淺談限流式保護(hù)器在電氣線(xiàn)路火災(zāi)中的應(yīng)用

電氣線(xiàn)路故障是引起火災(zāi)的常見(jiàn)原因之一，以下簡(jiǎn)單介紹電氣線(xiàn)路起火的主要原因和預(yù)防措施。

　　電氣線(xiàn)路起火的主要原因

　　1.線(xiàn)路短路

　　所謂短路就是交流電路的兩根導(dǎo)線(xiàn)互相觸碰，電流不經(jīng)過(guò)線(xiàn)路中的用電設(shè)備，而直接形成回路。由于電線(xiàn)本身的電阻比較小，若僅是通過(guò)電線(xiàn)這個(gè)回路，電流就會(huì)急劇變大，比正常情況下大幾十倍、幾百倍。這么大的電流通過(guò)很細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)，由于電阻越大，所產(chǎn)生的熱量就越多，會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)使導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生高達(dá)數(shù)千攝氏度的溫度，足以引燃附近的易燃物，造成火災(zāi)。而造成線(xiàn)路短路是由于輸電線(xiàn)路使用過(guò)久，絕緣層老化、破裂，失去絕緣作用，導(dǎo)致兩線(xiàn)相碰；或者是由于亂拉亂接電線(xiàn)，使電線(xiàn)的“外套”機(jī)械損傷，引起短路。

　　2.接觸不良

　　由于電線(xiàn)接頭接觸不良，造成線(xiàn)路接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱起火。凡電路都有接頭，或是電線(xiàn)之間相接，或是電線(xiàn)與開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)器或用電器具相接如果這些接頭接得不好，就會(huì)阻礙電流從而產(chǎn)生大量的熱。當(dāng)這些熱足以熔化電線(xiàn)的絕緣層時(shí)，絕緣層便會(huì)起火，引燃附近的可燃物。

　　3.線(xiàn)路超負(fù)荷

　　一定材料和一定大小橫截面積的電線(xiàn)有一定的安全載流量。如果通過(guò)電線(xiàn)的電流超過(guò)它的安全截流量，電線(xiàn)就會(huì)發(fā)熱。超過(guò)的越多，發(fā)熱量越大。當(dāng)熱量使電線(xiàn)溫度超過(guò)250℃時(shí)，電線(xiàn)橡膠或塑料絕緣層就會(huì)著火燃燒。如果電線(xiàn)“外套”損壞，還會(huì)造成短路，引發(fā)火災(zāi)的危險(xiǎn)性更大。另外，如果選用了不合規(guī)格的保險(xiǎn)絲，電路的超負(fù)載不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，隱患就會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。

　　4.線(xiàn)路漏電

　　由于電線(xiàn)絕緣或其支架材料的絕緣性能不佳，以致導(dǎo)線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)或?qū)Ь€(xiàn)與大地之問(wèn)有微量電流通過(guò)。人們常說(shuō)的走電、跑電就是漏電的一種嚴(yán)重的現(xiàn)象。漏電嚴(yán)重時(shí)，漏電火花和高溫也能成為火災(zāi)的火源。

　　5.電火花和電弧

　　電火花是問(wèn)放電的結(jié)果；電弧則是由大量密集的電火花構(gòu)成，溫度可達(dá)3000℃以上。架空裸線(xiàn)遇風(fēng)吹擺動(dòng)，或遇樹(shù)枝拍打，或遇車(chē)輛掛刮時(shí)，使兩線(xiàn)相碰，就會(huì)發(fā)生放電而產(chǎn)生電火花、電弧。另外，絕緣導(dǎo)線(xiàn)漏電處、導(dǎo)線(xiàn)斷裂處、短路點(diǎn)接地點(diǎn)及導(dǎo)線(xiàn)連接松動(dòng)均會(huì)有電火花、電弧產(chǎn)生。這些電火花、電弧如果落在可燃、易燃物上，就可能引起火災(zāi)。

　　6.電纜起火

　　電纜之所以會(huì)燃燒，是因?yàn)榉笤O(shè)電纜時(shí)其保護(hù)鉛皮受損傷；或是在運(yùn)行中電纜的絕緣體受到機(jī)械破壞，引起電纜芯與電纜芯之間或電纜芯與鉛皮之間的絕緣體被擊穿而產(chǎn)生電弧，致使電纜的絕緣材料黃麻保護(hù)層發(fā)生燃燒；或因電纜長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷使電纜絕緣性能降低甚至喪失絕緣性能，發(fā)生絕緣擊穿而使電纜燃燒；或是因?yàn)槿嚯娏ο到y(tǒng)中將三芯電纜當(dāng)成單芯電纜使用以致產(chǎn)生渦流，使鉛皮、鋁皮發(fā)熱，甚至熔化，引起電纜燃燒。

　　防止電氣線(xiàn)路起火的措施

　　1.按照要求安裝線(xiàn)路

　　安裝電氣線(xiàn)路要嚴(yán)格按照電氣安裝規(guī)程，要請(qǐng)專(zhuān)門(mén)的電工鋪設(shè)線(xiàn)路。電工要持證上崗。

　　2.選擇正確的電氣線(xiàn)路

　　要根據(jù)工作生活中的實(shí)際需要，可能造成復(fù)合選用適當(dāng)規(guī)格的電氣線(xiàn)路，不要為了貪小便宜而采用過(guò)細(xì)的或者劣質(zhì)的電線(xiàn)選用電線(xiàn)時(shí)要注意檢查是否為合格產(chǎn)品。

　　3.安全使用電氣線(xiàn)路

　　已安裝好的電氣線(xiàn)路，不能亂拉、亂接、亂加用電裝置，增加整個(gè)線(xiàn)路的用電負(fù)荷量。要注意了解所使用電路的負(fù)荷，使用過(guò)程中不得超過(guò)這個(gè)限度，否則容易造成事故。

　　4.經(jīng)常檢查電氣線(xiàn)路

　　要堅(jiān)持經(jīng)常性地檢查，每隔一段時(shí)間都要請(qǐng)專(zhuān)門(mén)的電工幫助檢查電氣線(xiàn)路，發(fā)現(xiàn)絕緣層破損，要及時(shí)修理。電線(xiàn)使用年限一般是10～20年，發(fā)現(xiàn)超齡的要及時(shí)更換。

　　5.選用安全的電氣開(kāi)關(guān)

　　要選用安全系數(shù)比較高的空氣開(kāi)關(guān)，盡量不要使用閘刀開(kāi)關(guān)。閘刀開(kāi)關(guān)在開(kāi)關(guān)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電火花，容易產(chǎn)生危險(xiǎn)。而選用空氣開(kāi)關(guān)可以起到斷電保護(hù)的作用。使用保險(xiǎn)絲時(shí)，要選擇合適的保險(xiǎn)絲，以免發(fā)生故障，電流變大時(shí)，能及時(shí)切斷電流。

　　限流式保護(hù)器在電氣線(xiàn)路火災(zāi)中的應(yīng)用

　　1.限流式保護(hù)器的功能及應(yīng)用方案

　　1.1 限流式保護(hù)器的設(shè)計(jì)

　　電氣防火限流式保護(hù)器可克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開(kāi)關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長(zhǎng)、短路時(shí)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(shí)，能以微秒級(jí)速度快速限制短路電流以實(shí)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(chǎng)所人員和財(cái)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(kāi)關(guān)，不同于傳統(tǒng)家用的空氣開(kāi)關(guān)（微斷）。我們知道，傳統(tǒng)空氣開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)是一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程，分?jǐn)鄷r(shí)間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負(fù)載斷開(kāi)時(shí)通常伴隨有電弧的產(chǎn)生。而固態(tài)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)則是依靠半導(dǎo)體內(nèi)部的載流子運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，分?jǐn)鄷r(shí)間微秒級(jí)，速度快，無(wú)電弧產(chǎn)生。

　　如圖1所示，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，傳統(tǒng)空氣開(kāi)關(guān)在電流升至C點(diǎn)時(shí)才能動(dòng)作，且無(wú)法瞬時(shí)切斷電流，而固態(tài)開(kāi)關(guān)則可以在電流升至B點(diǎn)時(shí)即瞬間切斷短路電流。

圖1短路故障前后電流與時(shí)間關(guān)系圖

　　從流過(guò)電阻的電流熱量公式Q=I2Rt，可以很容易看出，傳統(tǒng)空氣開(kāi)關(guān)與固態(tài)開(kāi)關(guān)在短路時(shí)所釋放的能差別可以達(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(shí)，就可以避免電弧的產(chǎn)生，從而降低了電氣火災(zāi)。

　　1.2 ASCP200-1功能特點(diǎn)

　　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(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù)；

　　B）過(guò)載保護(hù)功能，線(xiàn)路持續(xù)過(guò)載時(shí)，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(guò)高時(shí), 保護(hù)器限流保護(hù)；

　　D）過(guò)/欠壓保護(hù)功能，線(xiàn)路欠壓或過(guò)壓時(shí)，保護(hù)器告警或限流保護(hù)（可設(shè)）；

　　E）電纜溫度監(jiān)測(cè)功能，被測(cè)線(xiàn)纜溫度超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器告警或限流保護(hù)（可設(shè)）；

　　F）漏電流監(jiān)測(cè)功能，線(xiàn)路漏電超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí)，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(wú)線(xiàn)通訊，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺(tái)，或第三方監(jiān)控軟件或平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

　　1.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

1.4 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(hù)開(kāi)關(guān)下端，額定電流值根據(jù)入戶(hù)開(kāi)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：

圖2 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

　　1.5 使用注意事項(xiàng)

　　在選用限流式保護(hù)器時(shí)，限流式保護(hù)器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前面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(shí)，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(xiàn)路中。

　　ASCP200系列采用限流式保護(hù)器采用壁掛式安裝，可以?huà)靿Π惭b，也可以安裝在箱體內(nèi)，應(yīng)確保安裝場(chǎng)所無(wú)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(xiàn)時(shí)應(yīng)按接線(xiàn)圖進(jìn)行，同時(shí)為了防止接頭處接觸電阻過(guò)大而導(dǎo)致局部過(guò)熱，也避免因接觸不良而導(dǎo)致保護(hù)器工作不正常，線(xiàn)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(shí)。

　　保護(hù)器內(nèi)部帶有交流電，嚴(yán)禁非工作人士擅自打開(kāi)產(chǎn)品外殼。保護(hù)器在使用期間，若被保護(hù)線(xiàn)路發(fā)生短路或過(guò)載故障而被限流保護(hù)時(shí)，保護(hù)器仍處于帶電狀態(tài)，不允許隨意碰觸用電線(xiàn)路的金屬部分。待檢查線(xiàn)路，并排除故障后，長(zhǎng)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(yùn)行時(shí)。

　　當(dāng)保護(hù)器因超溫而發(fā)生限流保護(hù)時(shí)，則可能是因?yàn)樨?fù)載電流過(guò)大，環(huán)境溫度過(guò)高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е?，可通過(guò)加強(qiáng)通風(fēng)等措施，等保護(hù)器溫度降下來(lái)后，再長(zhǎng)按復(fù)位鍵，使保護(hù)器復(fù)位，恢復(fù)正常運(yùn)行。