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當(dāng)前位置:江蘇安科瑞電器制造有限公司>>技術(shù)文章>>淺談限流式保護(hù)器在電氣線路火災(zāi)中的應(yīng)用
電氣線路故障是引起火災(zāi)的常見(jiàn)原因之一,以下簡(jiǎn)單介紹電氣線路起火的主要原因和預(yù)防措施,。
電氣線路起火的主要原因
1.線路短路
所謂短路就是交流電路的兩根導(dǎo)線互相觸碰,,電流不經(jīng)過(guò)線路中的用電設(shè)備,而直接形成回路,。由于電線本身的電阻比較小,,若僅是通過(guò)電線這個(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,,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)。而造成線路短路是由于輸電線路使用過(guò)久,,絕緣層老化,、破裂,失去絕緣作用,,導(dǎo)致兩線相碰,;或者是由于亂拉亂接電線,使電線的“外套”機(jī)械損傷,,引起短路,。
2.接觸不良
由于電線接頭接觸不良,造成線路接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱起火,。凡電路都有接頭,,或是電線之間相接,或是電線與開(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的絕緣層時(shí),,絕緣層便會(huì)起火,,引燃附近的可燃物。
3.線路超負(fù)荷
一定材料和一定大小橫截面積的電線有一定的安全載流量,。如果通過(guò)電線的電流超過(guò)它的安全截流量,,電線就會(huì)發(fā)熱。超過(guò)的越多,發(fā)熱量越大,。當(dāng)熱量使電線溫度超過(guò)250℃時(shí),,電線橡膠或塑料絕緣層就會(huì)著火燃燒。如果電線“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.線路漏電
由于電線絕緣或其支架材料的絕緣性能不佳,,以致導(dǎo)線與導(dǎo)線或?qū)Ь€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)線漏電處,、導(dǎo)線斷裂處,、短路點(diǎn)接地點(diǎn)及導(dǎo)線連接松動(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,。
防止電氣線路起火的措施
1.按照要求安裝線路
安裝電氣線路要嚴(yán)格按照電氣安裝規(guī)程,,要請(qǐng)專(zhuān)門(mén)的電工鋪設(shè)線路。電工要持證上崗,。
2.選擇正確的電氣線路
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)的電線選用電線時(shí)要注意檢查是否為合格產(chǎn)品,。
3.安全使用電氣線路
已安裝好的電氣線路,,不能亂拉、亂接,、亂加用電裝置,,增加整個(gè)線路的用電負(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路,,發(fā)現(xiàn)絕緣層破損,要及時(shí)修理,。電線使用年限一般是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。
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
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。
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