電氣防火限流式保護(hù)器對(duì)木質(zhì)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)村落應(yīng)用探討

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

【摘 要】 為實(shí)現(xiàn)對(duì)貴州省黔東南地區(qū)連片木質(zhì)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)村落電氣火災(zāi)的“源頭控制”，當(dāng)?shù)?組織某公司研發(fā)了某滅弧式短路保護(hù)器并實(shí)施應(yīng)用試點(diǎn)安裝。文中闡明了該地區(qū)木質(zhì)結(jié)構(gòu)火災(zāi)尤其是電氣火災(zāi)的嚴(yán)峻形勢(shì)，介紹了ASCP200-1電氣防火限流式保護(hù)器工作原理、主要功能、技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用示意圖。

【關(guān)鍵詞】木質(zhì)結(jié)構(gòu)房屋；電氣火災(zāi)；火災(zāi)監(jiān)控 ；電氣防火限流式保護(hù)器

1引言

       貴州省黔東南苗族侗族自治州農(nóng)村木質(zhì)結(jié)構(gòu)房屋村寨眾多，僅50戶以上的村寨就達(dá)3 922個(gè)，占全州農(nóng)村村寨總數(shù)的87％。其中，50～99戶有2 444個(gè)，100～199戶有1 102個(gè)，200戶以上有376個(gè)。其中，含中國(guó)歷史文化名村7個(gè)，中國(guó)世界文化遺產(chǎn)預(yù)備名單村21個(gè)，生態(tài)村5個(gè)，中國(guó)傳統(tǒng)村落276個(gè)。黔東南州的傳統(tǒng)村落95％以上為木質(zhì)結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)低且集中連片，加之社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展嚴(yán)重滯后和存在農(nóng)村傳統(tǒng)的生活用火方式較為落后、村民消防意識(shí)薄弱、消防基礎(chǔ)設(shè)施不足、農(nóng)村消防隊(duì)伍建設(shè)不規(guī)范等諸多薄弱環(huán)節(jié)，火災(zāi)防控形勢(shì)一直十分嚴(yán)峻。

       2009年1月1日至2014年12月31日期間，黔東南州共發(fā)生農(nóng)村村寨火災(zāi)677起，占本地區(qū)該期間總火災(zāi)總起數(shù)1 381起的49．02％，死亡56人，過火面積331 457．8平方米，受災(zāi)戶數(shù)3 811戶，造成15 000人受災(zāi)而返貧。據(jù)不*統(tǒng)計(jì)，一次性燒毀5戶及以上木質(zhì)結(jié)構(gòu)房屋的“火燒連營(yíng)”火災(zāi)為67起，占該期間農(nóng)村火災(zāi)總起數(shù)的1％。期間，在6年間的火災(zāi)中，火災(zāi)原因?yàn)殡姎饣馂?zāi)的火災(zāi)起數(shù)占較大比重，達(dá)377起，占該期間農(nóng)村火災(zāi)總起數(shù)的56．69％。

       基于以上情況，安科瑞電氣推出的ASCP200-1電氣防火限流保護(hù)器基本涵蓋了上面的全部故障類型，可以為用戶提供一個(gè)簡(jiǎn)單可靠的高性價(jià)比解決方案。

2 安科瑞ASCP200-1電氣防火限流保護(hù)器

        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(dòng)過程，分?jǐn)鄷r(shí)間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負(fù)載斷開時(shí)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(dòng)實(shí)現(xiàn)，分?jǐn)鄷r(shí)間微秒級(jí)，速度快，無電弧產(chǎn)生。

       如圖1所示，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點(diǎn)時(shí)才能動(dòng)作，且無法瞬時(shí)切斷電流，而固態(tài)開關(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(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)。

1）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，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）過載保護(hù)功能，線路持續(xù)過載時(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)部器件工作溫度過高時(shí)，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(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。

2）ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

3）ASCP200-1應(yīng)用示意圖

          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：

圖2 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

3 注意事項(xiàng)

      1.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)該與其前一級(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。

       2.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。

       3.為確保可靠連接，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)。 

       4.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(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，然后檢查線路，排除故障。故障排除后，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)。

       5.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)載電流過大，環(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е?，可通過加強(qiáng)通風(fēng)等措施，等保護(hù)器溫度降下來后，再長(zhǎng)按復(fù)位鍵，使保護(hù)器復(fù)位。

4 小結(jié)

       ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器可廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)、賓館、娛樂場(chǎng)所、寺廟、文物建筑、會(huì)展、住宅、倉(cāng)庫(kù)、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動(dòng)車充電站及租賃式商場(chǎng)商鋪、批發(fā)市場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、甲乙丙類危險(xiǎn)品庫(kù)房等各種用電場(chǎng)所末端干、支路的線路保護(hù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè). 2019.11版

[2]鄭錦,文邦友,余龍山 某滅弧式短路保護(hù)器對(duì)木質(zhì)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)村落應(yīng)用探討