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技術文章

淺談電氣防火限流式保護器在家庭電氣火災防范中的應用

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【摘要】當前,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隱患也在不斷地上升,發生了許多令人深思令人心痛的火災故。家庭電器防火已成為我們當前火災預防工作的一項十分重要和緊迫的工作。
 
  【關鍵詞】家庭火災;漏電;短路;過載
 
  0前言
 
  所謂的電氣火災一般是指由于電氣線路、用電設備、器具以及供配電設備出現故障性釋放的熱能,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,也包括南雷電和靜電引起的火災。
 
  家庭電氣火災其成因主要表現在:一是電氣線路上;二是用電設備和器具上。只要我們很好地抓住這兩方面工作,就能很好地預防電氣火災。怎樣預防用電設備和器具火災?使用過程中主要是正確按照操作規章,使用合格的用電設備和器具,并仔細做好用電設備和器具的管理。但對于電氣線路為何會造成火災,怎樣預防電氣線路火災,許多居民都感到很茫然,無從下手下面就著重地談談電氣線路火災的成因及其預防措施。通過實踐經驗和理論研究表明:南電氣線路引起的火災原因主要是線路漏電、短路、過負荷、接觸電阻過大或絕緣擊穿造成高溫、電火花和電弧等。
 
  在家庭火災事故調查中,由于線路漏電、短路、過負荷、接觸電阻過大等所造成火災事故的比例居多,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的四種情況:
 
  1漏電火災
 
  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,導致電線與電線之間(通過損壞的絕緣、支架等)、導線與地面之間(電線通過水泥墻壁的鋼筋、馬口鐵皮等)有一部分電流通過.這種現象就是漏電。
 
  當漏電發生時,如遇電阻較大的部位時,會產生局部高溫,致使附近的可燃物著火.從而引起火災。此外,在漏電點產生的漏電火花,同樣也會引起火災。
 
  2短路火災
 
  電氣線路中的裸導線或絕緣導線的絕緣體破損后,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,瞬間的發熱量也很大,大大超過了線路正常工作時的發熱量,并在短路點易產生強烈的火花和電弧,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。
 
  3過負荷火災
 
  所謂過負荷是指當導線中通過電流量超過了安全載流量時,導線的溫度不斷升高,這種現象就叫導線過負荷:當導線過負荷時,加快了導線絕緣層老化變質。當嚴重過負荷時,導線的溫度會不斷升高,甚至會引起導線的絕緣發生燃燒,并能引燃導線附近的可燃物,從而造成火災。
 
  4接觸電阻過大火災
 
  凡是導線與導線、導線與開關、熔斷器、儀表、電氣設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有電流通過接頭時會發熱,這是正?,F象、如果接頭處理良好,接觸電阻不大,則接頭點的發熱就很少,可以保持正常溫度。如果接頭巾有雜質,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,當電流通過接頭時,就會在此處產生大熱量。形成高溫,這種現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{現接觸電阻過大這種現象時,就會在接觸電阻過大的局部范同內產生極大的熱量,使金屬變色甚至熔化,引起導線的絕緣層發生燃燒,并引燃附近的可燃物或導線上積落的粉塵、纖維等,從而造成火災。
 
  以上總結了造成家庭電氣火災的四種主要原因下面,相應地淺談一下預防漏電火災、短路火災、過負荷火災和接觸電阻過大火災所應采取的措施和對策。
 
  主要是認真做好日常生活中以下幾個方面事項:
 
  1.對用電線路進行巡查,以便及時發現問題
 
  2.在設計和安裝電氣線路時,導線和電纜的絕緣強度不應低于網路的額定電壓,絕緣子也要根據電源的不同電壓進行選配。
 
  3.安裝線路和施工作過程中,要防止劃傷、磨損、碰壓導線絕緣,并注意導線連接接頭質量及絕緣包扎質量。
 
  4.在特別潮濕、高溫或有腐蝕性物質的場所內,嚴禁絕緣導線明鋪,應采用套管布線,在多塵場所,線路和絕緣子要經常打掃,勿積油污。
 
  5.嚴禁亂接亂拉導線,安裝線路時,要根據用電設備負荷情況合理選用相應截面的導線:并且,導線與導線之間、導線與建筑構件之間及固定導線用的絕緣子之間應符合規程要求的間距。
 
  6.定期檢查線路熔斷器,選用合適的保險絲,不得隨意調換保險絲,更不準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安科瑞限流式保護器的介紹與選型
 
  5.1限流式保護器的設計
 
  電氣防火限流式保護器可有效克服傳統斷路器、空氣開關和監控設備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產生的電弧火花大,以及使用壽命短等當弊端,發生短路故障時,能以微秒級速度快速限制短路電流以實現滅弧保護,從而能顯著減少電氣火災事故,保障使用場所人員和財產的安全。
 
  安科瑞ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態開關,不同于傳統家用的空氣開關(微斷)。我們知道,傳統空氣開關的斷開是一種機械運動過程,分斷時間需要幾十毫秒(一般30~50ms),帶負載斷開時通常伴隨有電弧的產生。而固態開關的斷開則是依靠半導體內部的載流子運動實現,分斷時間微秒級,速度快,無電弧產生。
 
  如圖1所示,當發生短路故障時,傳統空氣開關在電流升至C點時才能動作,且無法瞬時切斷電流,而固態開關則可以在電流升至B點時即瞬間切斷短路電流。
 
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  從流過電阻的電流熱量公式Q=I2Rt,可以很容易看出,傳統空氣開關與固態開關在短路時所釋放的能量差別可以達到數千倍之多。因此當裝配限流式保護器的回路發生短路故障時,就可以避免電弧的產生,從而有效降低了電氣火災。
 
  5.2 ASCP200-1功能特點
 
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  ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器,較大額定電流為63A。主要功能如下:
 
  A)短路保護功能,線路發生短路故障時,能在150微秒內實現快速限流保護;
 
  B)過載保護功能,線路持續過載時,保護器限流保護;
 
  C)表內超溫保護功能,保護器內部器件工作溫度過高時,保護器限流保護;
 
  D)過/欠壓保護功能,線路欠壓或過壓時,保護器告警或限流保護(可設);
 
  E)電纜溫度監測功能,被測線纜溫度超過報警設定值時,保護器告警或限流保護(可設);
 
  F)漏電流監測功能,線路漏電超過報警設定值時,保護器告警或限流保護(可設);
 
  G)通訊功能,保護器配置1路RS485接口,1路2G無線通訊,可以將數據發送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺,或第三方監控軟件或平臺,從而實現遠程監控。
 
  5.3 ASCP200-1技術參數
 
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5.4應用方案圖示
 
  ASCP200-1型電氣防火限流式保護器建議安裝在入戶開關下端,額定電流值根據入戶開關的具體規格進行設置,典型應用示意圖如圖2所示:
 
93145rv.png
5.5使用注意事項
 
  在選用限流式保護器時,限流式保護器的設定的額定電流應該與其前上級的斷路器的額定電流保持一致。例如,當限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時,應將限流式保護器的額定電流設置為32A。為保障限流式保護器的正常使用,嚴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器采用壁掛式安裝,可以掛墻安裝,也可以安裝在箱體內,應確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉淀物質,并注意環境溫度和通風散熱。
 
  為確??煽窟B接,接線時應按接線圖進行,同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導致局部過熱,也避免因接觸不良而導致保護器工作不正常,線頭應采用合適大小的U形冷壓頭壓接后,再插入保護器相應端子上并將螺釘擰緊壓實。
 
  保護器內部帶有交流電,嚴禁非人士擅自打開產品外殼。保護器在使用期間,若被保護線路發生短路或過載故障而被限流保護時,保護器仍處于帶電狀態,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,長按保護器的復位按鍵約2秒鐘,使保護器恢復正常運行時。
 
  當保護器因超溫而發生限流保護時,則可能是因為負載電流過大,環境溫度過高或通風散熱不良等原因導致,可通過加強通風等措施,等保護器溫度降下來后,再長按復位鍵,使保護器復位,恢復正常運行。
 
  參考文獻
 
  [1]易偉.家庭電氣火災威因及預防.
 
  [2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊,2020.06版.
 
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