摘 要：结构复杂、基础埋置深、层数多、混凝土方量大等是高层建筑的最基本的特点，并且通常施工场地小、基地面积小也易受外界干扰。因此，对高层民用建筑供配电系统电气防火也存在一定的复杂度，本文分析了引起电气火灾的原因，对高层民用建筑供配电系统有关火灾防范等薄弱的环节进行分析探讨，提出改进措施，消除火灾安全隐患。
关键词：高层建筑；施工管理；问题；对策
高层民用建筑中为了各个方面的需要，安装了相当数量的电气设备，随着电气、电子系统越来越复杂，引起火灾的机率大大增加。电气线路和用电设备已经成为高层建筑火灾的最大火源。因电气引起高层建筑物特大火灾超过40%，火灾的主要特点是：蔓延途径多、危害大，消防设施不完备，结构复杂，扑救困难，极易造成重大火灾事故。
一、高层建筑电气防火国内外研究状况
18世纪法国人首先使用了剧场防火用的阻火剂；19世纪美国英国有了简单的消防器材试验工作，1916 年美国制定了《国家电气安全规范》，起到了效地预防电气火灾的目的。
我国在消防方面也迅速发展，制定了《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》等，有了电气防火的技术规范。
近年来国内外相关部门比较关注的电气防火领域有：电热等对电线、电缆的影响；防爆电气设备的防爆功能；电气设备的可靠性及火灾预防；充油电气设备、家用电器设备的火灾预防；静电、雷电火灾及建筑防火管理与控制。
二、火灾案例介绍分析
2004年时，浙江某地一舞厅发生火灾，舞厅内不同部位都相继起火燃烧。最后通过消防部门的鉴定得出火灾是由照明灯具及其线路由于电热作用引燃可燃物引起的。现场的证据有以下几点。①火灾现场的配电盘上的总控制开关是合着的，并且当晚没有人对舞厅关灯锁门；②现场的重要物证：首次起火点射灯电源线的熔痕与第二次起火点上的单股铜导线上的熔痕都是短路熔痕；并且舞厅使用的紫色大绒布质窗帘的起火点较低为120度；③火灾现场没有燃液体残留成分及化学物品，排除了人为放火、自燃等引起火灾的可能性，因此这次火灾是建筑供配电系统中的短路、接触不良、过载引起的，是一起典型的电气火灾事故。
三、高层民用建筑供配电系统电气防火技术分析
在对高层民用建筑供配电系统设计时，电气设计人员要对负荷进行多角度计算，避免选择偏小的电缆截面及过小的断路开关，并且在设计时要采用最新的设计规范，选择正确的N 线和PE 线截面，杜绝建筑电气火灾隐患。但是目前我国国家标准的建筑防火设计规范、配电设计规范、电气施工验收规范等达不到国际规范的要求，所以我国电气规范的安全水平相对较低。所以，我国应该积极采用和发达国家的电气标准及国际电工标准，来提高我国的电气规范的水平，消除电气火灾发生的可能性。
1.一级负荷用电的设计。从电力网引接两回路电源进线加备用自投的供电方式，根本满足不了一级负荷供电的可靠连续性，发生全部停电事故很多时候就是由电力网故障造成的，电力网在主网电压上部的形式是并网的，不可能得到两个独立电源。力网故障，是造成电源进线同时失去电源即引起停电的主要原因。
2.电力供应系统的设计。在高层民用建筑消防安全设计中，消防电梯、消防泵、火灾自动报警与灭火装置、防火卷帘门窗、火灾事故疏散照明指示标志以及防排烟设备等的负荷电源与配电，必须考虑到电源的稳定性与火灾中安全性。在正常的供电方案中，必须保证两种独立的电源供电方式，最好采用两路不同降压变电所所提供的电能作为独立电源点，通过两个独立电源点进行供电。
在高层民用建筑中，最好在疏散指示标志或火灾事故照明等光源处添加逆变器，将蓄电池的直流电转换为交流电。高层民用建筑应采用单母线分段、自行切换、互相备用的高压配电系统，在电源进线部分最好使用电缆，将动力与照明线分开，动力负荷部分应当采用放射式进行供电，照明部分采用母线槽配电。高层民用建筑中应急备用电源通常采用柴油发电机组，如果对一个防火对象设置了两个甚至两个以上的消防设备时，要求柴油发电机的容量能够满足所有消防设备能够同时启动或使用该设备，为了减少由于突然增加负荷而对设备造成的电流冲击，在消防设备启动时应当采用分时启动，避免出现设备全负荷启动的情况。另外在发电机的选择上，国外已经采用燃气轮发电机替代柴油发电机，这种电动机不仅具有重量轻、体积小的有点，而且设备的故障里也比较低，因此在未来应急备用电源方面将会大量使用。
3.配变电系统的设计。配变电系统简单讲就是配电点所，在高层民用建筑中，由于使用空调设备、冷冻机、风机、水泵等设备，这些设备的负荷比较重，因此需要单独提供配变电所。通常会将配变电机设置在首层或者地下层，考虑到设备需要通风和散热，因此不建议将设备放置在最底层。如果地下仅一层的时候，应当采取方法提高配变电所的高度。为保证供电的可靠，高压配电系统应当采用放射式。高层民用建筑中配变电所应当避免采用装载可燃性油的电气设备，变压器应当选择非咣液体或者干式绝缘气体，通常采用MONEX绝缘纸和硅油材料。在配变电所高低压母线方面，分段单接线或者单母线是很好的选择，而电源线的进线开关，应当使用负荷开关或者断路器。
4.低压配电设备的设计。在低压配电部分，为保证供电的可靠性，分别将动力与照明安置为不同的配电系统，其他消防与防灾用电设备的配电则自成体系。在变压器二次侧到用电设备之间低压配电级数应当不超过三级。由于TN系统在出现较大接地故障电流流过时，容易出现线路由于高温而起火的现象，因此在TN系统中应当注意PEN和PE线由于故障造成的热稳定性问题。通常解决的措施主要有：①为防止电气火灾的发生，采用剩余电流保护器。②保证短路保护设备和过负荷保护设备在出现短路与过负荷的时候能够相应动作，同时必须确保控制电源可靠。③选用电气设备时应当注意设备的绝缘水平是否复合规范，是否选用飞弧距离小、设备无油化或飞弧不致外出的设备。④选择合适的敷设方式和导线，在线路保护要求的前提下，确保线的截面能够满足故障时的动稳定和热稳定要求。
四、高层民用建筑供配电系统电气防火措施介绍
首先，高层民用建筑在设计时就要考虑到防火区如何合理设置才能有效延缓火势蔓延程度，并且要选择防火等级高的建筑材料。玻璃幕墙是现在高层建筑采用较多的外装饰但是一旦发生火灾，玻璃幕墙很难保障防火安全性甚至会为火势的蔓延提高通道，所以为了避免这种现象，其内的填充物必须是矿棉、玻璃棉等不燃材料和阻燃泡沫塑料等很难燃烧的材料；其次，高层建筑中一定要确保消防设施的完善，并且确保消防设施管理制度的健全，与此同时也要积极培养人们的消防意识，做好消防培训，避免人们在干燥季节在楼道的空地处随意堆放杂物，埋下火灾隐患。人们也要掌握正确的火灾保护和逃生方法，一旦发生火灾，可以最大限度的保障人们生命安全。
结论与相关建议
本文主要以相关国家规范为前提，以电气防火著作为理论基础，并通过相关案例，详细的分析了我国当前高层民用建筑供配电系统的相关设计，同时对设计提出以下几点建议：①电气设计单位应当采取措施防止在选择PE线与N线相线截面时出现错误，发掘与运用最新的设计规范。②在高层民用建筑供配电系统的设计阶段，电气设计人员应当充分考虑各个方面和不同角度的负荷量，选用合适的电缆截面和短路开关。③规范电气标准，积极引进发达国家的电气标准和国际电工标准，弥补我国电气规范中侧重电网与电站安全而忽视用户用电安全的不足，提高国家电气规范的规范性。
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