淺談限流式保護器在低壓線路常見電氣火災預防中的應用

侯文莉

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

【摘要】低壓線路電氣火災越來越受到各方重視，災害發(fā)生后往往造成嚴重的人財損失，產(chǎn)生低壓線路常見電氣火災的原因是多方面的，包括短路、接觸不良、漏電、過載等，通過對相關(guān)原因分析得出有力的預防措施，從而杜絕電氣火災的發(fā)生。本文將重點論述低壓線路常見電氣火災的原因以及預防措施。

【關(guān)鍵詞】低壓線路；電氣火災；產(chǎn)生原因；電弧

0前言

        電能作為人類生活中最重要的能源之一，對社會發(fā)展產(chǎn)生極大影響，低壓線路作為電能傳輸?shù)闹匾緩?，在各個地區(qū)都存在低壓線路，電能的使用不當極易造成嚴重的電氣火災，而低壓供電線路超出自身可以承受的容量就會發(fā)生自燃，不加以控制就會進一步擴大火勢的蔓延，威脅人民生命財產(chǎn)安全。低壓線路常見電氣火災的原因分析認定和預防措施研究將成為今后極為迫切解決的問題。

1低壓線路常見電氣火災概念分析

1.1低壓電線路

       在物理學領(lǐng)域中將電壓分為高壓與低壓兩種，所謂高壓是指大于1000v的壓力，多用于大型施工工程等；而低壓主要指220v的壓力，絕大部分家庭都是采用這種電壓，在合理使用電能的前提下，低電壓很少會對家庭人身安全造成威脅，造成的損失也比較輕。低壓線路是電壓點流動的軌跡，也是低壓電的載體。低壓線路質(zhì)量是電壓運行的保障，在前期開展電力工作時，必須要注重低壓線路的質(zhì)量問題，確保不出現(xiàn)任何差錯。

1.2電氣火災

        電氣火災是由于相關(guān)電器設(shè)備在日常運作過程中出現(xiàn)熱故障，導致周圍溫度過高，進而引發(fā)易燃物品發(fā)生自燃，進一步蔓延從而發(fā)生嚴重的火災。電氣火災發(fā)生具有明顯的時間性，主要集中在夏季與冬季，還有陰雨天氣，夜間等，防止電氣火災的發(fā)生就需要特別關(guān)注這些關(guān)鍵的時間點，有效避免電氣火災的發(fā)生。

2低壓線路常見電氣火災原因分析

        對低壓線路常見電氣火災原因分析是有效解決電氣火災的必要前提，找出引發(fā)電氣火災的原因并進行針對性解決，可以更加科學全面地認識電氣火災并了解如何有效避免，產(chǎn)生低壓線路常見電氣火災的原因多種多樣，具體問題需要具體分析，下文將重點分析其產(chǎn)生的原因以及相關(guān)影響。

2.1低壓線路短路

        造成低壓線路短路的原因往往與用電量過大有關(guān)，電力設(shè)備中不同電位的導電部分僅僅用極小的電阻控制整個電路，在這種情況下，相關(guān)電力設(shè)備就會因為電力過大發(fā)生自燃的現(xiàn)象，同時在日常生活中不注重檢查電力設(shè)備與電線的絕緣情況，也是低壓線路短路的原因。低壓線路短路問題如果得不到有效解決，將會造成更加嚴重的電氣火災發(fā)生，這一點是造成電氣火災的關(guān)鍵之點。

2.2低壓線路之間接觸問題

       低壓線路接觸問題與線路短路有相似之處，線路與線路，線路與配電設(shè)備和用電設(shè)備等在長期使用過程中極易出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，從而會導致靜電、高溫、電火花等情況的發(fā)生，同時產(chǎn)生的電火花會使周圍易燃物發(fā)生自燃，最終導致嚴重的后果。造成低壓線路接觸不良的因素多種多樣，有效的解決方法是在前期工作中可以挑選質(zhì)量較好的配電設(shè)備與用電設(shè)備，加強低壓線路供電安全質(zhì)量，有效保障人身財產(chǎn)安全。

2.3低壓線路超負荷

       每一種低壓線路都具有電壓控制范圍，如果超過相應電壓負荷范圍，就會使低壓線路產(chǎn)生過高的溫度，同時使電流運輸過程中變得極不穩(wěn)定，造成低壓線路發(fā)生自燃，繼而引燃周邊可燃物，造成火災。相關(guān)人員對低壓線路控制電量范圍必須要有明確的認知，避免因低壓線路超負荷導致電氣火災的發(fā)生。

2.4低壓線路漏電

       漏電情況往往與低壓線路質(zhì)量有關(guān)，低壓線路的絕緣性能越差就越容易造成低壓線路漏電，尤其當外部的絕緣材料喪失絕緣性時，電流更容易往外流動，從而引發(fā)短路火災，電氣火災等現(xiàn)象的出現(xiàn)。低壓線路漏電問題極其隱蔽，難以檢查到低壓線路漏電的地方，這就需要提高低壓線路的絕緣性能，盡可能減少電氣火災的發(fā)生。

3低壓線路常見電氣火災的預防舉措

3.1提高相關(guān)電氣火災防范意識

        電氣火災由于具備發(fā)生率高，隱蔽性強等特征，當真正發(fā)生電氣火災問題時，很難第一時間得到有效解決，所以在前期工作中就有必要對相關(guān)人員進行電氣火災防范技術(shù)培訓，使其深刻認識到電氣火災的嚴重后果，同時可對周圍居民進行防控電氣火災的活動宣傳，提高居民防控電氣火災的意識，真正提升廣大人民群眾的預防電氣火災，安全用電的意識和行動力。

3.2加強對電氣產(chǎn)品、電氣工程的監(jiān)管力度

       電氣產(chǎn)品與電氣工程作為電流的載體，如果質(zhì)量出現(xiàn)問題也將會發(fā)生電氣火災，相關(guān)質(zhì)檢部門必須加大對電氣產(chǎn)品等抽查力度，確保安全質(zhì)量過關(guān)，不留任何存在安全隱患的死角，真正為民服務，對民負責。國家立法部門可以根據(jù)現(xiàn)實狀況，制定出相應的統(tǒng)一用電標準，指導廣大人民群眾合理利用電能，明確電氣防火災各環(huán)節(jié)、各部門的法律責任。相關(guān)執(zhí)法部門必須嚴厲打擊違規(guī)的電氣產(chǎn)品等，對于相關(guān)生產(chǎn)偽劣電氣產(chǎn)品的廠商必須嚴懲不貸。

3.3引進相關(guān)先進的電氣建設(shè)技術(shù)

       電氣建設(shè)技術(shù)先進與否關(guān)系著后期電氣火災的發(fā)生，在傳統(tǒng)電氣建設(shè)技術(shù)的指導下，電氣設(shè)備與工程往往存在著極大的安全隱患，為了有效緩解電氣火災危害，有必要對出現(xiàn)電氣火災的區(qū)域進行設(shè)施升級提升，同時可以增強電氣設(shè)備的安全系數(shù)，從而有效解決電氣火災問題。相關(guān)住建部門可以在住房建設(shè)過程中加入電氣火災預警體系，一旦出現(xiàn)電氣火災，可以及時發(fā)現(xiàn)問題所在并且可以馬上指導廣大人民群眾進行疏散，保障人民群眾的生命安全。

3.4建立相應電氣火災監(jiān)測體系

       由于電氣火災發(fā)生速度快，難以第一時間準確掌握電氣火災的精準信息，建立相關(guān)電氣火災監(jiān)測體系就很有必要，通過監(jiān)測體系分析相應的信息，得出有力的防范措施，化解電氣火災從而避免更大程度的損失。

4安科瑞限流式保護器的介紹與選型

4.1限流式保護器的設(shè)計

        電氣防火限流式保護器可有效克服傳統(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，從而能顯著減少電氣火災事故，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(chǎn)生。而固態(tài)開關(guān)的斷開則是依靠半導體內(nèi)部的載流子運動實現(xiàn)，分斷時間微秒級，速度快，無電弧產(chǎn)生。

如圖1所示，當發(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。

圖1短路故障前后電流與時間關(guān)系圖

        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到數(shù)千倍之多。因此當裝配限流式保護器的回路發(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。

4.2 ASCP200-1功能特點

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(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護；

B）過載保護功能，線路持續(xù)過載時，保護器限流保護；

C）表內(nèi)超溫保護功能，保護器內(nèi)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(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，保護器告警或限流保護（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，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

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(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)遠程監(jiān)控。

4.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

4.4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(guān)下端，額定電流值根據(jù)入戶開關(guān)的具體規(guī)格進行設(shè)置，典型應用示意圖如圖2所示：

圖2 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

4.5使用注意事項

        在選用限流式保護器時，限流式保護器的設(shè)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(shè)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(nèi)，應確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)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(nèi)部帶有交流電，嚴禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間，若被保護線路發(fā)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(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(fā)生限流保護時，則可能是因為負載電流過大，環(huán)境溫度過高或通風散熱不良等原因?qū)е?，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。

5總結(jié)

        低壓線路短路、接觸不良、過載、漏電等原因造成的電氣火災層出不窮，電氣火災造成嚴重的人身財產(chǎn)損傷受到社會各界關(guān)注，更不應該忽視低壓線路常見的電氣火災隱患，并且通過有效的舉措以及通過科學的防范意識，高標準的產(chǎn)品要求以及嚴格的行業(yè)制度來降低電氣火災發(fā)生的可能性，同時可以采用先進的電氣火災防控理念與技術(shù)，使電氣設(shè)備具備更高的質(zhì)量水平，為保護人民的生命財產(chǎn)安全帶來有力保障。

參考文獻

[1]倪貴林.外加門擋線型門套結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].門窗，2011，10：17-22.

[2]高萬輝.現(xiàn)代歐式木門裝飾元素與工藝控制研究[D].東北林業(yè)大學，2013.

[3]顏正宇.低壓線路常見電氣火災的原因及預防.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊，2020.06版

作者簡介：侯文莉，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(fā)與應用