趙娜
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(zāi)越來(lái)越受到各方重視，災(zāi)害發(fā)生后往往造成嚴(yán)重的人財(cái)損失，產(chǎn)生低壓線路常見(jiàn)電氣火災(zāi)的原因是多方面的，包括短路、接觸不良、漏電、過(guò)載等，通過(guò)對(duì)相關(guān)原因分析得出有力的預(yù)防措施，從而杜絕電氣火災(zāi)的發(fā)生。本文將重點(diǎn)論述低壓線路常見(jiàn)電氣火災(zāi)的原因以及預(yù)防措施。
【關(guān)鍵詞】低壓線路；電氣火災(zāi)；產(chǎn)生原因；電弧
電能作為人類生活中最重要的能源之一，對(duì)社會(huì)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(gè)地區(qū)都存在低壓線路，電能的使用不當(dāng)極易造成嚴(yán)重的電氣火災(zāi)，而低壓供電線路超出自身可以承受的容量就會(huì)發(fā)生自燃，不加以控制就會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大火勢(shì)的蔓延，威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全。低壓線路常見(jiàn)電氣火災(zāi)的原因分析認(rèn)定和預(yù)防措施研究將成為今后極為迫切解決的問(wèn)題。
1低壓線路常見(jiàn)電氣火災(zāi)概念分析
1.1低壓電線路
在物理學(xué)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(huì)對(duì)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(diǎn)流動(dòng)的軌跡，也是低壓電的載體。低壓線路質(zhì)量是電壓運(yùn)行的保障，在前期開(kāi)展電力工作時(shí)，必須要注重低壓線路的質(zhì)量問(wèn)題，確保不出現(xiàn)任何差錯(cuò)。
1.2電氣火災(zāi)
電氣火災(zāi)是由于相關(guān)電器設(shè)備在日常運(yùn)作過(guò)程中出現(xiàn)熱故障，導(dǎo)致周圍溫度過(guò)高，進(jìn)而引發(fā)易燃物品發(fā)生自燃，進(jìn)一步蔓延從而發(fā)生嚴(yán)重的火災(zāi)。電氣火災(zāi)發(fā)生具有明顯的時(shí)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(zāi)的發(fā)生就需要特別關(guān)注這些關(guān)鍵的時(shí)間點(diǎn)，有效避免電氣火災(zāi)的發(fā)生。
對(duì)低壓線路常見(jiàn)電氣火災(zāi)原因分析是有效解決電氣火災(zāi)的必要前提，找出引發(fā)電氣火災(zāi)的原因并進(jìn)行針對(duì)性解決，可以更加科學(xué)全面地認(rèn)識(shí)電氣火災(zāi)并了解如何有效避免，產(chǎn)生低壓線路常見(jiàn)電氣火災(zāi)的原因多種多樣，具體問(wèn)題需要具體分析，下文將重點(diǎn)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(guò)大有關(guān)，電力設(shè)備中不同電位的導(dǎo)電部分僅僅用極小的電阻控制整個(gè)電路，在這種情況下，相關(guān)電力設(shè)備就會(huì)因?yàn)殡娏^(guò)大發(fā)生自燃的現(xiàn)象，同時(shí)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(wèn)題如果得不到有效解決，將會(huì)造成更加嚴(yán)重的電氣火災(zāi)發(fā)生，這一點(diǎn)是造成電氣火災(zāi)的關(guān)鍵之點(diǎn)。
2.2低壓線路之間接觸問(wèn)題
低壓線路接觸問(wèn)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(zhǎng)期使用過(guò)程中極易出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，從而會(huì)導(dǎo)致靜電、高溫、電火花等情況的發(fā)生，同時(shí)產(chǎn)生的電火花會(huì)使周圍易燃物發(fā)生自燃，最終導(dǎo)致嚴(yán)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(qiáng)低壓線路供電安全質(zhì)量，有效保障人身財(cái)產(chǎn)安全。
2.3低壓線路超負(fù)荷
每一種低壓線路都具有電壓控制范圍，如果超過(guò)相應(yīng)電壓負(fù)荷范圍，就會(huì)使低壓線路產(chǎn)生過(guò)高的溫度，同時(shí)使電流運(yùn)輸過(guò)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(zāi)。相關(guān)人員對(duì)低壓線路控制電量范圍必須要有明確的認(rèn)知，避免因低壓線路超負(fù)荷導(dǎo)致電氣火災(zāi)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(dāng)外部的絕緣材料喪失絕緣性時(shí)，電流更容易往外流動(dòng)，從而引發(fā)短路火災(zāi)，電氣火災(zāi)等現(xiàn)象的出現(xiàn)。低壓線路漏電問(wèn)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(zāi)的發(fā)生。
3.1提高相關(guān)電氣火災(zāi)防范意識(shí)
電氣火災(zāi)由于具備發(fā)生率高，隱蔽性強(qiáng)等特征，當(dāng)真正發(fā)生電氣火災(zāi)問(wèn)題時(shí)，很難第一時(shí)間得到有效解決，所以在前期工作中就有必要對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行電氣火災(zāi)防范技術(shù)培訓(xùn)，使其深刻認(rèn)識(shí)到電氣火災(zāi)的嚴(yán)重后果，同時(shí)可對(duì)周圍居民進(jìn)行防控電氣火災(zāi)的活動(dòng)宣傳，提高居民防控電氣火災(zāi)的意識(shí)，真正提升廣大人民群眾的預(yù)防電氣火災(zāi)，安全用電的意識(shí)和行動(dòng)力。
3.2加強(qiáng)對(duì)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(wèn)題也將會(huì)發(fā)生電氣火災(zāi)，相關(guān)質(zhì)檢部門必須加大對(duì)電氣產(chǎn)品等抽查力度，確保安全質(zhì)量過(guò)關(guān)，不留任何存在安全隱患的死角，真正為民服務(wù)，對(duì)民負(fù)責(zé)。國(guó)家立法部門可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)狀況，制定出相應(yīng)的統(tǒng)一用電標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)廣大人民群眾合理利用電能，明確電氣防火災(zāi)各環(huán)節(jié)、各部門的法律責(zé)任。相關(guān)執(zhí)法部門必須嚴(yán)厲打擊違規(guī)的電氣產(chǎn)品等，對(duì)于相關(guān)生產(chǎn)jia冒偽劣電氣產(chǎn)品的廠商必須嚴(yán)懲不貸。
3.3引進(jìn)相關(guān)先進(jìn)的電氣建設(shè)技術(shù)
電氣建設(shè)技術(shù)先進(jìn)與否關(guān)系著后期電氣火災(zāi)的發(fā)生，在傳統(tǒng)電氣建設(shè)技術(shù)的指導(dǎo)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(zāi)危害，有必要對(duì)出現(xiàn)電氣火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行設(shè)施升級(jí)提升，同時(shí)可以增強(qiáng)電氣設(shè)備的安全系數(shù)，從而有效解決電氣火災(zāi)問(wèn)題。相關(guān)住建部門可以在住房建設(shè)過(guò)程中加入電氣火災(zāi)預(yù)警體系，一旦出現(xiàn)電氣火災(zāi)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在并且可以馬上指導(dǎo)廣大人民群眾進(jìn)行疏散，保障人民群眾的生命安全。
3.4建立相應(yīng)電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)體系
由于電氣火災(zāi)發(fā)生速度快，難以第一時(shí)間準(zhǔn)確掌握電氣火災(zāi)的精準(zhǔn)信息，建立相關(guān)電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)體系就很有必要，通過(guò)監(jiān)測(cè)體系分析相應(yīng)的信息，得出有力的防范措施，化解電氣火災(zāi)從而避免更大程度的損失。
4.1限流式保護(hù)器的設(shè)計(jì)
電氣防火限流式保護(hù)器可有效克服傳統(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)所釋放的能量差別可以達(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，從而有效降低了電氣火災(zāi)。
4.2 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。
4.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)
4.4應(yīng)用方案圖示
ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器建議安裝在入戶開(kāi)關(guān)下端，額定電流值根據(jù)入戶開(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
4.5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)該與其前上級(jí)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路中。
ASCP200系列采用限流式保護(hù)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(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，接線時(shí)應(yīng)按接線圖進(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)禁非專業(yè)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路的金屬部分。待檢查線路，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。
低壓線路短路、接觸不良、過(guò)載、漏電等原因造成的電氣火災(zāi)層出不窮，電氣火災(zāi)造成嚴(yán)重的人身財(cái)產(chǎn)損傷受到社會(huì)各界關(guān)注，更不應(yīng)該忽視低壓線路常見(jiàn)的電氣火災(zāi)隱患，并且通過(guò)有效的舉措以及通過(guò)科學(xué)的防范意識(shí)，高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品要求以及嚴(yán)格的行業(yè)制度來(lái)降低電氣火災(zāi)發(fā)生的可能性，同時(shí)可以采用先進(jìn)的電氣火災(zāi)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(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)有力保障。
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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)，2020.06版
作者簡(jiǎn)介：趙娜，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(hù)器的研發(fā)與應(yīng)用
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