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    淺談電氣防火限流式保護(hù)器在家庭電氣火災(zāi)防范中的應(yīng)用

    更新時間:2021-08-06      點擊次數(shù):646
     李婧婧
    安科瑞電氣股份有限公司 
     
    【摘要】當(dāng)前,隨著我國人民群眾生活水平的不斷提高,各種各樣的家用電器走進(jìn)居民家庭,成為日常生活中離不開的必需品。然而,隨著家用電器的日益增多,生活用電的大量使用,潛在的電氣方面的火災(zāi)隱患也在不斷地上升,發(fā)生了許多令人深思令人心痛的火災(zāi)故。家庭電器防火已成為我們當(dāng)前火災(zāi)預(yù)防工作的一項十分重要和緊迫的工作。
    【關(guān)鍵詞】家庭火災(zāi);漏電;短路;過載
    0前言
       所謂的電氣火災(zāi)一般是指由于電氣線路、用電設(shè)備、器具以及供配電設(shè)備出現(xiàn)故障性釋放的熱能,如高溫、電弧、電火花以及非故障性釋放的能量;如電熱器具的熾熱表面,在具備燃燒條件下引燃本體或其他可燃物而造成的火災(zāi),也包括南雷電和靜電引起的火災(zāi)。
    家庭電氣火災(zāi)其成因主要表現(xiàn)在:一是電氣線路上;二是用電設(shè)備和器具上。只要我們很好地抓住這兩方面工作,就能很好地預(yù)防電氣火災(zāi)。怎樣預(yù)防用電設(shè)備和器具火災(zāi)?使用過程中主要是正確按照操作規(guī)章,使用合格的用電設(shè)備和器具,并仔細(xì)做好用電設(shè)備和器具的管理。但對于電氣線路為何會造成火災(zāi),怎樣預(yù)防電氣線路火災(zāi),許多居民都感到很茫然,無從下手下面就著重地談?wù)勲姎饩€路火災(zāi)的成因及其預(yù)防措施。通過實踐經(jīng)驗和理論研究表明:南電氣線路引起的火災(zāi)原因主要是線路漏電、短路、過負(fù)荷、接觸電阻過大或絕緣擊穿造成高溫、電火花和電弧等。
    在家庭火災(zāi)事故調(diào)查中,由于線路漏電、短路、過負(fù)荷、接觸電阻過大等所造成火災(zāi)事故的比例居多,而且一直呈上升趨勢。下面逐一介紹和分析引起家庭電氣火災(zāi)的四種情況:
    1漏電火災(zāi)
       所謂漏電,就是線路的某一個地方因為某種原因(自然原因或人為原因,如風(fēng)吹雨打、潮濕、高溫、碰壓、劃破、摩擦、腐蝕等)使電線的絕緣或支架材料的絕緣能力下降,導(dǎo)致電線與電線之間(通過損壞的絕緣、支架等)、導(dǎo)線與地面之間(電線通過水泥墻壁的鋼筋、馬口鐵皮等)有一部分電流通過.這種現(xiàn)象就是漏電。
    當(dāng)漏電發(fā)生時,如遇電阻較大的部位時,會產(chǎn)生局部高溫,致使附近的可燃物著火.從而引起火災(zāi)。此外,在漏電點產(chǎn)生的漏電火花,同樣也會引起火災(zāi)。
    2短路火災(zāi)
      電氣線路中的裸導(dǎo)線或絕緣導(dǎo)線的絕緣體破損后,火線與火線,或火線與地線(包括接地從屬于地面)在某一點碰在一起,引起電流突然大量增加的現(xiàn)象就叫短路,俗稱碰線、混線或連電。
    由于短路時電阻突然減少,電流突然增大,瞬間的發(fā)熱量也很大,大大超過了線路正常工作時的發(fā)熱量,并在短路點易產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花和電弧,不僅能使絕緣層迅速燃燒,而且能使金屬熔化,引起附近的易燃可燃物燃燒,造成火災(zāi)。
    3過負(fù)荷火災(zāi)
       所謂過負(fù)荷是指當(dāng)導(dǎo)線中通過電流量超過了安全載流量時,導(dǎo)線的溫度不斷升高,這種現(xiàn)象就叫導(dǎo)線過負(fù)荷:當(dāng)導(dǎo)線過負(fù)荷時,加快了導(dǎo)線絕緣層老化變質(zhì)。當(dāng)嚴(yán)重過負(fù)荷時,導(dǎo)線的溫度會不斷升高,甚至?xí)饘?dǎo)線的絕緣發(fā)生燃燒,并能引燃導(dǎo)線附近的可燃物,從而造成火災(zāi)。
    4接觸電阻過大火災(zāi)
       眾所周zhi:凡是導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與開關(guān)、熔斷器、儀表、電氣設(shè)備等連接的地方都有接頭,在接頭的接觸面上形成的電阻稱為接觸電阻當(dāng)有電流通過接頭時會發(fā)熱,這是正常現(xiàn)象、如果接頭處理良好,接觸電阻不大,則接頭點的發(fā)熱就很少,可以保持正常溫度。如果接頭巾有雜質(zhì),連接不牢靠或其他原兇使接頭接觸不良,造成接觸部位的局部電阻過大,當(dāng)電流通過接頭時,就會在此處產(chǎn)生大熱量。形成高溫,這種現(xiàn)象就是接觸電阻過大。
    在有較大電流通過的電氣線路上,如果在某處H{現(xiàn)接觸電阻過大這種現(xiàn)象時,就會在接觸電阻過大的局部范同內(nèi)產(chǎn)生極大的熱量,使金屬變色甚至熔化,引起導(dǎo)線的絕緣層發(fā)生燃燒,并引燃附近的可燃物或?qū)Ь€上積落的粉塵、纖維等,從而造成火災(zāi)。
    以上總結(jié)了造成家庭電氣火災(zāi)的四種主要原因下面,相應(yīng)地淺談一下預(yù)防漏電火災(zāi)、短路火災(zāi)、過負(fù)荷火災(zāi)和接觸電阻過大火災(zāi)所應(yīng)采取的措施和對策。
    主要是認(rèn)真做好日常生活中以下幾個方面事項:
    1.對用電線路進(jìn)行巡查,以便及時發(fā)現(xiàn)問題
    2.在設(shè)計和安裝電氣線路時,導(dǎo)線和電纜的絕緣強(qiáng)度不應(yīng)低于網(wǎng)路的額定電壓,絕緣子也要根據(jù)電源的不同電壓進(jìn)行選配。
    3.安裝線路和施工作過程中,要防止劃傷、磨損、碰壓導(dǎo)線絕緣,并注意導(dǎo)線連接接頭質(zhì)量及絕緣包扎質(zhì)量。
    4.在特別潮濕、高溫或有腐蝕性物質(zhì)的場所內(nèi),嚴(yán)禁絕緣導(dǎo)線明鋪,應(yīng)采用套管布線,在多塵場所,線路和絕緣子要經(jīng)常打掃,勿積油污。
    5.嚴(yán)禁亂接亂拉導(dǎo)線,安裝線路時,要根據(jù)用電設(shè)備負(fù)荷情況合理選用相應(yīng)截面的導(dǎo)線:并且,導(dǎo)線與導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與建筑構(gòu)件之間及固定導(dǎo)線用的絕緣子之間應(yīng)符合規(guī)程要求的間距。
    6.定期檢查線路熔斷器,選用合適的保險絲,不得隨意調(diào)換保險絲,更不準(zhǔn)用銷線和銅線等代替保險絲。
    7.檢查線路上所有連接點是否牢固可靠,要求附近不得存放易燃可燃物品。
    5安科瑞限流式保護(hù)器的介紹與選型
    5.1限流式保護(hù)器的設(shè)計
       電氣防火限流式保護(hù)器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產(chǎn)生的電弧火花大,以及使用壽命短等當(dāng)弊端,發(fā)生短路故障時,能以微秒級速度快速限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護(hù),從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故,保障使用場所人員和財產(chǎn)的安全。
    安科瑞ASCP200-1電氣防火限流式保護(hù)器的主要元件是固態(tài)開關(guān),不同于傳統(tǒng)家用的空氣開關(guān)(微斷)。我們知道,傳統(tǒng)空氣開關(guān)的斷開是一種機(jī)械運動過程,分?jǐn)鄷r間需要幾十毫秒(一般30~50ms),帶負(fù)載斷開時通常伴隨有電弧的產(chǎn)生。而固態(tài)開關(guān)的斷開則是依靠半導(dǎo)體內(nèi)部的載流子運動實現(xiàn),分?jǐn)鄷r間微秒級,速度快,無電弧產(chǎn)生。
    如圖1所示,當(dāng)發(fā)生短路故障時,傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點時才能動作,且無法瞬時切斷電流,而固態(tài)開關(guān)則可以在電流升至B點時即瞬間切斷短路電流。
    從流過電阻的電流熱量公式Q=I2Rt,可以很容易看出,傳統(tǒng)空氣開關(guān)與固態(tài)開關(guān)在短路時所釋放的能量差別可以達(dá)到數(shù)千倍之多。因此當(dāng)裝配限流式保護(hù)器的回路發(fā)生短路故障時,就可以避免電弧的產(chǎn)生,從而有效降低了電氣火災(zāi)。
    5.2 ASCP200-1功能特點
    ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器是單相限流式保護(hù)器,較大額定電流為63A。主要功能如下:
    A)短路保護(hù)功能,線路發(fā)生短路故障時,能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護(hù);
    B)過載保護(hù)功能,線路持續(xù)過載時,保護(hù)器限流保護(hù);
    C)表內(nèi)超溫保護(hù)功能,保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過高時,保護(hù)器限流保護(hù);
    D)過/欠壓保護(hù)功能,線路欠壓或過壓時,保護(hù)器告警或限流保護(hù)(可設(shè));
    E)電纜溫度監(jiān)測功能,被測線纜溫度超過報警設(shè)定值時,保護(hù)器告警或限流保護(hù)(可設(shè));
    F)漏電流監(jiān)測功能,線路漏電超過報警設(shè)定值時,保護(hù)器告警或限流保護(hù)(可設(shè));
    G)通訊功能,保護(hù)器配置1路RS485接口,1路2G無線通訊,可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺,或第三方監(jiān)控軟件或平臺,從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
    5.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

    5.4應(yīng)用方案圖示
    ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器建議安裝在入戶開關(guān)下端,額定電流值根據(jù)入戶開關(guān)的具體規(guī)格進(jìn)行設(shè)置,典型應(yīng)用示意圖如圖2所示:
    5.5使用注意事項
       在選用限流式保護(hù)器時,限流式保護(hù)器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前上級的斷路器的額定電流保持一致。例如,當(dāng)限流式保護(hù)器輸入端斷路器的額定電流為32A時,應(yīng)將限流式保護(hù)器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護(hù)器的正常使用,嚴(yán)禁將其使用于與其前端斷路器的額定電流不匹配的配電線路中。
    ASCP200系列采用限流式保護(hù)器采用壁掛式安裝,可以掛墻安裝,也可以安裝在箱體內(nèi),應(yīng)確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì),并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。
    為確??煽窟B接,接線時應(yīng)按接線圖進(jìn)行,同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱,也避免因接觸不良而導(dǎo)致保護(hù)器工作不正常,線頭應(yīng)采用合適大小的U形冷壓頭壓接后,再插入保護(hù)器相應(yīng)端子上并將螺釘擰緊壓實。
    保護(hù)器內(nèi)部帶有交流電,嚴(yán)禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護(hù)器在使用期間,若被保護(hù)線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護(hù)時,保護(hù)器仍處于帶電狀態(tài),不允許隨意碰觸用電線路的金屬部分。待檢查線路,并排除故障后,長按保護(hù)器的復(fù)位按鍵約2秒鐘,使保護(hù)器恢復(fù)正常運行時。
    當(dāng)保護(hù)器因超溫而發(fā)生限流保護(hù)時,則可能是因為負(fù)載電流過大,環(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е?,可通過加強(qiáng)通風(fēng)等措施,等保護(hù)器溫度降下來后,再長按復(fù)位鍵,使保護(hù)器復(fù)位,恢復(fù)正常運行。
    參考文獻(xiàn) 
    [1]易偉.家庭電氣火災(zāi)威因及預(yù)防.
    [2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊,2020.06版.
    作者簡介:李婧婧,女,安科瑞電氣股份有限公司,主要從事電氣防火限流式保護(hù)器的研發(fā)與應(yīng)用

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