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淺談限流式保護器在住宅電氣防火的應用

時間:2021-01-21 點擊次數:143
周穎
富二代抖音视频電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】隨著人民生活水平的提高,家用大功率電器普遍被使用,導致用電量劇增,電氣火災頻發。文章分析了電氣火災發生的原因,並時電氣火災的防範措施進行了探討。
【關鍵詞】電氣火災;原因;防範
1概況
        火災是在時間和空間上失去控製的燃燒所造成的災害,是嚴重危害人民生命財產、直接影響經濟發展和社會穩定的常見的一種災害。隨著社會經濟的發展和人口的增長,住宅中的空調、電冰箱、用電的炊具、電熱水器、電暖氣等大功率家用電器越來越多,火災發生的概率也在升高,火災已經成為一個日趨嚴峻的社會問題。
        據消防部門統計,在城市火災中,電氣火災幾乎占了全部火災總數的一半,電氣火災給人民的生命財產帶來了重大損失,因此減少電氣火災意義重大。
2電氣火災發生的原因
        電線絕緣老化而發生短路造成火災。電線絕緣老化是不可避免的,因此在線路中裝設保護線路短路的熔斷器或空氣開關:當線路發生短路時,短路電流流過熔斷器或空氣開關,焰斷器熔斷或空氣開關跳閘,切斷電源,從而避免了火災的發生。
        電氣線路寬裕量過小,與用電發展不相適應而導致短路起火。
電位差引起電氣火災。國內在建築物電氣裝置設計中側重對電氣線路短路、過載、過電流的防護而忽視電位差的危害。
        電器產品質量差,維護使用不當,用電不慎。
        導體間的連接不良。開關和插座、插頭間的斷斷續續的連接為活動連接,設備端子和線路之間以及線路和線路之間的連接為固定連接,這兩種連接都有可能因連接不良產生異常高溫和電火花而起火。
        電氣設備熱效應引起火災。電氣設備布置不當,其高溫或電火花可能引燃附近的可燃物。
3電氣火災的防範
        火災的防範是一個係統工程,關鍵在於做好設計、施工.、管理和使用維護等方麵的工作。
3.1從設計入手
        根據電氣設備的環境(臥室、客廳、廚房、衛生間等)來選用電氣設備。
        在滿足使用環境、房間用途需要的情況下,應選用效率高、維護檢修方便的燈具。在正常的環境中,宜選用開啟式燈具,例如客廳;在潮濕的環境中,宜選用具有防水燈頭的燈具,例如廁所、洗漱間;在煙氣較多的環境中,宜選用防塵密閉式燈具,例如廚房;樓梯照明應釆用聲光定時開關控製的燈具。
        每套住宅的空調電源插座、電源插座與照明應分路設計;廚房電源插座和衛生間電源插座宜設置獨立回路增加分支回路,可以分流住宅負荷電流,減少線路溫度升高和諧波危害,延長線路壽命,減少電氣火災發生的可能性。由於衛生間內較潮濕,插座宜少設,單獨設置回路顯得浪費,宜與廚房電源插座同一回路落地式櫃式空調容量大,一般為2匹或2匹以上,宜與其他空調電源插座分回路供電。
        插座的選擇與安裝插座的額定電流,已知使用設備者應大於設備的額定電流的1.25倍;未知使用設備者不應小於5A。考慮到部分家電功率大,實際中通常應選擇不小於10A的插座。
        家庭中不可避免有兒童活動.建議所有插座釆用安全型插座。在潮濕場所,應釆用密閉式或保護式插座,安裝高度距地麵不應低於1.5m,如洗衣機插座、電熱水器插座、廚房小家電插座;衛生間插座應位於潮濕場所等級分類中III區外;電熱水器插座安裝高度不宜低於1.8m;分體空調器插座安裝高度建議為1.8~2.0m;為方便使用起居室(廳)、電視、音響插座,安裝高度以高於電視櫃的高度為佳,為0.8-1.0m;其他普通電源插座安裝高度通常為0.3m。
        在住宅中,已知使用設備者應按設備要求配置插座,需要連接帶接地線的家用電器的插座,帶接地孔,普通插座使用戶應能任意使用I類或II類家用電器。I類電器為基本絕緣加接地保護,II類電器為雙重絕緣不要求接地保護。為滿足I類或II類家用電器的使用,普通插座宜選用單相二線和單相三線組合插座。
        對於插拔插頭時觸電危險性大的日用電器.宜釆用帶開關能切斷電源的插座。這樣做的目的是盡量減少插拔切斷來斷電,而利用插座所帶開關斷電,安全性較強。因此,洗衣機插座、廚房小家電插座和電熱水器插座應帶開關和電源指示。另外,經常開關的固定用電設備插座,如起居室、電視、音響、空調插座,建議也帶開關和電源指示。
        選擇和負荷電流相匹配的熔絲;合理選擇導線截麵麵積(注意留足寬裕量);導線和電纜的絕緣強度不應低於網路的額定電壓;絕緣子要根據電源的不同電壓進行選配。
        接地與防雷。①接地。低壓配電接地係統的接地形式應釆用TN-S、TN-C-S係統,且應進行等電位聯結(MEB)和局部等電位聯結(LEB),這樣可以清除沿PEN線或PE線竄入的危險故障電壓,減少保護電器動作不可靠帶來的危險.消除外界電磁場引起的幹擾,保護人身的安全。保護線如果采用電力電纜,截麵可以不受限製;如果采用絕緣導線或裸導線有機械保護,如敷設在套管、線槽等外保護物內時,截麵不應小於2.5 mm²如果采用無機械保護,如敷設在絕緣子、瓷夾上時,其截麵不應小於4 mm²防雷。住宅防雷保護應釆用避雷帶做接閃器,引下線暗敷於牆內,在1.8m處引出至接地裝置或利用建築構造柱的鋼筋作接地裝置,並且與重複接地共用。
3.2施工方麵的技術要求
        室內配線除要求安全可靠、布線整齊合理、安裝牢固外,在技術上還作如下要求。
        配線時應盡量避免導線有接頭,若有中間接頭釆用壓接或焊接;穿在管內的導線,不允許有接頭;接頭應放在接線盒或燈頭盒內;導線的連接或分支處不應受到機械力的作用。
        明配線路要保持橫平豎直,水平敷設時導線距離地麵2.5 m以上,垂直敷設時導線距離地麵2 m以上,否則應將導線穿在鋼管內予以保護。
        當導線穿過樓板、牆壁時,要加裝保護套管。
        當導線相互交叉時,應在每根導線上套以絕緣管並固定。
        為保護用電安全,室內配電管線與其他管道、設備之間的距離應有一定的要求。
        配線的管子通常為鋼管或硬塑料管.管子的內徑不得小於管內導線束直徑的1.5倍。管內導線不得超過8根,且都不能有接頭,配線時應盡量避免導線有接頭,若有中間接頭采用壓接或焊接;穿在管內的導線,不允許有接頭;接頭應放在接線盒或燈頭盒內;導線的連接或分支處不應受到機械力的作用。
3.3管理及使用維護
        在住宅交付使用後,物業公司應建立有效的防火安全機製,做到責任到人、定期維護、定期檢査。
        電工應定期對導線、電纜載流量進行實地測量,經常檢查觸摸導線、開關、接頭等處溫度,超出正常值時及時調整;定期測量實際電流,保證後續改造和維修質量。
        加強防火安全教育,定期在小區內進行防火安全知識宣傳,定期對電工及相關人員進行培訓教育。
        對於住戶來說,應正確使用家用電器-盡量避免頻繁開關電器,防止電動機啟動電流驟增,溫度快速上升引起電動機等元件過熱燒毀起火;家用電器使用後,不但要關閉開關,還應拔掉電源插頭;使用電熱器具要遠離可燃、易燃物;注意避免同時使用多個大功率電器,造成線路過負荷;注意電冰箱、電視機、電腦等電器的通風、防潮、防塵,並經常檢查電源線是否老化、破皮,防止因積熱、漏電等引起火災;避免使用質量低劣的家用電器,盡量在信譽好的超市、商場購買信譽好的品牌家電。
4火災原因認定和技術鑒定
        火災原因認定和技術鑒定是查清事實、找出原因、處理責任事故、防止類似事件發生的關鍵。電氣火災原因技術鑒定方法主要有宏觀分析法、金相分析法、成分分析法、剩磁分析法、綜合分析法、模擬試驗法等。在我國,火災原因認定屬於消防監督機關的業務範疇,火災原因技術鑒定大都是科研單位或鑒定中心從事的技術服務範疇,鑒定單位在絕大多數情況下,不參與火災現場的調查工作,隻對消防監督機關送檢的痕跡物證形成的性質進行分析。隻有將火災原因技術鑒定和現場勘查有機結合起來,才能使火災原因認定更科學、更準確、更有可信度。
5限流式保護器在住宅電氣防火的應用
5.1限流式保護器的功能及應用方案
5.1.1 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製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。
        富二代抖音视频ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態開關,不同於傳統家用的空氣開關(微斷)。富二代抖音官网知道,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。
 
圖1短路故障前後電流與時間關係圖
 
        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。
5.1.2 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,可以將數據發送到富二代抖音短视频Acrel-6000安全雲平台,或第三方監控軟件或平台,從而實現遠程監控。
5.1.3 ASCP200-1技術參數
 
5.1.4 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:
 
圖2 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖
 
5.1.5 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一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,嚴禁將其使用於與其前端斷路器的額定電流不匹配的配電線路中。
        ASCP200係列采用限流式保護器采用壁掛式安裝,可以掛牆安裝,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澱物質,並注意環境溫度和通風散熱。
        為確保可靠連接,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形冷壓頭壓接後,再插入保護器相應端子上並將螺釘擰緊壓實。
        保護器內部帶有交流電,嚴禁非專業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,保護器仍處於帶電狀態,不允許隨意碰觸用電線路的金屬部分。待檢查線路,並排除故障後,長按保護器的複位按鍵約2秒鍾,使保護器恢複正常運行時。
        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後,再長按複位鍵,使保護器複位,恢複正常運行。
6結語
        任何事情都是有規律可循的,電氣火災也一樣,隻要富二代抖音官网掌握電氣火災的特點和規律,釆取合理的防範措施,動員一切可以動員的力量,就可以有效抑製、減少、避免電氣火災的發生,減少人員傷亡和財產損失。
參考文獻
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[2]GB 50045—95,高層民用建築設計防火規範(2005年版)[S]・
[3]陶樹英.住宅電氣火災的防範探討.
[4]富二代抖音短视频企業微電網設計與應用手冊.2020.06版
作者簡介:周穎,女,富二代抖音短视频電氣股份有限公司,主要從事電氣防火限流式保護器的研發與應用,

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