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淺談電氣防火限流式保護(hù)器在家庭電氣火災(zāi)防范中的應(yīng)用
【摘要】當(dāng)前,，隨著我國人民群眾生活水平的不斷提高,，各種各樣的家用電器走進(jìn)居民家庭,，成為日常生活中離不開的必需品,。然而,，隨著家用電器的日益增多,，生活用電的大量使用,，潛在的電氣方面的火災(zāi)隱患也在不斷地上升,，發(fā)生了許多令人深思令人心痛的火災(zāi)故,。家庭電器防火已成為我們當(dāng)前火災(zāi)預(yù)防工作的一項(xiàng)十分重要和緊迫的工作。
【關(guān)鍵詞】家庭火災(zāi),；漏電,；短路；過載
0前言
所謂的電氣火災(zāi)一般是指由于電氣線路,、用電設(shè)備,、器具以及供配電設(shè)備出現(xiàn)故障性釋放的熱能，如高溫,、電弧,、電火花以及非故障性釋放的能量；如電熱器具的熾熱表面,，在具備燃燒條件下引燃本體或其他可燃物而造成的火災(zāi),，也包括南雷電和靜電引起的火災(zāi)。
家庭電氣火災(zāi)其成因主要表現(xiàn)在：一是電氣線路上,；二是用電設(shè)備和器具上,。只要我們很好地抓住這兩方面工作，就能很好地預(yù)防電氣火災(zāi),。怎樣預(yù)防用電設(shè)備和器具火災(zāi)?使用過程中主要是正確按照操作規(guī)章,，使用合格的用電設(shè)備和器具，并仔細(xì)做好用電設(shè)備和器具的管理,。但對于電氣線路為何會造成火災(zāi),，怎樣預(yù)防電氣線路火災(zāi)，許多居民都感到很茫然,，無從下手下面就著重地談?wù)勲姎饩€路火災(zāi)的成因及其預(yù)防措施,。通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論研究表明：南電氣線路引起的火災(zāi)原因主要是線路漏電、短路,、過負(fù)荷,、接觸電阻過大或絕緣擊穿造成高溫、電火花和電弧等,。
在家庭火災(zāi)事故調(diào)查中,，由于線路漏電、短路,、過負(fù)荷,、接觸電阻過大等所造成火災(zāi)事故的比例居多，而且一直呈上升趨勢,。下面逐一介紹和分析引起家庭電氣火災(zāi)的四種情況：
1漏電火災(zāi)
所謂漏電,，就是線路的某一個地方因?yàn)槟撤N原因(自然原因或人為原因，如風(fēng)吹雨打、潮濕,、高溫,、碰壓、劃破,、摩擦,、腐蝕等)使電線的絕緣或支架材料的絕緣能力下降，導(dǎo)致電線與電線之間(通過損壞的絕緣,、支架等),、導(dǎo)線與地面之間(電線通過水泥墻壁的鋼筋、馬口鐵皮等)有一部分電流通過.這種現(xiàn)象就是漏電,。
當(dāng)漏電發(fā)生時,，如遇電阻較大的部位時,，會產(chǎn)生局部高溫,，致使附近的可燃物著火.從而引起火災(zāi)。此外,，在漏電點(diǎn)產(chǎn)生的漏電火花,，同樣也會引起火災(zāi)。
2短路火災(zāi)
電氣線路中的裸導(dǎo)線或絕緣導(dǎo)線的絕緣體破損后,，火線與火線,，或火線與地線(包括接地從屬于地面)在某一點(diǎn)碰在一起，引起電流突然大量增加的現(xiàn)象就叫短路,，俗稱碰線,、混線或連電。
由于短路時電阻突然減少,，電流突然增大,，瞬間的發(fā)熱量也很大，大大超過了線路正常工作時的發(fā)熱量,，并在短路點(diǎn)易產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花和電弧,，不僅能使絕緣層迅速燃燒，而且能使金屬熔化,，引起附近的易燃可燃物燃燒,，造成火災(zāi)。
3過負(fù)荷火災(zāi)
所謂過負(fù)荷是指當(dāng)導(dǎo)線中通過電流量超過了安全載流量時,，導(dǎo)線的溫度不斷升高,，這種現(xiàn)象就叫導(dǎo)線過負(fù)荷：當(dāng)導(dǎo)線過負(fù)荷時，加快了導(dǎo)線絕緣層老化變質(zhì),。當(dāng)嚴(yán)重過負(fù)荷時,，導(dǎo)線的溫度會不斷升高，甚至?xí)饘?dǎo)線的絕緣發(fā)生燃燒，并能引燃導(dǎo)線附近的可燃物,，從而造成火災(zāi),。
4接觸電阻過大火災(zāi)
凡是導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與開關(guān),、熔斷器,、儀表、電氣設(shè)備等連接的地方都有接頭,，在接頭的接觸面上形成的電阻稱為接觸電阻當(dāng)有電流通過接頭時會發(fā)熱,，這是正常現(xiàn)象,、如果接頭處理良好,，接觸電阻不大，則接頭點(diǎn)的發(fā)熱就很少,，可以保持正常溫度,。如果接頭巾有雜質(zhì)，連接不牢靠或其他原兇使接頭接觸不良,，造成接觸部位的局部電阻過大,，當(dāng)電流通過接頭時，就會在此處產(chǎn)生大熱量,。形成高溫,，這種現(xiàn)象就是接觸電阻過大。
在有較大電流通過的電氣線路上,，如果在某處H{現(xiàn)接觸電阻過大這種現(xiàn)象時,，就會在接觸電阻過大的局部范同內(nèi)產(chǎn)生極大的熱量，使金屬變色甚至熔化,，引起導(dǎo)線的絕緣層發(fā)生燃燒,，并引燃附近的可燃物或?qū)Ь€上積落的粉塵、纖維等,，從而造成火災(zāi),。
以上總結(jié)了造成家庭電氣火災(zāi)的四種主要原因下面，相應(yīng)地淺談一下預(yù)防漏電火災(zāi),、短路火災(zāi),、過負(fù)荷火災(zāi)和接觸電阻過大火災(zāi)所應(yīng)采取的措施和對策。
主要是認(rèn)真做好日常生活中以下幾個方面事項(xiàng)：
1.對用電線路進(jìn)行巡查,，以便及時發(fā)現(xiàn)問題
2.在設(shè)計(jì)和安裝電氣線路時,，導(dǎo)線和電纜的絕緣強(qiáng)度不應(yīng)低于網(wǎng)路的額定電壓，絕緣子也要根據(jù)電源的不同電壓進(jìn)行選配,。
3.安裝線路和施工作過程中,，要防止劃傷、磨損、碰壓導(dǎo)線絕緣,，并注意導(dǎo)線連接接頭質(zhì)量及絕緣包扎質(zhì)量,。
4.在特別潮濕、高溫或有腐蝕性物質(zhì)的場所內(nèi),，嚴(yán)禁絕緣導(dǎo)線明鋪,，應(yīng)采用套管布線，在多塵場所,，線路和絕緣子要經(jīng)常打掃,，勿積油污。
5.嚴(yán)禁亂接亂拉導(dǎo)線,，安裝線路時,，要根據(jù)用電設(shè)備負(fù)荷情況合理選用相應(yīng)截面的導(dǎo)線：并且，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間,、導(dǎo)線與建筑構(gòu)件之間及固定導(dǎo)線用的絕緣子之間應(yīng)符合規(guī)程要求的間距,。
6.定期檢查線路熔斷器，選用合適的保險絲,，不得隨意調(diào)換保險絲,，更不準(zhǔn)用銷線和銅線等代替保險絲。
7.檢查線路上所有連接點(diǎn)是否牢固可靠,，要求附近不得存放易燃可燃物品。
5安科瑞限流式保護(hù)器的介紹與選型
5.1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(dāng)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(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(jī)械運(yùn)動過程,，分?jǐn)鄷r間需要幾十毫秒(一般30～50ms),，帶負(fù)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(dǎo)體內(nèi)部的載流子運(yùn)動實(shí)現(xiàn),，分?jǐn)鄷r間微秒級,，速度快，無電弧產(chǎn)生。
如圖1所示,，當(dāng)發(fā)生短路故障時,，傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點(diǎn)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(diǎn)時即瞬間切斷短路電流,。
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(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，就可以避免電弧的產(chǎn)生,，從而有效降低了電氣火災(zāi),。
5.2 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，能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù),；
B)過載保護(hù)功能,，線路持續(xù)過載時，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)部器件工作溫度過高時，保護(hù)器限流保護(hù),；
D)過/欠壓保護(hù)功能,，線路欠壓或過壓時，保護(hù)器告警或限流保護(hù)(可設(shè)),；
E)電纜溫度監(jiān)測功能,，被測線纜溫度超過報(bào)警設(shè)定值時，保護(hù)器告警或限流保護(hù)(可設(shè)),；
F)漏電流監(jiān)測功能,，線路漏電超過報(bào)警設(shè)定值時，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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,。
5.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)
5.4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關(guān)下端,，額定電流值根據(jù)入戶開關(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：
5.5使用注意事項(xiàng)
在選用限流式保護(hù)器時，限流式保護(hù)器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前上級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，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)確保安裝場所無滴水,、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,，接線時應(yīng)按接線圖進(jìn)行，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱,，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)禁非人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護(hù)器在使用期間,，若被保護(hù)線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護(hù)時,，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。
當(dāng)保護(hù)器因超溫而發(fā)生限流保護(hù)時,，則可能是因?yàn)樨?fù)載電流過大,，環(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е拢赏ㄟ^加強(qiáng)通風(fēng)等措施,，等保護(hù)器溫度降下來后,，再長按復(fù)位鍵，使保護(hù)器復(fù)位,，恢復(fù)正常運(yùn)行,。
參考文獻(xiàn)
[1]易偉.家庭電氣火災(zāi)威因及預(yù)防.
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊,，2020.06版.
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