電氣防火限流式保護器對木質(zhì)結構傳統村落應用探討

【摘 要】 為實(shí)現對貴州省黔東南地區連片木質(zhì)結構傳統村落電氣火災的“源頭控制”，當地 組織某公司研發(fā)了某滅弧式短路保護器并實(shí)施應用試點(diǎn)安裝。文中闡明了該地區木質(zhì)結構火災尤其是電氣火災的嚴峻形勢，介紹了ASCP200-1電氣防火限流式保護器工作原理、主要功能、技術(shù)特點(diǎn)和應用示意圖。

【關(guān)鍵詞】木質(zhì)結構房屋；電氣火災；火災監控 ；電氣防火限流式保護器

1引言

       貴州省黔東南苗族侗族自治州農村木質(zhì)結構房屋村寨眾多，僅50戶(hù)以上的村寨就達3 922個(gè)，占全州農村村寨總數的87％。其中，50～99戶(hù)有2 444個(gè)，100～199戶(hù)有1 102個(gè)，200戶(hù)以上有376個(gè)。其中，含中國歷史文化名村7個(gè)，中國世界文化遺產(chǎn)預備名單村21個(gè)，國家生態(tài)村5個(gè)，中國傳統村落276個(gè)。黔東南州的傳統村落95％以上為木質(zhì)結構，建筑結構耐火等級低且集中連片，加之社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展嚴重滯后和存在農村傳統的生活用火方式較為落后、村民消防意識薄弱、消防基礎設施不足、農村消防隊伍建設不規范等諸多薄弱環(huán)節，火災防控形勢一直十分嚴峻。

       2009年1月1日至2014年12月31日期間，黔東南州共發(fā)生農村村寨火災677起，占本地區該期間總火災總起數1 381起的49．02％，死亡56人，過(guò)火面積331 457．8平方米，受災戶(hù)數3 811戶(hù)，造成15 000人受災而返貧。據不*統計，一次性燒毀5戶(hù)及以上木質(zhì)結構房屋的“火燒連營(yíng)”火災為67起，占該期間農村火災總起數的1％。期間，在6年間的火災中，火災原因為電氣火災的火災起數占較大比重，達377起，占該期間農村火災總起數的56．69％。

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

2 安科瑞ASCP200-1電氣防火限流保護器

        ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態(tài)開(kāi)關(guān)，不同于傳統家用的空氣開(kāi)關(guān)（微斷）。我們知道，傳統空氣開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)是一種機械運動(dòng)過(guò)程，分斷時(shí)間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負載斷開(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)則是依靠半導體內部的載流子運動(dòng)實(shí)現，分斷時(shí)間微秒級，速度快，無(wú)電弧產(chǎn)生。

       如圖1所示，當發(fā)生短路故障時(shí)，傳統空氣開(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到數千倍之多。因此當裝配限流式保護器的回路發(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。

1）ASCP200-1功能特點(diǎn)

ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器，額定電流為63A。主要功能如下:

A）短路保護功能，線(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內實(shí)現快速限流保護；

B）過(guò)載保護功能，線(xiàn)路持續過(guò)載時(shí)，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(guò)高時(shí)，保護器限流保護；

D）過(guò)/欠壓保護功能，線(xiàn)路欠壓或過(guò)壓時(shí)，保護器告警或限流保護（可設）；

E）電纜溫度監測功能，被測線(xiàn)纜溫度超過(guò)報警設定值時(shí)，保護器告警或限流保護（可設）；

F）漏電流監測功能，線(xiàn)路漏電超過(guò)報警設定值時(shí)，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(wú)線(xiàn)通訊，可以將數據發(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺，或第三方監控軟件或平臺，從而實(shí)現遠程監控。

2）ASCP200-1技術(shù)參數

3）ASCP200-1應用示意圖

          ASCP200-1型電氣防火限流式保護器建議安裝在入戶(hù)開(kāi)關(guān)下端，額定電流值根據入戶(hù)開(kāi)關(guān)的具體規格進(jìn)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

3 注意事項

      1.在選用限流式保護器時(shí)，限流式保護器的設定的額定電流應該與其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(shí)，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，嚴禁將其使用于與其端斷路器的額定電流不匹配的配電線(xiàn)路中。

       2.ASCP200系列采用限流式保護器采用壁掛式安裝，可以?huà)靿Π惭b，也可以安裝在箱體內，應確保安裝場(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。

       3.為確?？煽窟B接，接線(xiàn)時(shí)應按接線(xiàn)圖進(jìn)行，同時(shí)為了防止接頭處接觸電阻過(guò)大而導致局部過(guò)熱，也避免因接觸不良而導致保護器工作不正常，線(xiàn)頭應采用合適大小的U形冷壓頭壓接后，再插入保護器相應端子上并將螺釘擰緊壓實(shí)。 

       4.保護器內部帶有交流電，嚴禁非專(zhuān)業(yè)人士擅自打開(kāi)產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間，若被保護線(xiàn)路發(fā)生短路或過(guò)載故障而被限流保護時(shí)，保護器仍處于帶電狀態(tài)，不允許隨意碰觸用電線(xiàn)路的金屬部分，然后檢查線(xiàn)路，排除故障。故障排除后，長(cháng)按保護器的復位按鍵約2秒鐘，使保護器恢復正常運行時(shí)。

       5.當保護器因超溫而發(fā)生限流保護時(shí)，則可能是因為負載電流過(guò)大，環(huán)境溫度過(guò)高或通風(fēng)散熱不良等原因導致，可通過(guò)加強通風(fēng)等措施，等保護器溫度降下來(lái)后，再長(cháng)按復位鍵，使保護器復位。

4 小結

       ASCP200-1型電氣防火限流式保護器可廣泛應用于學(xué)校、醫院、商場(chǎng)、賓館、娛樂(lè )場(chǎng)所、寺廟、文物建筑、會(huì )展、住宅、倉庫、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動(dòng)車(chē)充電站及租賃式商場(chǎng)商鋪、批發(fā)市場(chǎng)、集貿市場(chǎng)、甲乙丙類(lèi)危險品庫房等各種用電場(chǎng)所末端干、支路的線(xiàn)路保護。

【參考文獻】

[1]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊. 2019.11版

[2]鄭錦,文邦友,余龍山 某滅弧式短路保護器對木質(zhì)結構傳統村落應用探討