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技術文章

淺談限流式保護器在電動車火災事故防范對策

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淮亞利
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】電動車由于具有行駛速度快、駕駛簡單方便、節約時間、省力等特點,近些年,在我國城市以及農村中被人們廣泛使用。而在電動車使用中,如果預防工作做得不周全,很可能引起火災發生,導致財產的損失甚至人員傷亡,所以,要重視電動車的安全問題?;诖?,本文結合近幾年發生的電動車火災事故調查,從電動車常見起火原因和亡人火災原因兩個方面進行分析,提出了預防措施,以保證電動車的安全使用,避免出現火災。
【關鍵詞】電動車 火災 原因 防范措施
0 引言
電動車的普及為城鄉居民帶來了方便,但其停放、行駛和充電過程中均可能發生火災,造成了不同程度的財產損失與人員傷亡,影響了社會和諧發展。電動車包括電動三輪車、電動摩托車、電動自行車等多種類型,由于市場準入門檻低,行業發展的限制小,導致生產廠家為追求利益而忽視了安全問題。
1 電動車發生火災的原因
1.1常見起火原因分析
電動車接觸連接件和電器件局部過熱,溫度升高引發火災。因為未嚴格按照相關要求組裝和連接,使得電接觸件之間未緊固連接或沒有打膠處理,導致行駛過程中車輛因震動發生電接觸件松動。一些廠家在生產電動車時沒有對接插件處采取防塵防水處理措施,選擇的接觸件質量低劣,從制作開始就為電動車留下了很大的安全隱患。
線路絕緣破損造成短路引發火災。一些廠家生產使用的電線質量差,老化速度快;敷設電氣線路時存在交叉現象,未及時捆綁固定并采取穿管保護措施,線路長時間受到車把轉向扭拉或震動摩擦會造成絕緣層破損并發生短路。
電氣線路保護不到位或未受到保護引發火災。一些企業在選擇電動車空氣開關時未選用直流低壓開關,而采用了工業用與民用的開關,出現故障時難以時間內斷電。目前只有具有較大規模的生產企業在生產電動車時在車鎖控回路中置入了轉換器加以保護,而大部分中小企業忽視了充電回路的保護,一般都缺少保護裝置。
充電器和線路故障引發火災。如果充電器質量低劣,使用時很可能出現擊穿之類的故障并造成火災,一些充電器線路在使用過程中由于老化或者被拉扯和纏繞,會損壞絕緣層引起短路,部分充電器因插座和插頭接觸不良也有發生火災的可能性,個別用戶私自對電動車線路進行改裝或者保養不當也會發生火災。
1.2 造成亡人火災的原因分析
2013年6月16日,江西省南昌市長一居民樓一層樓梯間發生火災,燒毀樓梯間停放的4輛電動車摩托車,造成4人死亡1人重傷;2013年10月11日,北京石景山區喜隆多商場一層麥當勞一員工電動車電瓶在充電過程中因短路引發火災,造成2名消防指戰員壯烈犧牲;2015年1月14日凌晨4點30分,浙江省玉環縣解放塘社區一住宅樓室外停車棚內電動車起火,造成樓道內8名逃生人員死亡。結合電動車火災典型案例來看,亡人火災主要有以下兩個原因:
電動車停放在較為特殊的位置。為同時滿足防盜、充電和方便使用的需求,大部分用戶會將電動車放置于住所處并充電,建筑的樓梯間、走道和首層門廳是常見的停放地點,發生火災后,建筑的逃生通道和安全出口很快會被煙氣與火焰所封堵,大大增加樓上居民的逃生難度,而且燃燒的海綿座墊與塑料車殼會產生有毒煙氣,迅速沿著樓梯間蔓延至樓上,很容易導致人員傷亡。
電動車火災大多發生于特殊時段。研究結果顯示,2/3的電動車火災是在晚上8點至凌晨5點之間發生的。電動車需要充電7小時左右,一般接通電源開始充電的時間是晚上7、8點,經過7個小時,即凌晨2、3點時就已經充滿了,而人們卻在熟睡,幾乎沒有人會在這個時間起床關閉電源,所以電動車就要繼續處于充電狀態,過充的充電器和電池會發熱,嚴重時就會導致火災,剛發生時因為火勢小,很難被熟睡的住戶發現,導致火災不斷蔓延和擴大。等人們發現時火勢已發展猛烈,居民被困其中難以逃生。與此同時,燃燒的電動車車體會釋放大量有毒氣體與濃煙,若未及時采取保護措施,被困人員會在短時間內中毒,甚至會死亡。
2 電動車火災的防范措施
2.1 加強消防安全監管
健全制度標準。相關部門要將電動車安全要求內容,如控制器和充電器的報廢期限、停放位置、防水、電路保護、布線和零部件材料的燃燒性能等加入其技術規范中,完善車庫設計要求,禁止人們在容易造成重大損失的場所與人員密集場所停放電動車并充電。
嚴格部門監管?,F階段,公安、信息化、工業、質檢和工商等部門是我國電動車安全監管的主要部門,管理者應當將具體的監管職責落實到各個部門,要求其協調合作,加大力度實施監管,有效避免發生火災。
重視宣傳指導工作有關部門要加大宣傳電動車安全知識,建議用戶在購買電動車產品時檢查其是否由正規廠家生產,在維修保養時選擇維修單位,一定要遠離可燃物停放,充電時間不可過長,定期檢查和保養電瓶。生產企業要優化防火安全技術性能,在說明書中加入防火安全知識。銷售企業對購買者要進行簡單指導和培訓。另外,用戶或維修企業要采用質量合格、與車相匹配的配件和電池保養電動車。
2.2 優化消防安全技術
注重電氣系統電接觸件可靠性的提高生產企業在選擇電接觸件時要保證其質量好、可靠、安全,管理裝配工藝,保證電器穩定件接觸和連接,在出廠檢驗中嚴格管理,尤其要檢驗電接觸部分,消除潛在消防安全隱患。
注重整車電氣線路安全性的提高生產企業要認真研發和設計電動車的電氣線路,科學布置線路,不可過度彎曲。導線要盡量和發熱源、運動部件與銳邊保持距離,并且要穿管保護常帶電線路。在捆扎固定電氣線路時,要與電動車的使用條件相適應。
保護電氣線路的安全生產廠家要將短路保護裝置安裝在電動車充電器的輸出與輸入端、分支線路和主線路處,對大電流加以限制。采用空氣開關控制短路保護裝置,保證出現故障時能夠盡快將電路切斷。
重視電動車零部件材質的防火阻燃性能。廠家在制作電動車零部件時,要對塑料制品的使用加以限制,使電動車具有防火阻燃性能,特別要將阻燃材料放在故障易發部位,確保發生故障時不會導致火災。
3安科瑞限流式保護器與智能安全配電裝置介紹
3.1產品概述
3.1.1ASCP200-1型單相電氣防火限流式保護器

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。
ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器,大額定電流為63A??蓮V泛應用于學校、醫院、商場、賓館、娛樂場所、寺廟、文物建筑、會展、住宅、倉庫、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動車充電站及租賃式商場商鋪、批發市場、集貿市場、甲乙丙類危險品庫房等各種用電場所末端干、支路的線路保護。
3.1.2AISD智能安全配電裝置
AISD系列智能安全配電裝置是安科瑞電氣有限公司專門為低壓配電側開發的一款智能安全用電產品,本產品主要針對低壓配電側人身觸電安全事故、線路老化、漏電引起電氣火災等等常見隱患而設計。
產品主要應用于學校、教育機構、醫院、療養院、康復中心、敬老院、酒店娛樂、商場商鋪、企事業單位、家庭電器等各類低壓用電的場合。
3.2產品功能特點
3.2.1ASCP200-1型電氣防火限流式保護器主要功能如下
■短路保護功能。保護器實時監測用電線路電流,當線路發生短路故障時,能在150微秒內實現快速限流保護,并發出聲光報警信號。
■過載保護功能。當被保護線路的電流過載且過載持續時間超過動作時間(3~60秒可設)時,保護器啟動限流保護,并發出聲光報警信號。
■表內超溫保護功能。當保護器內部器件工作溫度過高時,保護器實施超溫限流保護,并發出聲光報警信號。
■過欠壓保護功能。當保護器檢測到線路電壓欠壓或過壓時,保護器發出聲光報警信號,可預先設置是否啟動限流保護。
■配電線纜溫度監測功能。當被監測線纜溫度超過報警設定值時,保護器發出聲光報警信號,可預先設置是否啟動限流保護。
■漏電流監測功能。當被監測的線路漏電超過報警設定值時,保護器發出聲光報警信號,可預先設置是否啟動限流保護。
■保護器具有1路RS485接口,1路2G無線通訊,可以將數據發送到后臺監控系統,實現遠程監控。監控后臺可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監控主機,也可以是安科瑞Acrel-6000安全用電管理云平臺,或三方監控軟件或平臺。
3.2.2AISD智能安全配電裝置主要功能如下
■供電穩定性。負載端發生單相接地故障,裝置報警,系統可持續供電,不會切斷電源。
■供電安全性。裝置可以把系統的漏電流限制在很小的級別,人體無意觸碰到供電線路,不會造成觸電事故。
■限流滅弧。系統發生短路故障,裝置能快速切斷電源,不會出現電弧火花。
■過載保護。裝置監測到系統過載,可以及時切斷電源,避免因過載引起線路故障。
■電壓監測。裝置實時監測系統電壓,發生過、欠壓時,發出報警信號,可以設置是否切斷電源。
■報警功能。在系統發生短路、過載、欠壓等異常時,裝置發出聲光報警信號,提醒相關人員。
■事件記錄。裝置存儲30條事件記錄,可供用戶查詢。
■通訊功能。裝置配置RS485通訊接口,Modbus-RTU協議,可以遠程讀取相關數據??蛇x配無線通訊模塊,無線方式將數據發送到云平臺。
3.3產品技術參數
表2AISD智能安全配電裝置主要功能如下
3.4產品使用注意事項
3.4.1ASCP200-1型單相電氣防火限流式保護器
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。
3.4.2AISD智能安全配電裝置
在選用智能安全配電裝置時,裝置的額定容量應該與后方用電設備的額定容量保持一致。例如,當智能安全配電裝置的額定容量為3kVA時,后方用電設備的額定容量應不超過3kVA,嚴禁將其使用于額定容量不匹配的配電線路中。
智能安全配電裝置器采用壁掛式安裝,可以裸機掛墻安裝,也可以落地安裝,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。
接線時應按接線圖操作,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裝置工作不正常,應確保裝置相應端子接線擰緊壓實。
嚴禁非人士擅自打開產品外殼。
參考文獻:
[1]莊毅俊,吳佳偉.當前電動自行車存在的火災危險及預防措施[J].法律與生活東方消防,2015,(09):20-23.
[2]梁鯤.電動車火災事故原因分析與防范對策.
[3] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊,2020.06

作者簡介:淮亞利,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器的研發與應用。


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