火電纜按照GB/T 19216-2003的試驗方法進行試驗。耐火母線槽的耐火性能試驗3C認證是按公安部標準GA/T 537-2005的試驗方法試驗。按現有3C認證通過60分鐘耐火時間的試驗能滿足承受(按GB/T 19216.21-2003的試驗方法)供火950℃,180分鐘以上的耐火性能。  2 防火性能試驗 2.1 GA/T 537-2005 關于防火性能的試驗方法  2.1.1 試驗裝置 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中第4章的規定。  2.1.2 試驗條件  2.1.2.1 溫升條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.1的規定。  2.1.2.2 壓力條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.2的規定。  2.1.2.3 受火條件 試件為四面受火,實際工程有特殊要求的除外。  2.1.3 試件要求 防火直線形母線干線單元,其長度為1800mm。  2.1.4 安裝 試驗時試件的支承結構可選用預制混凝土樓板或磚墻。根據建筑物中的實際安裝情況,將試件安裝在支承結構上的預留孔洞內。試件應處在試驗裝置的正壓區,距試驗裝置的兩側和上側距離均不應小于200mm;當同時多個試件試驗時,各試件之間的距離不應小于200mm。支承結構的耐火性能應滿足試件防火性能的要求。  支承結構上的預留孔洞與試件的縫隙用不燃性隔熱材料密封,試件受火端用不燃性隔熱材料封堵和包裹,包裹長度與試件支承結構的厚度相同。  試件的水平安裝見圖5,垂直安裝見圖6。  圖5 試件的水平安裝簡圖  圖6 試件垂直安裝簡圖  2.1.5 試驗程序  2.1.5.1 試驗的開始與結束 試驗開始前記錄環境溫度。當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶溫度達到50℃時,所有測量儀表開始工作,試驗開始。試驗期間應按2.1.5.2要求進行觀測。試驗過程中若喪失耐火完整性或/和耐火隔熱性,試驗即可終止。若未喪失耐火完整性和隔熱性,但已達到預期要求,也可終止試驗。  2.1.5.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 試驗爐內溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 試驗爐內壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。  2.1.5.3 判定條件 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  2.2 2006年GB7251.2-2006關于防火性能的試驗方法  7.1.1.6 母線干線防火板單元 如果母線干線系統水平或垂直通過建筑隔層(例如墻或地板)母線干線防火板單元的設計應在著火時防止火焰蔓延,試驗方法與試驗按ISO 834-1:1999進行,同GB/T 537-2005防火性能試驗一樣的試驗方法。  GB7251.2-2006 關于防火性能的試驗方法如下: 建筑結構中防火性能的驗證 該試驗適用于這防止火焰蔓延設計的穿越建筑物的母線干線。試驗按照 ISO834-1:1999 進行。耐火時間為60min,120min,180min或240min。  圖M3.1 用來驗證防火性能的試驗臺(見 ISO834-1:1999)  判定條件: 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  關于以上標準試驗方法的總結: 防火性能不同阻燃。阻燃是火源離開后熄滅。防火性能是火焰條件下不能通過母線槽或者電纜傳遞熱能到另外的房間或其他樓層,有易燃材料靠近電纜或母線槽時點燃其他材料。稱防火性能。因為大多數易燃材料接近200度時會點燃,因此檢測溫度上限為180度。  結論 消防設備及應急電源在發生火災時需要保持持續供電以指示人員逃生及救火時啟動消防噴淋水泵設備和備用應急電源,因此只有耐火性能的配電線路才能滿足需要。  防火性能的功能主要是電纜或母線槽通過建筑物、隔斷,如墻、樓或地板時,在一間房間著火不應通過熱能傳遞到另外房間或另外樓層,點燃其它易燃材料而造成另外房間或另外樓層著火,因此防火性能不適應消防配電線路使用。  不燃性,有些規范寫明不燃性也能用于消防配電線路,更不明確了,電力輸送干線阻燃、防火、耐火都屬于不燃性,阻燃是火焰不延續燃燒,防火是防熱能傳遞,真正適應消防配電線路只有耐火性。  為了我國科技的發展和人民生命財產的安全,各規范和設計圖紙應明確不同消防配電線路應選用不同耐火性能電力輸送干線,為適應不同場所的需求需注明耐火溫度和耐火時間。   參考文獻 [1] 天津電氣傳動研究所. GB 7251.2-2006/ IEC 60439-2:12000低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2006. [2] 公安部四川消防科學研究所. GB 50045 – 95 高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S]. 北京:中國計劃出版社,2005. [3] 公安部天津消防研究所. GB 50016 – 2006 建筑設計防火規范 [S]. 北京:中國計劃出版社,2006. [4] 上海電纜研究所. GB/T 13033.1 - 2007/ IEC 60702-1:2002 額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端 第1部分:電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007. [5] 上海電纜研究所. GB 19216.11-2003/IEC 60331-11:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第11部分: 試驗裝置 —— 火焰溫度不低于750°C的單獨供火 [S]. 北京:中國標準出版社,2003. [6] 上海電纜研究所. GB/T 19216.21-2003 / IEC 60331-21:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第21部分: 試驗步驟和要求 額定電壓0.6/1.0kV及以下電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2004. [7] 公安部天津消防研究所. GB/T 9978.1-2008 建筑構件耐火試驗方法 第1部分:通用要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2009. [8] 公安部天津消防研究所. GA/T 537-2005 母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法 [S]. 北京:中國標準出版社,2005. [9] 公安部四川消防研究所. GA 306.2-2007 阻燃及耐火電纜 耐火電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007.圖A.2 噴燈和試件的布置

1.2.1.2 噴淋試驗程序
a) 加熱:點燃噴燈,在距噴嘴水平距離為45 mm,上方垂直距離為70 mm的位置用直徑為0.5 mm的熱電偶與噴管縱軸平行測試火焰的溫度,調節供氣系統,使火焰溫度保持在750℃~800℃之間,再將噴燈按GA/T 537-2005之A.4.c的要求布置在試件下方接頭處開始加熱,加熱時間為試件耐火試驗供火時間的一半,通常為30分鐘。
b) 噴淋:使用規定的噴淋設備,對試件兩支承之間的部分進行噴淋。
c) 加電檢測:噴淋后按照圖1要求與試件進行連接,接通電源,將電壓調至試件額定電壓,加壓5 min。觀察熔斷器是否熔斷,燈泡是否熄滅。

1.2.1.3 噴淋試驗注意事項:
a) 加熱火焰溫度為750℃~800℃(隨廠家的要求選擇供火溫度,目前采用供火950℃較普遍)。
b) 使試件接頭處在噴燈火焰的中心部位,并使該部位滿足四面受火的要求。
c) 噴淋時間按兩支承之間試件部分的表面積計算,每平方米為1 min,至少為3 min。
d) 噴嘴距試件中心的垂直距離為3m(但為了能從各個方向噴射試件,在必要時,可適當縮短距離)。

1.2.1.4 判定條件
噴淋試驗后,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件噴淋試驗合格。
——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開;
——導體不斷,即燈泡一個也不熄滅。

1.2.2 耐火試驗
GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中關于耐火試驗試驗方法。

1.2.2.1 試驗裝置
a) 耐火性能試驗裝置應符合GB/T 9978-1999《建筑構件耐火試驗方法》中第章(新版GB/T 9978.1-1008《建筑構件耐火試驗方法第1部分:通用要求》中第5章)的規定。
b) 變壓器
變壓器為一臺三相星型連接的變壓器或單相變壓器(組),其應有足夠的容量使達到最大允許泄漏電流時仍可保持要求的試驗電壓。
c) 為了檢驗試件線路的完整性,應進行必要的電氣連接,連接簡圖見圖3。

建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB 50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫度和時間內,消防設備的配電線路必須保持線路的完整性,才能滿足使用要求。對于不同的場合、不同的設備,配電線路的耐火溫度和耐火時間是有區別的,但不能缺少耐火性能的要求。以下根據相關的產品標準及試驗方法,分析耐火性能和防火性能的區別。  關于電纜,我國在1991年已有了國標GB/T 13033.1-1991,其新版本為2007(等同于IEC 60702-1:2002),其中耐火性能的試驗按照 GB/T 19216.21-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試 第21部分》(等同于IEC 60331-21:1999)進行,明確了電纜耐火性能的試驗方法。2005年我國公安部標準GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中,關于耐火性能的試驗方法也有明確規定。2006年國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》(等同于IEC 60439-2:2000)中7.1.1.5耐受火焰蔓延(阻燃性能)、7.1.1.6母線干線防火板單元(防火性能)、7.1.1.7著火時保持電路完整性(耐火性能),也明確規定了母線槽耐火性能的技術要求及試驗方法。  1 耐火性能試驗 1.1 耐火電纜的耐火試驗 根據GB/T 13033.1-2007之13.8的規定,“成品電纜應按GB/T 19216.21進行耐火試驗”。GA 306.2—2007之3.1指出,具有規定的耐火性能的耐火電纜,是指具有線路完整性、煙密性、煙氣毒性、耐腐蝕性的電纜。其6.3條規定,耐火一級、耐火二級、耐火三級和耐火四級的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行(供火溫度750℃~800℃,推薦供火時間為90min);耐火一級A類、耐火二級A類、耐火三級A類和耐火四級A類的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行,但電纜受火溫度應為950℃~1000℃。  1.1.1 試件安裝 與耐火試驗時相同規格的試件兩段以及必要的連接件,噴淋試驗時其總長度為耐火試驗時試件長度的一半。  1.1.2 電路連接 在靠近變壓器的試樣一端,把中性導體和所有?;さ繼褰擁?。所有金屬屏蔽、裸屏蔽線或金屬層都應相互連接并接地。將變壓器與各導體連接,但不包括圖1電路圖中標明的打算用作中性導體或?;さ繼宓哪切┑繼?。如果金屬套、鎧裝或屏蔽作為中性導體或?;さ繼迨褂?,則應如圖1按照中性導體或?;さ繼迥茄辛?。  對于單相、雙相或三相電纜,每相導體應與變壓器輸出端各相連接,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  把每一組中各導體并接起來,再連接到變壓器輸出端各相上,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  在遠離變壓器的試樣另一端: ——把一根導體或一組導體連接到負載和指示裝置(如第5章所述)的一端,另一端接地; ——把中性導體和所有?;さ繼辶擁礁涸睪橢甘咀爸茫ㄈ緄?章所述)的一端,另一端連接到變壓器端熔斷器的L1(或L2,或L3),參見圖1。  圖1 基本電路圖  1.1.3 判定條件 具有保持線路完整性的電纜,只要在試驗過程中: ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.2 GA/T 537-2005 關于耐火母線槽的耐火性能試驗 根據GA/T 537-2005之4.3的規定,“母線干線系統(母線槽)耐火性能試驗,應同時進行4.3.1和4.3.2兩項試驗,兩項試驗均合格,判定其耐火性能合格”。4.3.1是噴淋試驗、4.3.2是耐火試驗。  1.2.1 噴淋試驗  1.2.1.1 噴淋設備 GA/T 537-2005中,噴淋試驗設備包括加熱設備、噴嘴及電路連接設備。  加熱設備符合GB/T 19216.11- 2003/IEC 60331-11:1999的規定,若一套加熱裝置不能滿足試件四面受火要求時,可采用兩套加熱設備在試件兩側同時加熱。  標準噴嘴,噴嘴內徑:6.3 mm,噴水率:(12.5±0. 625)L/min,噴嘴壓力:約30 kPa(相當于垂直向上自由噴流高度為2.5 m)。噴燈和試件的位置如圖A.2所示。 ——噴燈中心水平面在試件最低點下面(70mm±10mm); ——噴嘴距試件中心垂直面約45mm  電路連接設備包括變壓器、熔斷器、負載和指示燈等,連接方法同圖1。  圖A.2 噴燈和試件的布置  1.2.1.2 噴淋試驗程序 a) 加熱:點燃噴燈,在距噴嘴水平距離為45 mm,上方垂直距離為70 mm的位置用直徑為0.5 mm的熱電偶與噴管縱軸平行測試火焰的溫度,調節供氣系統,使火焰溫度保持在750℃~800℃之間,再將噴燈按GA/T 537-2005之A.4.c的要求布置在試件下方接頭處開始加熱,加熱時間為試件耐火試驗供火時間的一半,通常為30分鐘。 b) 噴淋:使用規定的噴淋設備,對試件兩支承之間的部分進行噴淋。 c) 加電檢測:噴淋后按照圖1要求與試件進行連接,接通電源,將電壓調至試件額定電壓,加壓5 min。觀察熔斷器是否熔斷,燈泡是否熄滅。  1.2.1.3 噴淋試驗注意事項: a) 加熱火焰溫度為750℃~800℃(隨廠家的要求選擇供火溫度,目前采用供火950℃較普遍)。 b) 使試件接頭處在噴燈火焰的中心部位,并使該部位滿足四面受火的要求。 c) 噴淋時間按兩支承之間試件部分的表面積計算,每平方米為1 min,至少為3 min。 d) 噴嘴距試件中心的垂直距離為3m(但為了能從各個方向噴射試件,在必要時,可適當縮短距離)。  1.2.1.4 判定條件 噴淋試驗后,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件噴淋試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即燈泡一個也不熄滅。  1.2.2 耐火試驗 GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中關于耐火試驗試驗方法。  1.2.2.1 試驗裝置 a) 耐火性能試驗裝置應符合GB/T 9978-1999《建筑構件耐火試驗方法》中第章(新版GB/T 9978.1-1008《建筑構件耐火試驗方法第1部分:通用要求》中第5章)的規定。 b) 變壓器 變壓器為一臺三相星型連接的變壓器或單相變壓器(組),其應有足夠的容量使達到最大允許泄漏電流時仍可保持要求的試驗電壓。 c) 為了檢驗試件線路的完整性,應進行必要的電氣連接,連接簡圖見圖3。  圖3 試件電氣連接圖  1.2.2.2 試驗條件 用規定的熱電偶測得爐內平均溫度,按以下關系式及圖4對其進行監測和控制爐內溫度: T=345lg(8t+1)+20 式中:T——爐內平均溫度,單位為攝氏度(℃); t——時間,單位為分鐘(min)。  圖4 標準時間—溫度曲線  1.2.2.3 試驗程序  1.2.2.3.1 試驗的開始與結束 接通電源后調節變壓器,逐步升至試件的額定電壓,并通過負載的配置使通過線路中的電流為0.25 A。然后點火,當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶的溫度達到50℃時,所有測量儀表計時開始工作,試驗開始。試驗期間應按1.2.2.5.2要求進行觀測。供火時間不應低于30 min,停止供火后繼續通電15 min。即總試驗時間為供火時間加上15 min的冷卻時間。  1.2.2.3.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。 c) 試驗現象觀察 過程中,隨時觀察熔斷器和燈泡的顯示情況。  1.2.2.3.3 判定條件 耐火試驗過程中,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件耐火試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.3 GB 7251.2-2006耐火母線槽的技術要求及試驗方法 國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》中7.1.1.7條明確規定了線路完整性的要求,“耐火母線干線單元的設計在著火時,應在規定時間內保持線路的完整性”、“保持線路完整性的試驗方法還在考慮中”。原因是當時有國標GB/T 19216-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗》和2005年GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》兩個相關的標準,標準中的接線方法相同,但試驗裝置和測試方法卻不同。GA/T 537-2005檢測爐內平均溫度,溫度隨時間持續上升,60分鐘達到爐內平均溫度950℃,3小時達到爐內平均溫度1150℃;GB/T 19216-2003檢測火焰的溫度、熱能流通,溫度不會隨時間上升。如果能通過GA/T 537-2005/ 60分鐘試驗,相當于能承受GB/T 19216-2003供火950℃,180分鐘耐火,兩個試驗方法差距較大。因此在2005年修編GB 7251.2-2006時耐火母線干線單元線路完整性的試驗方法“還在考慮中”。目前我國耐火電纜按照GB/T 19216-2003的試驗方法進行試驗。耐火母線槽的耐火性能試驗3C認證是按公安部標準GA/T 537-2005的試驗方法試驗。按現有3C認證通過60分鐘耐火時間的試驗能滿足承受(按GB/T 19216.21-2003的試驗方法)供火950℃,180分鐘以上的耐火性能。  2 防火性能試驗 2.1 GA/T 537-2005 關于防火性能的試驗方法  2.1.1 試驗裝置 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中第4章的規定。  2.1.2 試驗條件  2.1.2.1 溫升條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.1的規定。  2.1.2.2 壓力條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.2的規定。  2.1.2.3 受火條件 試件為四面受火,實際工程有特殊要求的除外。  2.1.3 試件要求 防火直線形母線干線單元,其長度為1800mm。  2.1.4 安裝 試驗時試件的支承結構可選用預制混凝土樓板或磚墻。根據建筑物中的實際安裝情況,將試件安裝在支承結構上的預留孔洞內。試件應處在試驗裝置的正壓區,距試驗裝置的兩側和上側距離均不應小于200mm;當同時多個試件試驗時,各試件之間的距離不應小于200mm。支承結構的耐火性能應滿足試件防火性能的要求。  支承結構上的預留孔洞與試件的縫隙用不燃性隔熱材料密封,試件受火端用不燃性隔熱材料封堵和包裹,包裹長度與試件支承結構的厚度相同。  試件的水平安裝見圖5,垂直安裝見圖6。  圖5 試件的水平安裝簡圖  圖6 試件垂直安裝簡圖  2.1.5 試驗程序  2.1.5.1 試驗的開始與結束 試驗開始前記錄環境溫度。當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶溫度達到50℃時,所有測量儀表開始工作,試驗開始。試驗期間應按2.1.5.2要求進行觀測。試驗過程中若喪失耐火完整性或/和耐火隔熱性,試驗即可終止。若未喪失耐火完整性和隔熱性,但已達到預期要求,也可終止試驗。  2.1.5.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 試驗爐內溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 試驗爐內壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。  2.1.5.3 判定條件 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  2.2 2006年GB7251.2-2006關于防火性能的試驗方法  7.1.1.6 母線干線防火板單元 如果母線干線系統水平或垂直通過建筑隔層(例如墻或地板)母線干線防火板單元的設計應在著火時防止火焰蔓延,試驗方法與試驗按ISO 834-1:1999進行,同GB/T 537-2005防火性能試驗一樣的試驗方法。  GB7251.2-2006 關于防火性能的試驗方法如下: 建筑結構中防火性能的驗證 該試驗適用于這防止火焰蔓延設計的穿越建筑物的母線干線。試驗按照 ISO834-1:1999 進行。耐火時間為60min,120min,180min或240min。  圖M3.1 用來驗證防火性能的試驗臺(見 ISO834-1:1999)  判定條件: 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  關于以上標準試驗方法的總結: 防火性能不同阻燃。阻燃是火源離開后熄滅。防火性能是火焰條件下不能通過母線槽或者電纜傳遞熱能到另外的房間或其他樓層,有易燃材料靠近電纜或母線槽時點燃其他材料。稱防火性能。因為大多數易燃材料接近200度時會點燃,因此檢測溫度上限為180度。  結論 消防設備及應急電源在發生火災時需要保持持續供電以指示人員逃生及救火時啟動消防噴淋水泵設備和備用應急電源,因此只有耐火性能的配電線路才能滿足需要。  防火性能的功能主要是電纜或母線槽通過建筑物、隔斷,如墻、樓或地板時,在一間房間著火不應通過熱能傳遞到另外房間或另外樓層,點燃其它易燃材料而造成另外房間或另外樓層著火,因此防火性能不適應消防配電線路使用。  不燃性,有些規范寫明不燃性也能用于消防配電線路,更不明確了,電力輸送干線阻燃、防火、耐火都屬于不燃性,阻燃是火焰不延續燃燒,防火是防熱能傳遞,真正適應消防配電線路只有耐火性。  為了我國科技的發展和人民生命財產的安全,各規范和設計圖紙應明確不同消防配電線路應選用不同耐火性能電力輸送干線,為適應不同場所的需求需注明耐火溫度和耐火時間。   參考文獻 [1] 天津電氣傳動研究所. GB 7251.2-2006/ IEC 60439-2:12000低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2006. [2] 公安部四川消防科學研究所. GB 50045 – 95 高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S]. 北京:中國計劃出版社,2005. [3] 公安部天津消防研究所. GB 50016 – 2006 建筑設計防火規范 [S]. 北京:中國計劃出版社,2006. [4] 上海電纜研究所. GB/T 13033.1 - 2007/ IEC 60702-1:2002 額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端 第1部分:電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007. [5] 上海電纜研究所. GB 19216.11-2003/IEC 60331-11:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第11部分: 試驗裝置 —— 火焰溫度不低于750°C的單獨供火 [S]. 北京:中國標準出版社,2003. [6] 上海電纜研究所. GB/T 19216.21-2003 / IEC 60331-21:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第21部分: 試驗步驟和要求 額定電壓0.6/1.0kV及以下電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2004. [7] 公安部天津消防研究所. GB/T 9978.1-2008 建筑構件耐火試驗方法 第1部分:通用要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2009. [8] 公安部天津消防研究所. GA/T 537-2005 母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法 [S]. 北京:中國標準出版社,2005. [9] 公安部四川消防研究所. GA 306.2-2007 阻燃及耐火電纜 耐火電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007.圖3 試件電氣連接圖

1.2.2.2 試驗條件
用規定的熱電偶測得爐內平均溫度,按以下關系式及圖4對其進行監測和控制爐內溫度:
T=345lg(8t+1)+20
式中:T——爐內平均溫度,單位為攝氏度(℃);
t——時間,單位為分鐘(min)。

建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB 50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫度和時間內,消防設備的配電線路必須保持線路的完整性,才能滿足使用要求。對于不同的場合、不同的設備,配電線路的耐火溫度和耐火時間是有區別的,但不能缺少耐火性能的要求。以下根據相關的產品標準及試驗方法,分析耐火性能和防火性能的區別。  關于電纜,我國在1991年已有了國標GB/T 13033.1-1991,其新版本為2007(等同于IEC 60702-1:2002),其中耐火性能的試驗按照 GB/T 19216.21-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試 第21部分》(等同于IEC 60331-21:1999)進行,明確了電纜耐火性能的試驗方法。2005年我國公安部標準GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中,關于耐火性能的試驗方法也有明確規定。2006年國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》(等同于IEC 60439-2:2000)中7.1.1.5耐受火焰蔓延(阻燃性能)、7.1.1.6母線干線防火板單元(防火性能)、7.1.1.7著火時保持電路完整性(耐火性能),也明確規定了母線槽耐火性能的技術要求及試驗方法。  1 耐火性能試驗 1.1 耐火電纜的耐火試驗 根據GB/T 13033.1-2007之13.8的規定,“成品電纜應按GB/T 19216.21進行耐火試驗”。GA 306.2—2007之3.1指出,具有規定的耐火性能的耐火電纜,是指具有線路完整性、煙密性、煙氣毒性、耐腐蝕性的電纜。其6.3條規定,耐火一級、耐火二級、耐火三級和耐火四級的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行(供火溫度750℃~800℃,推薦供火時間為90min);耐火一級A類、耐火二級A類、耐火三級A類和耐火四級A類的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行,但電纜受火溫度應為950℃~1000℃。  1.1.1 試件安裝 與耐火試驗時相同規格的試件兩段以及必要的連接件,噴淋試驗時其總長度為耐火試驗時試件長度的一半。  1.1.2 電路連接 在靠近變壓器的試樣一端,把中性導體和所有?;さ繼褰擁?。所有金屬屏蔽、裸屏蔽線或金屬層都應相互連接并接地。將變壓器與各導體連接,但不包括圖1電路圖中標明的打算用作中性導體或?;さ繼宓哪切┑繼?。如果金屬套、鎧裝或屏蔽作為中性導體或?;さ繼迨褂?,則應如圖1按照中性導體或?;さ繼迥茄辛?。  對于單相、雙相或三相電纜,每相導體應與變壓器輸出端各相連接,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  把每一組中各導體并接起來,再連接到變壓器輸出端各相上,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  在遠離變壓器的試樣另一端: ——把一根導體或一組導體連接到負載和指示裝置(如第5章所述)的一端,另一端接地; ——把中性導體和所有?;さ繼辶擁礁涸睪橢甘咀爸茫ㄈ緄?章所述)的一端,另一端連接到變壓器端熔斷器的L1(或L2,或L3),參見圖1。  圖1 基本電路圖  1.1.3 判定條件 具有保持線路完整性的電纜,只要在試驗過程中: ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.2 GA/T 537-2005 關于耐火母線槽的耐火性能試驗 根據GA/T 537-2005之4.3的規定,“母線干線系統(母線槽)耐火性能試驗,應同時進行4.3.1和4.3.2兩項試驗,兩項試驗均合格,判定其耐火性能合格”。4.3.1是噴淋試驗、4.3.2是耐火試驗。  1.2.1 噴淋試驗  1.2.1.1 噴淋設備 GA/T 537-2005中,噴淋試驗設備包括加熱設備、噴嘴及電路連接設備。  加熱設備符合GB/T 19216.11- 2003/IEC 60331-11:1999的規定,若一套加熱裝置不能滿足試件四面受火要求時,可采用兩套加熱設備在試件兩側同時加熱。  標準噴嘴,噴嘴內徑:6.3 mm,噴水率:(12.5±0. 625)L/min,噴嘴壓力:約30 kPa(相當于垂直向上自由噴流高度為2.5 m)。噴燈和試件的位置如圖A.2所示。 ——噴燈中心水平面在試件最低點下面(70mm±10mm); ——噴嘴距試件中心垂直面約45mm  電路連接設備包括變壓器、熔斷器、負載和指示燈等,連接方法同圖1。  圖A.2 噴燈和試件的布置  1.2.1.2 噴淋試驗程序 a) 加熱:點燃噴燈,在距噴嘴水平距離為45 mm,上方垂直距離為70 mm的位置用直徑為0.5 mm的熱電偶與噴管縱軸平行測試火焰的溫度,調節供氣系統,使火焰溫度保持在750℃~800℃之間,再將噴燈按GA/T 537-2005之A.4.c的要求布置在試件下方接頭處開始加熱,加熱時間為試件耐火試驗供火時間的一半,通常為30分鐘。 b) 噴淋:使用規定的噴淋設備,對試件兩支承之間的部分進行噴淋。 c) 加電檢測:噴淋后按照圖1要求與試件進行連接,接通電源,將電壓調至試件額定電壓,加壓5 min。觀察熔斷器是否熔斷,燈泡是否熄滅。  1.2.1.3 噴淋試驗注意事項: a) 加熱火焰溫度為750℃~800℃(隨廠家的要求選擇供火溫度,目前采用供火950℃較普遍)。 b) 使試件接頭處在噴燈火焰的中心部位,并使該部位滿足四面受火的要求。 c) 噴淋時間按兩支承之間試件部分的表面積計算,每平方米為1 min,至少為3 min。 d) 噴嘴距試件中心的垂直距離為3m(但為了能從各個方向噴射試件,在必要時,可適當縮短距離)。  1.2.1.4 判定條件 噴淋試驗后,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件噴淋試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即燈泡一個也不熄滅。  1.2.2 耐火試驗 GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中關于耐火試驗試驗方法。  1.2.2.1 試驗裝置 a) 耐火性能試驗裝置應符合GB/T 9978-1999《建筑構件耐火試驗方法》中第章(新版GB/T 9978.1-1008《建筑構件耐火試驗方法第1部分:通用要求》中第5章)的規定。 b) 變壓器 變壓器為一臺三相星型連接的變壓器或單相變壓器(組),其應有足夠的容量使達到最大允許泄漏電流時仍可保持要求的試驗電壓。 c) 為了檢驗試件線路的完整性,應進行必要的電氣連接,連接簡圖見圖3。  圖3 試件電氣連接圖  1.2.2.2 試驗條件 用規定的熱電偶測得爐內平均溫度,按以下關系式及圖4對其進行監測和控制爐內溫度: T=345lg(8t+1)+20 式中:T——爐內平均溫度,單位為攝氏度(℃); t——時間,單位為分鐘(min)。  圖4 標準時間—溫度曲線  1.2.2.3 試驗程序  1.2.2.3.1 試驗的開始與結束 接通電源后調節變壓器,逐步升至試件的額定電壓,并通過負載的配置使通過線路中的電流為0.25 A。然后點火,當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶的溫度達到50℃時,所有測量儀表計時開始工作,試驗開始。試驗期間應按1.2.2.5.2要求進行觀測。供火時間不應低于30 min,停止供火后繼續通電15 min。即總試驗時間為供火時間加上15 min的冷卻時間。  1.2.2.3.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。 c) 試驗現象觀察 過程中,隨時觀察熔斷器和燈泡的顯示情況。  1.2.2.3.3 判定條件 耐火試驗過程中,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件耐火試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.3 GB 7251.2-2006耐火母線槽的技術要求及試驗方法 國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》中7.1.1.7條明確規定了線路完整性的要求,“耐火母線干線單元的設計在著火時,應在規定時間內保持線路的完整性”、“保持線路完整性的試驗方法還在考慮中”。原因是當時有國標GB/T 19216-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗》和2005年GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》兩個相關的標準,標準中的接線方法相同,但試驗裝置和測試方法卻不同。GA/T 537-2005檢測爐內平均溫度,溫度隨時間持續上升,60分鐘達到爐內平均溫度950℃,3小時達到爐內平均溫度1150℃;GB/T 19216-2003檢測火焰的溫度、熱能流通,溫度不會隨時間上升。如果能通過GA/T 537-2005/ 60分鐘試驗,相當于能承受GB/T 19216-2003供火950℃,180分鐘耐火,兩個試驗方法差距較大。因此在2005年修編GB 7251.2-2006時耐火母線干線單元線路完整性的試驗方法“還在考慮中”。目前我國耐火電纜按照GB/T 19216-2003的試驗方法進行試驗。耐火母線槽的耐火性能試驗3C認證是按公安部標準GA/T 537-2005的試驗方法試驗。按現有3C認證通過60分鐘耐火時間的試驗能滿足承受(按GB/T 19216.21-2003的試驗方法)供火950℃,180分鐘以上的耐火性能。  2 防火性能試驗 2.1 GA/T 537-2005 關于防火性能的試驗方法  2.1.1 試驗裝置 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中第4章的規定。  2.1.2 試驗條件  2.1.2.1 溫升條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.1的規定。  2.1.2.2 壓力條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.2的規定。  2.1.2.3 受火條件 試件為四面受火,實際工程有特殊要求的除外。  2.1.3 試件要求 防火直線形母線干線單元,其長度為1800mm。  2.1.4 安裝 試驗時試件的支承結構可選用預制混凝土樓板或磚墻。根據建筑物中的實際安裝情況,將試件安裝在支承結構上的預留孔洞內。試件應處在試驗裝置的正壓區,距試驗裝置的兩側和上側距離均不應小于200mm;當同時多個試件試驗時,各試件之間的距離不應小于200mm。支承結構的耐火性能應滿足試件防火性能的要求。  支承結構上的預留孔洞與試件的縫隙用不燃性隔熱材料密封,試件受火端用不燃性隔熱材料封堵和包裹,包裹長度與試件支承結構的厚度相同。  試件的水平安裝見圖5,垂直安裝見圖6。  圖5 試件的水平安裝簡圖  圖6 試件垂直安裝簡圖  2.1.5 試驗程序  2.1.5.1 試驗的開始與結束 試驗開始前記錄環境溫度。當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶溫度達到50℃時,所有測量儀表開始工作,試驗開始。試驗期間應按2.1.5.2要求進行觀測。試驗過程中若喪失耐火完整性或/和耐火隔熱性,試驗即可終止。若未喪失耐火完整性和隔熱性,但已達到預期要求,也可終止試驗。  2.1.5.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 試驗爐內溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 試驗爐內壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。  2.1.5.3 判定條件 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  2.2 2006年GB7251.2-2006關于防火性能的試驗方法  7.1.1.6 母線干線防火板單元 如果母線干線系統水平或垂直通過建筑隔層(例如墻或地板)母線干線防火板單元的設計應在著火時防止火焰蔓延,試驗方法與試驗按ISO 834-1:1999進行,同GB/T 537-2005防火性能試驗一樣的試驗方法。  GB7251.2-2006 關于防火性能的試驗方法如下: 建筑結構中防火性能的驗證 該試驗適用于這防止火焰蔓延設計的穿越建筑物的母線干線。試驗按照 ISO834-1:1999 進行。耐火時間為60min,120min,180min或240min。  圖M3.1 用來驗證防火性能的試驗臺(見 ISO834-1:1999)  判定條件: 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  關于以上標準試驗方法的總結: 防火性能不同阻燃。阻燃是火源離開后熄滅。防火性能是火焰條件下不能通過母線槽或者電纜傳遞熱能到另外的房間或其他樓層,有易燃材料靠近電纜或母線槽時點燃其他材料。稱防火性能。因為大多數易燃材料接近200度時會點燃,因此檢測溫度上限為180度。  結論 消防設備及應急電源在發生火災時需要保持持續供電以指示人員逃生及救火時啟動消防噴淋水泵設備和備用應急電源,因此只有耐火性能的配電線路才能滿足需要。  防火性能的功能主要是電纜或母線槽通過建筑物、隔斷,如墻、樓或地板時,在一間房間著火不應通過熱能傳遞到另外房間或另外樓層,點燃其它易燃材料而造成另外房間或另外樓層著火,因此防火性能不適應消防配電線路使用。  不燃性,有些規范寫明不燃性也能用于消防配電線路,更不明確了,電力輸送干線阻燃、防火、耐火都屬于不燃性,阻燃是火焰不延續燃燒,防火是防熱能傳遞,真正適應消防配電線路只有耐火性。  為了我國科技的發展和人民生命財產的安全,各規范和設計圖紙應明確不同消防配電線路應選用不同耐火性能電力輸送干線,為適應不同場所的需求需注明耐火溫度和耐火時間。   參考文獻 [1] 天津電氣傳動研究所. GB 7251.2-2006/ IEC 60439-2:12000低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2006. [2] 公安部四川消防科學研究所. GB 50045 – 95 高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S]. 北京:中國計劃出版社,2005. [3] 公安部天津消防研究所. GB 50016 – 2006 建筑設計防火規范 [S]. 北京:中國計劃出版社,2006. [4] 上海電纜研究所. GB/T 13033.1 - 2007/ IEC 60702-1:2002 額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端 第1部分:電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007. [5] 上海電纜研究所. GB 19216.11-2003/IEC 60331-11:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第11部分: 試驗裝置 —— 火焰溫度不低于750°C的單獨供火 [S]. 北京:中國標準出版社,2003. [6] 上海電纜研究所. GB/T 19216.21-2003 / IEC 60331-21:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第21部分: 試驗步驟和要求 額定電壓0.6/1.0kV及以下電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2004. [7] 公安部天津消防研究所. GB/T 9978.1-2008 建筑構件耐火試驗方法 第1部分:通用要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2009. [8] 公安部天津消防研究所. GA/T 537-2005 母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法 [S]. 北京:中國標準出版社,2005. [9] 公安部四川消防研究所. GA 306.2-2007 阻燃及耐火電纜 耐火電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007.圖4 標準時間—溫度曲線

1.2.2.3 試驗程序

1.2.2.3.1 試驗的開始與結束
接通電源后調節變壓器,逐步升至試件的額定電壓,并通過負載的配置使通過線路中的電流為0.25 A。然后點火,當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶的溫度達到50℃時,所有測量儀表計時開始工作,試驗開始。試驗期間應按1.2.2.5.2要求進行觀測。供火時間不應低于30 min,停止供火后繼續通電15 min。即總試驗時間為供火時間加上15 min的冷卻時間。

1.2.2.3.2 測量與觀察
a) 試驗爐內溫度的測量
溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。
b) 試驗爐內壓力的測量
壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。
c) 試驗現象觀察
過程中,隨時觀察熔斷器和燈泡的顯示情況。

1.2.2.3.3 判定條件
耐火試驗過程中,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件耐火試驗合格。
——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開;
——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。

1.3 GB 7251.2-2006耐火母線槽的技術要求及試驗方法
國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》中7.1.1.7條明確規定了線路完整性的要求,“耐火母線干線單元的設計在著火時,應在規定時間內保持線路的完整性”、“保持線路完整性的試驗方法還在考慮中”。原因是當時有國標GB/T 19216-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗》和2005年GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》兩個相關的標準,標準中的接線方法相同,但試驗裝置和測試方法卻不同。GA/T 537-2005檢測爐內平均溫度,溫度隨時間持續上升,60分鐘達到爐內平均溫度950℃,3小時達到爐內平均溫度1150℃;GB/T 19216-2003檢測火焰的溫度、熱能流通,溫度不會隨時間上升。如果能通過GA/T 537-2005/ 60分鐘試驗,相當于能承受GB/T 19216-2003供火950℃,180分鐘耐火,兩個試驗方法差距較大。因此在2005年修編GB 7251.2-2006時耐火母線干線單元線路完整性的試驗方法“還在考慮中”。目前我國耐火電纜按照GB/T 19216-2003的試驗方法進行試驗。耐火母線槽的耐火性能試驗3C認證是按公安部標準GA/T 537-2005的試驗方法試驗。按現有3C認證通過60分鐘耐火時間的試驗能滿足承受(按GB/T 19216.21-2003的試驗方法)供火950℃,180分鐘以上的耐火性能。

2 防火性能試驗

2.1 GA/T 537-2005 關于防火性能的試驗方法

2.1.1 試驗裝置
應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中第4章的規定。

2.1.2 試驗條件

2.1.2.1 溫升條件
應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.1的規定。

2.1.2.2 壓力條件
應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.2的規定。

2.1.2.3 受火條件
試件為四面受火,實際工程有特殊要求的除外。

2.1.3 試件要求
防火直線形母線干線單元,其長度為1800mm。

2.1.4 安裝
試驗時試件的支承結構可選用預制混凝土樓板或磚墻。根據建筑物中的實際安裝情況,將試件安裝在支承結構上的預留孔洞內。試件應處在試驗裝置的正壓區,距試驗裝置的兩側和上側距離均不應小于200mm;當同時多個試件試驗時,各試件之間的距離不應小于200mm。支承結構的耐火性能應滿足試件防火性能的要求。

支承結構上的預留孔洞與試件的縫隙用不燃性隔熱材料密封,試件受火端用不燃性隔熱材料封堵和包裹,包裹長度與試件支承結構的厚度相同。

試件的水平安裝見圖5,垂直安裝見圖6。

建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB 50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫度和時間內,消防設備的配電線路必須保持線路的完整性,才能滿足使用要求。對于不同的場合、不同的設備,配電線路的耐火溫度和耐火時間是有區別的,但不能缺少耐火性能的要求。以下根據相關的產品標準及試驗方法,分析耐火性能和防火性能的區別。  關于電纜,我國在1991年已有了國標GB/T 13033.1-1991,其新版本為2007(等同于IEC 60702-1:2002),其中耐火性能的試驗按照 GB/T 19216.21-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試 第21部分》(等同于IEC 60331-21:1999)進行,明確了電纜耐火性能的試驗方法。2005年我國公安部標準GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中,關于耐火性能的試驗方法也有明確規定。2006年國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》(等同于IEC 60439-2:2000)中7.1.1.5耐受火焰蔓延(阻燃性能)、7.1.1.6母線干線防火板單元(防火性能)、7.1.1.7著火時保持電路完整性(耐火性能),也明確規定了母線槽耐火性能的技術要求及試驗方法。  1 耐火性能試驗 1.1 耐火電纜的耐火試驗 根據GB/T 13033.1-2007之13.8的規定,“成品電纜應按GB/T 19216.21進行耐火試驗”。GA 306.2—2007之3.1指出,具有規定的耐火性能的耐火電纜,是指具有線路完整性、煙密性、煙氣毒性、耐腐蝕性的電纜。其6.3條規定,耐火一級、耐火二級、耐火三級和耐火四級的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行(供火溫度750℃~800℃,推薦供火時間為90min);耐火一級A類、耐火二級A類、耐火三級A類和耐火四級A類的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行,但電纜受火溫度應為950℃~1000℃。  1.1.1 試件安裝 與耐火試驗時相同規格的試件兩段以及必要的連接件,噴淋試驗時其總長度為耐火試驗時試件長度的一半。  1.1.2 電路連接 在靠近變壓器的試樣一端,把中性導體和所有?;さ繼褰擁?。所有金屬屏蔽、裸屏蔽線或金屬層都應相互連接并接地。將變壓器與各導體連接,但不包括圖1電路圖中標明的打算用作中性導體或?;さ繼宓哪切┑繼?。如果金屬套、鎧裝或屏蔽作為中性導體或?;さ繼迨褂?,則應如圖1按照中性導體或?;さ繼迥茄辛?。  對于單相、雙相或三相電纜,每相導體應與變壓器輸出端各相連接,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  把每一組中各導體并接起來,再連接到變壓器輸出端各相上,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  在遠離變壓器的試樣另一端: ——把一根導體或一組導體連接到負載和指示裝置(如第5章所述)的一端,另一端接地; ——把中性導體和所有?;さ繼辶擁礁涸睪橢甘咀爸茫ㄈ緄?章所述)的一端,另一端連接到變壓器端熔斷器的L1(或L2,或L3),參見圖1。  圖1 基本電路圖  1.1.3 判定條件 具有保持線路完整性的電纜,只要在試驗過程中: ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.2 GA/T 537-2005 關于耐火母線槽的耐火性能試驗 根據GA/T 537-2005之4.3的規定,“母線干線系統(母線槽)耐火性能試驗,應同時進行4.3.1和4.3.2兩項試驗,兩項試驗均合格,判定其耐火性能合格”。4.3.1是噴淋試驗、4.3.2是耐火試驗。  1.2.1 噴淋試驗  1.2.1.1 噴淋設備 GA/T 537-2005中,噴淋試驗設備包括加熱設備、噴嘴及電路連接設備。  加熱設備符合GB/T 19216.11- 2003/IEC 60331-11:1999的規定,若一套加熱裝置不能滿足試件四面受火要求時,可采用兩套加熱設備在試件兩側同時加熱。  標準噴嘴,噴嘴內徑:6.3 mm,噴水率:(12.5±0. 625)L/min,噴嘴壓力:約30 kPa(相當于垂直向上自由噴流高度為2.5 m)。噴燈和試件的位置如圖A.2所示。 ——噴燈中心水平面在試件最低點下面(70mm±10mm); ——噴嘴距試件中心垂直面約45mm  電路連接設備包括變壓器、熔斷器、負載和指示燈等,連接方法同圖1。  圖A.2 噴燈和試件的布置  1.2.1.2 噴淋試驗程序 a) 加熱:點燃噴燈,在距噴嘴水平距離為45 mm,上方垂直距離為70 mm的位置用直徑為0.5 mm的熱電偶與噴管縱軸平行測試火焰的溫度,調節供氣系統,使火焰溫度保持在750℃~800℃之間,再將噴燈按GA/T 537-2005之A.4.c的要求布置在試件下方接頭處開始加熱,加熱時間為試件耐火試驗供火時間的一半,通常為30分鐘。 b) 噴淋:使用規定的噴淋設備,對試件兩支承之間的部分進行噴淋。 c) 加電檢測:噴淋后按照圖1要求與試件進行連接,接通電源,將電壓調至試件額定電壓,加壓5 min。觀察熔斷器是否熔斷,燈泡是否熄滅。  1.2.1.3 噴淋試驗注意事項: a) 加熱火焰溫度為750℃~800℃(隨廠家的要求選擇供火溫度,目前采用供火950℃較普遍)。 b) 使試件接頭處在噴燈火焰的中心部位,并使該部位滿足四面受火的要求。 c) 噴淋時間按兩支承之間試件部分的表面積計算,每平方米為1 min,至少為3 min。 d) 噴嘴距試件中心的垂直距離為3m(但為了能從各個方向噴射試件,在必要時,可適當縮短距離)。  1.2.1.4 判定條件 噴淋試驗后,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件噴淋試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即燈泡一個也不熄滅。  1.2.2 耐火試驗 GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中關于耐火試驗試驗方法。  1.2.2.1 試驗裝置 a) 耐火性能試驗裝置應符合GB/T 9978-1999《建筑構件耐火試驗方法》中第章(新版GB/T 9978.1-1008《建筑構件耐火試驗方法第1部分:通用要求》中第5章)的規定。 b) 變壓器 變壓器為一臺三相星型連接的變壓器或單相變壓器(組),其應有足夠的容量使達到最大允許泄漏電流時仍可保持要求的試驗電壓。 c) 為了檢驗試件線路的完整性,應進行必要的電氣連接,連接簡圖見圖3。  圖3 試件電氣連接圖  1.2.2.2 試驗條件 用規定的熱電偶測得爐內平均溫度,按以下關系式及圖4對其進行監測和控制爐內溫度: T=345lg(8t+1)+20 式中:T——爐內平均溫度,單位為攝氏度(℃); t——時間,單位為分鐘(min)。  圖4 標準時間—溫度曲線  1.2.2.3 試驗程序  1.2.2.3.1 試驗的開始與結束 接通電源后調節變壓器,逐步升至試件的額定電壓,并通過負載的配置使通過線路中的電流為0.25 A。然后點火,當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶的溫度達到50℃時,所有測量儀表計時開始工作,試驗開始。試驗期間應按1.2.2.5.2要求進行觀測。供火時間不應低于30 min,停止供火后繼續通電15 min。即總試驗時間為供火時間加上15 min的冷卻時間。  1.2.2.3.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。 c) 試驗現象觀察 過程中,隨時觀察熔斷器和燈泡的顯示情況。  1.2.2.3.3 判定條件 耐火試驗過程中,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件耐火試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.3 GB 7251.2-2006耐火母線槽的技術要求及試驗方法 國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》中7.1.1.7條明確規定了線路完整性的要求,“耐火母線干線單元的設計在著火時,應在規定時間內保持線路的完整性”、“保持線路完整性的試驗方法還在考慮中”。原因是當時有國標GB/T 19216-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗》和2005年GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》兩個相關的標準,標準中的接線方法相同,但試驗裝置和測試方法卻不同。GA/T 537-2005檢測爐內平均溫度,溫度隨時間持續上升,60分鐘達到爐內平均溫度950℃,3小時達到爐內平均溫度1150℃;GB/T 19216-2003檢測火焰的溫度、熱能流通,溫度不會隨時間上升。如果能通過GA/T 537-2005/ 60分鐘試驗,相當于能承受GB/T 19216-2003供火950℃,180分鐘耐火,兩個試驗方法差距較大。因此在2005年修編GB 7251.2-2006時耐火母線干線單元線路完整性的試驗方法“還在考慮中”。目前我國耐火電纜按照GB/T 19216-2003的試驗方法進行試驗。耐火母線槽的耐火性能試驗3C認證是按公安部標準GA/T 537-2005的試驗方法試驗。按現有3C認證通過60分鐘耐火時間的試驗能滿足承受(按GB/T 19216.21-2003的試驗方法)供火950℃,180分鐘以上的耐火性能。  2 防火性能試驗 2.1 GA/T 537-2005 關于防火性能的試驗方法  2.1.1 試驗裝置 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中第4章的規定。  2.1.2 試驗條件  2.1.2.1 溫升條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.1的規定。  2.1.2.2 壓力條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.2的規定。  2.1.2.3 受火條件 試件為四面受火,實際工程有特殊要求的除外。  2.1.3 試件要求 防火直線形母線干線單元,其長度為1800mm。  2.1.4 安裝 試驗時試件的支承結構可選用預制混凝土樓板或磚墻。根據建筑物中的實際安裝情況,將試件安裝在支承結構上的預留孔洞內。試件應處在試驗裝置的正壓區,距試驗裝置的兩側和上側距離均不應小于200mm;當同時多個試件試驗時,各試件之間的距離不應小于200mm。支承結構的耐火性能應滿足試件防火性能的要求。  支承結構上的預留孔洞與試件的縫隙用不燃性隔熱材料密封,試件受火端用不燃性隔熱材料封堵和包裹,包裹長度與試件支承結構的厚度相同。  試件的水平安裝見圖5,垂直安裝見圖6。  圖5 試件的水平安裝簡圖  圖6 試件垂直安裝簡圖  2.1.5 試驗程序  2.1.5.1 試驗的開始與結束 試驗開始前記錄環境溫度。當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶溫度達到50℃時,所有測量儀表開始工作,試驗開始。試驗期間應按2.1.5.2要求進行觀測。試驗過程中若喪失耐火完整性或/和耐火隔熱性,試驗即可終止。若未喪失耐火完整性和隔熱性,但已達到預期要求,也可終止試驗。  2.1.5.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 試驗爐內溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 試驗爐內壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。  2.1.5.3 判定條件 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  2.2 2006年GB7251.2-2006關于防火性能的試驗方法  7.1.1.6 母線干線防火板單元 如果母線干線系統水平或垂直通過建筑隔層(例如墻或地板)母線干線防火板單元的設計應在著火時防止火焰蔓延,試驗方法與試驗按ISO 834-1:1999進行,同GB/T 537-2005防火性能試驗一樣的試驗方法。  GB7251.2-2006 關于防火性能的試驗方法如下: 建筑結構中防火性能的驗證 該試驗適用于這防止火焰蔓延設計的穿越建筑物的母線干線。試驗按照 ISO834-1:1999 進行。耐火時間為60min,120min,180min或240min。  圖M3.1 用來驗證防火性能的試驗臺(見 ISO834-1:1999)  判定條件: 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  關于以上標準試驗方法的總結: 防火性能不同阻燃。阻燃是火源離開后熄滅。防火性能是火焰條件下不能通過母線槽或者電纜傳遞熱能到另外的房間或其他樓層,有易燃材料靠近電纜或母線槽時點燃其他材料。稱防火性能。因為大多數易燃材料接近200度時會點燃,因此檢測溫度上限為180度。  結論 消防設備及應急電源在發生火災時需要保持持續供電以指示人員逃生及救火時啟動消防噴淋水泵設備和備用應急電源,因此只有耐火性能的配電線路才能滿足需要。  防火性能的功能主要是電纜或母線槽通過建筑物、隔斷,如墻、樓或地板時,在一間房間著火不應通過熱能傳遞到另外房間或另外樓層,點燃其它易燃材料而造成另外房間或另外樓層著火,因此防火性能不適應消防配電線路使用。  不燃性,有些規范寫明不燃性也能用于消防配電線路,更不明確了,電力輸送干線阻燃、防火、耐火都屬于不燃性,阻燃是火焰不延續燃燒,防火是防熱能傳遞,真正適應消防配電線路只有耐火性。  為了我國科技的發展和人民生命財產的安全,各規范和設計圖紙應明確不同消防配電線路應選用不同耐火性能電力輸送干線,為適應不同場所的需求需注明耐火溫度和耐火時間。   參考文獻 [1] 天津電氣傳動研究所. GB 7251.2-2006/ IEC 60439-2:12000低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2006. [2] 公安部四川消防科學研究所. GB 50045 – 95 高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S]. 北京:中國計劃出版社,2005. [3] 公安部天津消防研究所. GB 50016 – 2006 建筑設計防火規范 [S]. 北京:中國計劃出版社,2006. [4] 上海電纜研究所. GB/T 13033.1 - 2007/ IEC 60702-1:2002 額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端 第1部分:電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007. [5] 上海電纜研究所. GB 19216.11-2003/IEC 60331-11:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第11部分: 試驗裝置 —— 火焰溫度不低于750°C的單獨供火 [S]. 北京:中國標準出版社,2003. [6] 上海電纜研究所. GB/T 19216.21-2003 / IEC 60331-21:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第21部分: 試驗步驟和要求 額定電壓0.6/1.0kV及以下電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2004. [7] 公安部天津消防研究所. GB/T 9978.1-2008 建筑構件耐火試驗方法 第1部分:通用要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2009. [8] 公安部天津消防研究所. GA/T 537-2005 母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法 [S]. 北京:中國標準出版社,2005. [9] 公安部四川消防研究所. GA 306.2-2007 阻燃及耐火電纜 耐火電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007.圖5 試件的水平安裝簡圖

建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB 50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫度和時間內,消防設備的配電線路必須保持線路的完整性,才能滿足使用要求。對于不同的場合、不同的設備,配電線路的耐火溫度和耐火時間是有區別的,但不能缺少耐火性能的要求。以下根據相關的產品標準及試驗方法,分析耐火性能和防火性能的區別。  關于電纜,我國在1991年已有了國標GB/T 13033.1-1991,其新版本為2007(等同于IEC 60702-1:2002),其中耐火性能的試驗按照 GB/T 19216.21-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試 第21部分》(等同于IEC 60331-21:1999)進行,明確了電纜耐火性能的試驗方法。2005年我國公安部標準GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中,關于耐火性能的試驗方法也有明確規定。2006年國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》(等同于IEC 60439-2:2000)中7.1.1.5耐受火焰蔓延(阻燃性能)、7.1.1.6母線干線防火板單元(防火性能)、7.1.1.7著火時保持電路完整性(耐火性能),也明確規定了母線槽耐火性能的技術要求及試驗方法。  1 耐火性能試驗 1.1 耐火電纜的耐火試驗 根據GB/T 13033.1-2007之13.8的規定,“成品電纜應按GB/T 19216.21進行耐火試驗”。GA 306.2—2007之3.1指出,具有規定的耐火性能的耐火電纜,是指具有線路完整性、煙密性、煙氣毒性、耐腐蝕性的電纜。其6.3條規定,耐火一級、耐火二級、耐火三級和耐火四級的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行(供火溫度750℃~800℃,推薦供火時間為90min);耐火一級A類、耐火二級A類、耐火三級A類和耐火四級A類的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行,但電纜受火溫度應為950℃~1000℃。  1.1.1 試件安裝 與耐火試驗時相同規格的試件兩段以及必要的連接件,噴淋試驗時其總長度為耐火試驗時試件長度的一半。  1.1.2 電路連接 在靠近變壓器的試樣一端,把中性導體和所有?;さ繼褰擁?。所有金屬屏蔽、裸屏蔽線或金屬層都應相互連接并接地。將變壓器與各導體連接,但不包括圖1電路圖中標明的打算用作中性導體或?;さ繼宓哪切┑繼?。如果金屬套、鎧裝或屏蔽作為中性導體或?;さ繼迨褂?,則應如圖1按照中性導體或?;さ繼迥茄辛?。  對于單相、雙相或三相電纜,每相導體應與變壓器輸出端各相連接,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  把每一組中各導體并接起來,再連接到變壓器輸出端各相上,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  在遠離變壓器的試樣另一端: ——把一根導體或一組導體連接到負載和指示裝置(如第5章所述)的一端,另一端接地; ——把中性導體和所有?;さ繼辶擁礁涸睪橢甘咀爸茫ㄈ緄?章所述)的一端,另一端連接到變壓器端熔斷器的L1(或L2,或L3),參見圖1。  圖1 基本電路圖  1.1.3 判定條件 具有保持線路完整性的電纜,只要在試驗過程中: ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.2 GA/T 537-2005 關于耐火母線槽的耐火性能試驗 根據GA/T 537-2005之4.3的規定,“母線干線系統(母線槽)耐火性能試驗,應同時進行4.3.1和4.3.2兩項試驗,兩項試驗均合格,判定其耐火性能合格”。4.3.1是噴淋試驗、4.3.2是耐火試驗。  1.2.1 噴淋試驗  1.2.1.1 噴淋設備 GA/T 537-2005中,噴淋試驗設備包括加熱設備、噴嘴及電路連接設備。  加熱設備符合GB/T 19216.11- 2003/IEC 60331-11:1999的規定,若一套加熱裝置不能滿足試件四面受火要求時,可采用兩套加熱設備在試件兩側同時加熱。  標準噴嘴,噴嘴內徑:6.3 mm,噴水率:(12.5±0. 625)L/min,噴嘴壓力:約30 kPa(相當于垂直向上自由噴流高度為2.5 m)。噴燈和試件的位置如圖A.2所示。 ——噴燈中心水平面在試件最低點下面(70mm±10mm); ——噴嘴距試件中心垂直面約45mm  電路連接設備包括變壓器、熔斷器、負載和指示燈等,連接方法同圖1。  圖A.2 噴燈和試件的布置  1.2.1.2 噴淋試驗程序 a) 加熱:點燃噴燈,在距噴嘴水平距離為45 mm,上方垂直距離為70 mm的位置用直徑為0.5 mm的熱電偶與噴管縱軸平行測試火焰的溫度,調節供氣系統,使火焰溫度保持在750℃~800℃之間,再將噴燈按GA/T 537-2005之A.4.c的要求布置在試件下方接頭處開始加熱,加熱時間為試件耐火試驗供火時間的一半,通常為30分鐘。 b) 噴淋:使用規定的噴淋設備,對試件兩支承之間的部分進行噴淋。 c) 加電檢測:噴淋后按照圖1要求與試件進行連接,接通電源,將電壓調至試件額定電壓,加壓5 min。觀察熔斷器是否熔斷,燈泡是否熄滅。  1.2.1.3 噴淋試驗注意事項: a) 加熱火焰溫度為750℃~800℃(隨廠家的要求選擇供火溫度,目前采用供火950℃較普遍)。 b) 使試件接頭處在噴燈火焰的中心部位,并使該部位滿足四面受火的要求。 c) 噴淋時間按兩支承之間試件部分的表面積計算,每平方米為1 min,至少為3 min。 d) 噴嘴距試件中心的垂直距離為3m(但為了能從各個方向噴射試件,在必要時,可適當縮短距離)。  1.2.1.4 判定條件 噴淋試驗后,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件噴淋試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即燈泡一個也不熄滅。  1.2.2 耐火試驗 GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中關于耐火試驗試驗方法。  1.2.2.1 試驗裝置 a) 耐火性能試驗裝置應符合GB/T 9978-1999《建筑構件耐火試驗方法》中第章(新版GB/T 9978.1-1008《建筑構件耐火試驗方法第1部分:通用要求》中第5章)的規定。 b) 變壓器 變壓器為一臺三相星型連接的變壓器或單相變壓器(組),其應有足夠的容量使達到最大允許泄漏電流時仍可保持要求的試驗電壓。 c) 為了檢驗試件線路的完整性,應進行必要的電氣連接,連接簡圖見圖3。  圖3 試件電氣連接圖  1.2.2.2 試驗條件 用規定的熱電偶測得爐內平均溫度,按以下關系式及圖4對其進行監測和控制爐內溫度: T=345lg(8t+1)+20 式中:T——爐內平均溫度,單位為攝氏度(℃); t——時間,單位為分鐘(min)。  圖4 標準時間—溫度曲線  1.2.2.3 試驗程序  1.2.2.3.1 試驗的開始與結束 接通電源后調節變壓器,逐步升至試件的額定電壓,并通過負載的配置使通過線路中的電流為0.25 A。然后點火,當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶的溫度達到50℃時,所有測量儀表計時開始工作,試驗開始。試驗期間應按1.2.2.5.2要求進行觀測。供火時間不應低于30 min,停止供火后繼續通電15 min。即總試驗時間為供火時間加上15 min的冷卻時間。  1.2.2.3.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。 c) 試驗現象觀察 過程中,隨時觀察熔斷器和燈泡的顯示情況。  1.2.2.3.3 判定條件 耐火試驗過程中,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件耐火試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.3 GB 7251.2-2006耐火母線槽的技術要求及試驗方法 國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》中7.1.1.7條明確規定了線路完整性的要求,“耐火母線干線單元的設計在著火時,應在規定時間內保持線路的完整性”、“保持線路完整性的試驗方法還在考慮中”。原因是當時有國標GB/T 19216-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗》和2005年GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》兩個相關的標準,標準中的接線方法相同,但試驗裝置和測試方法卻不同。GA/T 537-2005檢測爐內平均溫度,溫度隨時間持續上升,60分鐘達到爐內平均溫度950℃,3小時達到爐內平均溫度1150℃;GB/T 19216-2003檢測火焰的溫度、熱能流通,溫度不會隨時間上升。如果能通過GA/T 537-2005/ 60分鐘試驗,相當于能承受GB/T 19216-2003供火950℃,180分鐘耐火,兩個試驗方法差距較大。因此在2005年修編GB 7251.2-2006時耐火母線干線單元線路完整性的試驗方法“還在考慮中”。目前我國耐火電纜按照GB/T 19216-2003的試驗方法進行試驗。耐火母線槽的耐火性能試驗3C認證是按公安部標準GA/T 537-2005的試驗方法試驗。按現有3C認證通過60分鐘耐火時間的試驗能滿足承受(按GB/T 19216.21-2003的試驗方法)供火950℃,180分鐘以上的耐火性能。  2 防火性能試驗 2.1 GA/T 537-2005 關于防火性能的試驗方法  2.1.1 試驗裝置 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中第4章的規定。  2.1.2 試驗條件  2.1.2.1 溫升條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.1的規定。  2.1.2.2 壓力條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.2的規定。  2.1.2.3 受火條件 試件為四面受火,實際工程有特殊要求的除外。  2.1.3 試件要求 防火直線形母線干線單元,其長度為1800mm。  2.1.4 安裝 試驗時試件的支承結構可選用預制混凝土樓板或磚墻。根據建筑物中的實際安裝情況,將試件安裝在支承結構上的預留孔洞內。試件應處在試驗裝置的正壓區,距試驗裝置的兩側和上側距離均不應小于200mm;當同時多個試件試驗時,各試件之間的距離不應小于200mm。支承結構的耐火性能應滿足試件防火性能的要求。  支承結構上的預留孔洞與試件的縫隙用不燃性隔熱材料密封,試件受火端用不燃性隔熱材料封堵和包裹,包裹長度與試件支承結構的厚度相同。  試件的水平安裝見圖5,垂直安裝見圖6。  圖5 試件的水平安裝簡圖  圖6 試件垂直安裝簡圖  2.1.5 試驗程序  2.1.5.1 試驗的開始與結束 試驗開始前記錄環境溫度。當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶溫度達到50℃時,所有測量儀表開始工作,試驗開始。試驗期間應按2.1.5.2要求進行觀測。試驗過程中若喪失耐火完整性或/和耐火隔熱性,試驗即可終止。若未喪失耐火完整性和隔熱性,但已達到預期要求,也可終止試驗。  2.1.5.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 試驗爐內溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 試驗爐內壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。  2.1.5.3 判定條件 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  2.2 2006年GB7251.2-2006關于防火性能的試驗方法  7.1.1.6 母線干線防火板單元 如果母線干線系統水平或垂直通過建筑隔層(例如墻或地板)母線干線防火板單元的設計應在著火時防止火焰蔓延,試驗方法與試驗按ISO 834-1:1999進行,同GB/T 537-2005防火性能試驗一樣的試驗方法。  GB7251.2-2006 關于防火性能的試驗方法如下: 建筑結構中防火性能的驗證 該試驗適用于這防止火焰蔓延設計的穿越建筑物的母線干線。試驗按照 ISO834-1:1999 進行。耐火時間為60min,120min,180min或240min。  圖M3.1 用來驗證防火性能的試驗臺(見 ISO834-1:1999)  判定條件: 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  關于以上標準試驗方法的總結: 防火性能不同阻燃。阻燃是火源離開后熄滅。防火性能是火焰條件下不能通過母線槽或者電纜傳遞熱能到另外的房間或其他樓層,有易燃材料靠近電纜或母線槽時點燃其他材料。稱防火性能。因為大多數易燃材料接近200度時會點燃,因此檢測溫度上限為180度。  結論 消防設備及應急電源在發生火災時需要保持持續供電以指示人員逃生及救火時啟動消防噴淋水泵設備和備用應急電源,因此只有耐火性能的配電線路才能滿足需要。  防火性能的功能主要是電纜或母線槽通過建筑物、隔斷,如墻、樓或地板時,在一間房間著火不應通過熱能傳遞到另外房間或另外樓層,點燃其它易燃材料而造成另外房間或另外樓層著火,因此防火性能不適應消防配電線路使用。  不燃性,有些規范寫明不燃性也能用于消防配電線路,更不明確了,電力輸送干線阻燃、防火、耐火都屬于不燃性,阻燃是火焰不延續燃燒,防火是防熱能傳遞,真正適應消防配電線路只有耐火性。  為了我國科技的發展和人民生命財產的安全,各規范和設計圖紙應明確不同消防配電線路應選用不同耐火性能電力輸送干線,為適應不同場所的需求需注明耐火溫度和耐火時間。   參考文獻 [1] 天津電氣傳動研究所. GB 7251.2-2006/ IEC 60439-2:12000低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2006. [2] 公安部四川消防科學研究所. GB 50045 – 95 高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S]. 北京:中國計劃出版社,2005. [3] 公安部天津消防研究所. GB 50016 – 2006 建筑設計防火規范 [S]. 北京:中國計劃出版社,2006. [4] 上海電纜研究所. GB/T 13033.1 - 2007/ IEC 60702-1:2002 額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端 第1部分:電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007. [5] 上海電纜研究所. GB 19216.11-2003/IEC 60331-11:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第11部分: 試驗裝置 —— 火焰溫度不低于750°C的單獨供火 [S]. 北京:中國標準出版社,2003. [6] 上海電纜研究所. GB/T 19216.21-2003 / IEC 60331-21:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第21部分: 試驗步驟和要求 額定電壓0.6/1.0kV及以下電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2004. [7] 公安部天津消防研究所. GB/T 9978.1-2008 建筑構件耐火試驗方法 第1部分:通用要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2009. [8] 公安部天津消防研究所. GA/T 537-2005 母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法 [S]. 北京:中國標準出版社,2005. [9] 公安部四川消防研究所. GA 306.2-2007 阻燃及耐火電纜 耐火電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007.圖6 試件垂直安裝簡圖

2.1.5 試驗程序

2.1.5.1 試驗的開始與結束
試驗開始前記錄環境溫度。當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶溫度達到50℃時,所有測量儀表開始工作,試驗開始。試驗期間應按2.1.5.2要求進行觀測。試驗過程中若喪失耐火完整性或/和耐火隔熱性,試驗即可終止。若未喪失耐火完整性和隔熱性,但已達到預期要求,也可終止試驗。

2.1.5.2 測量與觀察
a) 試驗爐內溫度的測量
試驗爐內溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。
b) 試驗爐內壓力的測量
試驗爐內壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。

2.1.5.3 判定條件
在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。
失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。
失去耐火隔熱性判定條件:
試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。

2.2 2006年GB7251.2-2006關于防火性能的試驗方法

7.1.1.6 母線干線防火板單元
如果母線干線系統水平或垂直通過建筑隔層(例如墻或地板)母線干線防火板單元的設計應在著火時防止火焰蔓延,試驗方法與試驗按ISO 834-1:1999進行,同GB/T 537-2005防火性能試驗一樣的試驗方法。

GB7251.2-2006 關于防火性能的試驗方法如下:
建筑結構中防火性能的驗證
該試驗適用于這防止火焰蔓延設計的穿越建筑物的母線干線。試驗按照 ISO834-1:1999 進行。耐火時間為60min,120min,180min或240min。

建筑工程中,消防設備及應急電源是用于著火時救火及人們逃生。GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.1.4條,GB 50016-2006《建筑設計防火規范》11.1.6條明確規定:“消防用電設備的配電線路應滿足火災時連續供電的需要……”但是,目前少數設計人員對阻燃性、防火性與耐火性區分不清,不少項目把僅具有防火性能的母線槽或電纜誤用在消防配電線路上。在火焰條件下、在規定的溫度和時間內,消防設備的配電線路必須保持線路的完整性,才能滿足使用要求。對于不同的場合、不同的設備,配電線路的耐火溫度和耐火時間是有區別的,但不能缺少耐火性能的要求。以下根據相關的產品標準及試驗方法,分析耐火性能和防火性能的區別。  關于電纜,我國在1991年已有了國標GB/T 13033.1-1991,其新版本為2007(等同于IEC 60702-1:2002),其中耐火性能的試驗按照 GB/T 19216.21-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試 第21部分》(等同于IEC 60331-21:1999)進行,明確了電纜耐火性能的試驗方法。2005年我國公安部標準GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中,關于耐火性能的試驗方法也有明確規定。2006年國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》(等同于IEC 60439-2:2000)中7.1.1.5耐受火焰蔓延(阻燃性能)、7.1.1.6母線干線防火板單元(防火性能)、7.1.1.7著火時保持電路完整性(耐火性能),也明確規定了母線槽耐火性能的技術要求及試驗方法。  1 耐火性能試驗 1.1 耐火電纜的耐火試驗 根據GB/T 13033.1-2007之13.8的規定,“成品電纜應按GB/T 19216.21進行耐火試驗”。GA 306.2—2007之3.1指出,具有規定的耐火性能的耐火電纜,是指具有線路完整性、煙密性、煙氣毒性、耐腐蝕性的電纜。其6.3條規定,耐火一級、耐火二級、耐火三級和耐火四級的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行(供火溫度750℃~800℃,推薦供火時間為90min);耐火一級A類、耐火二級A類、耐火三級A類和耐火四級A類的線路完整性試驗按GB/T 19216.21規定的方法進行,但電纜受火溫度應為950℃~1000℃。  1.1.1 試件安裝 與耐火試驗時相同規格的試件兩段以及必要的連接件,噴淋試驗時其總長度為耐火試驗時試件長度的一半。  1.1.2 電路連接 在靠近變壓器的試樣一端,把中性導體和所有?;さ繼褰擁?。所有金屬屏蔽、裸屏蔽線或金屬層都應相互連接并接地。將變壓器與各導體連接,但不包括圖1電路圖中標明的打算用作中性導體或?;さ繼宓哪切┑繼?。如果金屬套、鎧裝或屏蔽作為中性導體或?;さ繼迨褂?,則應如圖1按照中性導體或?;さ繼迥茄辛?。  對于單相、雙相或三相電纜,每相導體應與變壓器輸出端各相連接,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  把每一組中各導體并接起來,再連接到變壓器輸出端各相上,變壓器輸出端的每一相上串接一個2A熔斷器或具有等效特性的斷路器。  在遠離變壓器的試樣另一端: ——把一根導體或一組導體連接到負載和指示裝置(如第5章所述)的一端,另一端接地; ——把中性導體和所有?;さ繼辶擁礁涸睪橢甘咀爸茫ㄈ緄?章所述)的一端,另一端連接到變壓器端熔斷器的L1(或L2,或L3),參見圖1。  圖1 基本電路圖  1.1.3 判定條件 具有保持線路完整性的電纜,只要在試驗過程中: ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.2 GA/T 537-2005 關于耐火母線槽的耐火性能試驗 根據GA/T 537-2005之4.3的規定,“母線干線系統(母線槽)耐火性能試驗,應同時進行4.3.1和4.3.2兩項試驗,兩項試驗均合格,判定其耐火性能合格”。4.3.1是噴淋試驗、4.3.2是耐火試驗。  1.2.1 噴淋試驗  1.2.1.1 噴淋設備 GA/T 537-2005中,噴淋試驗設備包括加熱設備、噴嘴及電路連接設備。  加熱設備符合GB/T 19216.11- 2003/IEC 60331-11:1999的規定,若一套加熱裝置不能滿足試件四面受火要求時,可采用兩套加熱設備在試件兩側同時加熱。  標準噴嘴,噴嘴內徑:6.3 mm,噴水率:(12.5±0. 625)L/min,噴嘴壓力:約30 kPa(相當于垂直向上自由噴流高度為2.5 m)。噴燈和試件的位置如圖A.2所示。 ——噴燈中心水平面在試件最低點下面(70mm±10mm); ——噴嘴距試件中心垂直面約45mm  電路連接設備包括變壓器、熔斷器、負載和指示燈等,連接方法同圖1。  圖A.2 噴燈和試件的布置  1.2.1.2 噴淋試驗程序 a) 加熱:點燃噴燈,在距噴嘴水平距離為45 mm,上方垂直距離為70 mm的位置用直徑為0.5 mm的熱電偶與噴管縱軸平行測試火焰的溫度,調節供氣系統,使火焰溫度保持在750℃~800℃之間,再將噴燈按GA/T 537-2005之A.4.c的要求布置在試件下方接頭處開始加熱,加熱時間為試件耐火試驗供火時間的一半,通常為30分鐘。 b) 噴淋:使用規定的噴淋設備,對試件兩支承之間的部分進行噴淋。 c) 加電檢測:噴淋后按照圖1要求與試件進行連接,接通電源,將電壓調至試件額定電壓,加壓5 min。觀察熔斷器是否熔斷,燈泡是否熄滅。  1.2.1.3 噴淋試驗注意事項: a) 加熱火焰溫度為750℃~800℃(隨廠家的要求選擇供火溫度,目前采用供火950℃較普遍)。 b) 使試件接頭處在噴燈火焰的中心部位,并使該部位滿足四面受火的要求。 c) 噴淋時間按兩支承之間試件部分的表面積計算,每平方米為1 min,至少為3 min。 d) 噴嘴距試件中心的垂直距離為3m(但為了能從各個方向噴射試件,在必要時,可適當縮短距離)。  1.2.1.4 判定條件 噴淋試驗后,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件噴淋試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即燈泡一個也不熄滅。  1.2.2 耐火試驗 GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》中關于耐火試驗試驗方法。  1.2.2.1 試驗裝置 a) 耐火性能試驗裝置應符合GB/T 9978-1999《建筑構件耐火試驗方法》中第章(新版GB/T 9978.1-1008《建筑構件耐火試驗方法第1部分:通用要求》中第5章)的規定。 b) 變壓器 變壓器為一臺三相星型連接的變壓器或單相變壓器(組),其應有足夠的容量使達到最大允許泄漏電流時仍可保持要求的試驗電壓。 c) 為了檢驗試件線路的完整性,應進行必要的電氣連接,連接簡圖見圖3。  圖3 試件電氣連接圖  1.2.2.2 試驗條件 用規定的熱電偶測得爐內平均溫度,按以下關系式及圖4對其進行監測和控制爐內溫度: T=345lg(8t+1)+20 式中:T——爐內平均溫度,單位為攝氏度(℃); t——時間,單位為分鐘(min)。  圖4 標準時間—溫度曲線  1.2.2.3 試驗程序  1.2.2.3.1 試驗的開始與結束 接通電源后調節變壓器,逐步升至試件的額定電壓,并通過負載的配置使通過線路中的電流為0.25 A。然后點火,當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶的溫度達到50℃時,所有測量儀表計時開始工作,試驗開始。試驗期間應按1.2.2.5.2要求進行觀測。供火時間不應低于30 min,停止供火后繼續通電15 min。即總試驗時間為供火時間加上15 min的冷卻時間。  1.2.2.3.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。 c) 試驗現象觀察 過程中,隨時觀察熔斷器和燈泡的顯示情況。  1.2.2.3.3 判定條件 耐火試驗過程中,若符合下列條件,則表明線路未喪失完整性,試件耐火試驗合格。 ——保持電壓,即沒有一個熔斷器或斷路器斷開; ——導體不斷,即沒有一個燈泡熄滅。  1.3 GB 7251.2-2006耐火母線槽的技術要求及試驗方法 國標GB 7251.2-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求》中7.1.1.7條明確規定了線路完整性的要求,“耐火母線干線單元的設計在著火時,應在規定時間內保持線路的完整性”、“保持線路完整性的試驗方法還在考慮中”。原因是當時有國標GB/T 19216-2003《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗》和2005年GA/T 537-2005《母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法》兩個相關的標準,標準中的接線方法相同,但試驗裝置和測試方法卻不同。GA/T 537-2005檢測爐內平均溫度,溫度隨時間持續上升,60分鐘達到爐內平均溫度950℃,3小時達到爐內平均溫度1150℃;GB/T 19216-2003檢測火焰的溫度、熱能流通,溫度不會隨時間上升。如果能通過GA/T 537-2005/ 60分鐘試驗,相當于能承受GB/T 19216-2003供火950℃,180分鐘耐火,兩個試驗方法差距較大。因此在2005年修編GB 7251.2-2006時耐火母線干線單元線路完整性的試驗方法“還在考慮中”。目前我國耐火電纜按照GB/T 19216-2003的試驗方法進行試驗。耐火母線槽的耐火性能試驗3C認證是按公安部標準GA/T 537-2005的試驗方法試驗。按現有3C認證通過60分鐘耐火時間的試驗能滿足承受(按GB/T 19216.21-2003的試驗方法)供火950℃,180分鐘以上的耐火性能。  2 防火性能試驗 2.1 GA/T 537-2005 關于防火性能的試驗方法  2.1.1 試驗裝置 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中第4章的規定。  2.1.2 試驗條件  2.1.2.1 溫升條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.1的規定。  2.1.2.2 壓力條件 應符合 GB/T9978-1999 建筑構件耐火試驗方法中5.2的規定。  2.1.2.3 受火條件 試件為四面受火,實際工程有特殊要求的除外。  2.1.3 試件要求 防火直線形母線干線單元,其長度為1800mm。  2.1.4 安裝 試驗時試件的支承結構可選用預制混凝土樓板或磚墻。根據建筑物中的實際安裝情況,將試件安裝在支承結構上的預留孔洞內。試件應處在試驗裝置的正壓區,距試驗裝置的兩側和上側距離均不應小于200mm;當同時多個試件試驗時,各試件之間的距離不應小于200mm。支承結構的耐火性能應滿足試件防火性能的要求。  支承結構上的預留孔洞與試件的縫隙用不燃性隔熱材料密封,試件受火端用不燃性隔熱材料封堵和包裹,包裹長度與試件支承結構的厚度相同。  試件的水平安裝見圖5,垂直安裝見圖6。  圖5 試件的水平安裝簡圖  圖6 試件垂直安裝簡圖  2.1.5 試驗程序  2.1.5.1 試驗的開始與結束 試驗開始前記錄環境溫度。當耐火試驗爐內接近試件中心的熱電偶溫度達到50℃時,所有測量儀表開始工作,試驗開始。試驗期間應按2.1.5.2要求進行觀測。試驗過程中若喪失耐火完整性或/和耐火隔熱性,試驗即可終止。若未喪失耐火完整性和隔熱性,但已達到預期要求,也可終止試驗。  2.1.5.2 測量與觀察 a) 試驗爐內溫度的測量 試驗爐內溫度測量按 GB/T9978-1999 中7.3.1的規定執行。 b) 試驗爐內壓力的測量 試驗爐內壓力測量按 GB/T9978-1999 中7.3.2的規定執行。  2.1.5.3 判定條件 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  2.2 2006年GB7251.2-2006關于防火性能的試驗方法  7.1.1.6 母線干線防火板單元 如果母線干線系統水平或垂直通過建筑隔層(例如墻或地板)母線干線防火板單元的設計應在著火時防止火焰蔓延,試驗方法與試驗按ISO 834-1:1999進行,同GB/T 537-2005防火性能試驗一樣的試驗方法。  GB7251.2-2006 關于防火性能的試驗方法如下: 建筑結構中防火性能的驗證 該試驗適用于這防止火焰蔓延設計的穿越建筑物的母線干線。試驗按照 ISO834-1:1999 進行。耐火時間為60min,120min,180min或240min。  圖M3.1 用來驗證防火性能的試驗臺(見 ISO834-1:1999)  判定條件: 在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。 失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。 失去耐火隔熱性判定條件: 試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。  關于以上標準試驗方法的總結: 防火性能不同阻燃。阻燃是火源離開后熄滅。防火性能是火焰條件下不能通過母線槽或者電纜傳遞熱能到另外的房間或其他樓層,有易燃材料靠近電纜或母線槽時點燃其他材料。稱防火性能。因為大多數易燃材料接近200度時會點燃,因此檢測溫度上限為180度。  結論 消防設備及應急電源在發生火災時需要保持持續供電以指示人員逃生及救火時啟動消防噴淋水泵設備和備用應急電源,因此只有耐火性能的配電線路才能滿足需要。  防火性能的功能主要是電纜或母線槽通過建筑物、隔斷,如墻、樓或地板時,在一間房間著火不應通過熱能傳遞到另外房間或另外樓層,點燃其它易燃材料而造成另外房間或另外樓層著火,因此防火性能不適應消防配電線路使用。  不燃性,有些規范寫明不燃性也能用于消防配電線路,更不明確了,電力輸送干線阻燃、防火、耐火都屬于不燃性,阻燃是火焰不延續燃燒,防火是防熱能傳遞,真正適應消防配電線路只有耐火性。  為了我國科技的發展和人民生命財產的安全,各規范和設計圖紙應明確不同消防配電線路應選用不同耐火性能電力輸送干線,為適應不同場所的需求需注明耐火溫度和耐火時間。   參考文獻 [1] 天津電氣傳動研究所. GB 7251.2-2006/ IEC 60439-2:12000低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2006. [2] 公安部四川消防科學研究所. GB 50045 – 95 高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S]. 北京:中國計劃出版社,2005. [3] 公安部天津消防研究所. GB 50016 – 2006 建筑設計防火規范 [S]. 北京:中國計劃出版社,2006. [4] 上海電纜研究所. GB/T 13033.1 - 2007/ IEC 60702-1:2002 額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端 第1部分:電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007. [5] 上海電纜研究所. GB 19216.11-2003/IEC 60331-11:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第11部分: 試驗裝置 —— 火焰溫度不低于750°C的單獨供火 [S]. 北京:中國標準出版社,2003. [6] 上海電纜研究所. GB/T 19216.21-2003 / IEC 60331-21:1999 在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗 第21部分: 試驗步驟和要求 額定電壓0.6/1.0kV及以下電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2004. [7] 公安部天津消防研究所. GB/T 9978.1-2008 建筑構件耐火試驗方法 第1部分:通用要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2009. [8] 公安部天津消防研究所. GA/T 537-2005 母線干線系統(母線槽)阻燃、防火、耐火性能的試驗方法 [S]. 北京:中國標準出版社,2005. [9] 公安部四川消防研究所. GA 306.2-2007 阻燃及耐火電纜 耐火電纜 [S]. 北京:中國標準出版社,2007.圖M3.1 用來驗證防火性能的試驗臺(見 ISO834-1:1999)

判定條件:
在一定的時間內,若試件的耐火完整性和隔熱性滿足規定的要求,則判定其防火性能合格。
失去耐火完整性判定條件按 GB/T9978-1999 中8.1.a的規定執行。
失去耐火隔熱性判定條件:
試件背火面平均溫升超過140℃或/和背火面試件內部溫升超過180℃時,則認為試件失去耐火隔熱性。

關于以上標準試驗方法的總結:
防火性能不同阻燃。阻燃是火源離開后熄滅。防火性能是火焰條件下不能通過母線槽或者電纜傳遞熱能到另外的房間或其他樓層,有易燃材料靠近電纜或母線槽時點燃其他材料。稱防火性能。因為大多數易燃材料接近200度時會點燃,因此檢測溫度上限為180度。

結論

消防設備及應急電源在發生火災時需要保持持續供電以指示人員逃生及救火時啟動消防噴淋水泵設備和備用應急電源,因此只有耐火性能的配電線路才能滿足需要。

防火性能的功能主要是電纜或母線槽通過建筑物、隔斷,如墻、樓或地板時,在一間房間著火不應通過熱能傳遞到另外房間或另外樓層,點燃其它易燃材料而造成另外房間或另外樓層著火,因此防火性能不適應消防配電線路使用。

不燃性,有些規范寫明不燃性也能用于消防配電線路,更不明確了,電力輸送干線阻燃、防火、耐火都屬于不燃性,阻燃是火焰不延續燃燒,防火是防熱能傳遞,真正適應消防配電線路只有耐火性。

為了我國科技的發展和人民生命財產的安全,各規范和設計圖紙應明確不同消防配電線路應選用不同耐火性能電力輸送干線,為適應不同場所的需求需注明耐火溫度和耐火時間。


參考文獻
[1] 天津電氣傳動研究所. GB 7251.2-2006/ IEC 60439-2:12000低壓成套開關設備和控制設備 第2部分:對母線干線系統(母線槽)的特殊要求 [S]. 北京:中國標準出版社,2006.
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