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電氣箱、柜內布置的各類控制主機、電氣控制元件,如工控機、PLC、繼電器、斷路器等,以實現對工業設施、設備在現地端或遠端實現控制的目的。一些特殊設施、設備往往還要在發生火災、水患等狀況時在一定時間內還能滿足相應的控制動作,如關鍵設備的啟停、消防系統、應急照明、通風、排水。
雖然這些電氣控制主機、元件本身采用了阻燃等級較高的材料制造,但并不意味著在火災情形下具備持續工作的能力。運營和管理人員都十分清楚阻燃和防火是兩個概念,要確保這些電氣控制主機、元件能在火災等極端條件下正常運行,其前提是要做好電氣柜進線部位的防火封堵。
1.技術背景
在GB50217《電力工程電纜設計標準》、DL/T5707《電纜工程電纜防火封堵施工工藝導則》等國家標準、行業標準中對電氣柜進線部位采取防火封堵的措施和工藝提出了要求,但仍有空白。
本文將結合船舶、電力、軌交等行業防火封堵的做法,旨在推進技術提升,并推動標準升版。
·技術來源
根據相關統計數據,絕大多數火災的發生點都集中在電纜溝道內、電纜夾層等電纜集中布置的位置,而電氣柜的底部一般均與電纜溝道、電纜夾層相互連通,是串燃后最先觸達的設備。
在船舶行業,按照國際通用規則(IMO 2010年FTP規則第3部分),甲板和艙壁不僅需要考察耐火完整性,還需要考察隔熱性能。同樣,在GB23864《防火封堵材料》的防火等級試驗中也會評估材料的耐火完整性和隔熱性能,這都是基于火災發生或串燃的條件,在有氧的環境下,不僅火焰蔓延后可引起燃燒,熱量傳遞后同樣會引起燃燒,這是安全或運行管理人員應當警惕的。
因此,在電氣柜電纜入口的防火封堵措施,不能只單純的封堵電纜入口,而應整體考慮電氣柜底部的防火等級。(不僅滿足防火封堵,還需滿足隔熱性能,因為電纜溝道或電纜夾層內發生火災時,電氣柜內背火面的熱值達到材料燃點后,還是會引燃柜內電氣元件,控制元件將很快喪失其基本的功能。)
電氣控制元件的外殼基本都為塑料材質,其玻璃化溫度一般不會超過300℃(玻璃化溫度是指物質在逐漸升溫時最終固態轉變為液態的溫度),即便外殼在此溫度下還未燃燒,也會因為其外殼軟化喪失功能,如斷路器喪失或直接產生合閘或跳閘功能等,在此等情形下,各類完全不可控因素均會出現。
2.電氣柜封堵建議
根據經驗,基于電氣柜安裝、接線等實際需求,在電氣柜內的模塊化密封組件,宜采用組合式框架,泰士特科技設計了電氣柜內專用的組合式框架,其結構簡單,安裝便捷。其安裝示意如下:
電氣柜內采用模塊化密封達到的性能:
1.防火等級高。電纜接入面整體的防火等級(同時滿足耐火完整性和隔熱性能);
2.防護等級高。可完全防止電纜溝道、電纜夾層內的濕氣侵蝕電氣柜內的電氣元件;
3.無損拆裝。后期升級改造無成本;
4.壽命>30年、免維護。
3.模塊化封堵應用案例