淺談限流式保護器在居民樓電動車火災(zāi)預(yù)防中應(yīng)用

時間：2021-09-28作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：182

周曉麗

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】基于近年來居民樓電動車火災(zāi)數(shù)量居高不下的現(xiàn)狀，對電動車火災(zāi)原因進行分析,發(fā)現(xiàn)火災(zāi)多是由于電動車生產(chǎn)質(zhì)量、設(shè)計缺陷和充電線路私拉亂扯所引起。根據(jù)電動車火災(zāi)的規(guī)律特點，結(jié)合小區(qū)物業(yè)實際情況,有針對性地提出了從電動車的設(shè)計生產(chǎn)、安全存放和正確充電等方面入手，有效防止電動車火災(zāi)的發(fā)生。同時,主管部門要加強消防安全方面的宣傳，優(yōu)化居民樓消防安全環(huán)境。
【關(guān)鍵詞】居民樓；電動車;火災(zāi)成因；電氣火災(zāi)
0前言
       電動自行車因為清潔環(huán)保、價格便宜、出行不受交 通狀況限制的特點，受到廣大市民的青睞。但由于電動自行車行業(yè)監(jiān)管力度弱,質(zhì)量標準也參差不齊,導(dǎo)致電動自行車火災(zāi)數(shù)量居高不下。 
1居民樓電動車發(fā)生火災(zāi)的原因 
1.1電動車質(zhì)量問題 
       電動車發(fā)生火災(zāi)的首要原因是電路設(shè)備質(zhì)量問題。據(jù)近幾年全國電動車火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，電路故障引發(fā)的火災(zāi)占90%以上。其中，充電時發(fā)生的火災(zāi)事故數(shù)量又占電路故障引發(fā)火災(zāi)總量的80%[1],現(xiàn)行的《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范＞(GB17761 -2018)于2019年4月15日才正式頒布實施，在此之前,沒有一個明確的國家行業(yè)部門和強制性的國家標準對電動車生產(chǎn)企業(yè)市場準入進行審核把關(guān)，使得市面上的電動自行車質(zhì)量良莠不齊。電氣線路隨意改裝且敷設(shè)不達標、電池質(zhì)量不過關(guān),造成了電動車充電時頻頻發(fā)生火災(zāi)事故。多數(shù)電動車為達到美觀輕便的要求，外部結(jié)構(gòu)多為高分子易燃材料,一旦發(fā)生火災(zāi)，在100 s以內(nèi)電動車將達到猛烈燃燒階段，并伴隨產(chǎn)生大量有毒煙氣，易造成樓內(nèi)居民傷亡。 
1.2充電線路敷設(shè)不規(guī)范 
       電動車作為一種便捷的交通工具,近幾年社會保有數(shù)量呈幾何級數(shù)增長。國家在小區(qū)充電樁規(guī)劃設(shè)計上并沒有強制性的配套政策，多數(shù)小區(qū)電動車充電樁規(guī)劃建設(shè)工作明顯滯后,使得小區(qū)電動車出現(xiàn)室外無電可充的情況。為方便電動車停放和充電，很多業(yè)主在門廳、樓梯間私拉電線,有些業(yè)主甚至通過十幾層樓高的窗外懸垂拉線充電。由于充電線路距離過長、長時間充電或者線路老化等原因，造成線路負載運作, 過載發(fā)熱。個別業(yè)主甚至直接將電動車推至樓道內(nèi)充電，一旦發(fā)生火災(zāi)難以及時撲救,易造成人員傷亡。 
1.3電動車設(shè)計缺陷 
       目前,市場上銷售的絕大多數(shù)電動自行車欠壓過流保護技術(shù)都不成熟，多數(shù)電動車鎖控電路無轉(zhuǎn)化器保護，充電回路無過載保護裝置，這些問題將導(dǎo)致電動車在充電發(fā)生故障時不能一時間自動切斷電源。電動車充電器與蓄電池之間未設(shè)計安裝短路保護裝置, 充電器內(nèi)元器件質(zhì)量不達標，充電器經(jīng)常受到震動等原因,都會使質(zhì)量低劣的充電器因為擊穿、變壓器線圈短路故障而發(fā)生火災(zāi)L2_3]o有些不法商家為滿足消費者行駛速度需求，往往私拆限速線路，增大電池配置, 造成電流過大，發(fā)熱量增加，加速線路老化，很容易造成內(nèi)部電路短路、過載等故障，導(dǎo)致線路著火，引發(fā)火災(zāi)。 
2居民樓內(nèi)電動車火災(zāi)特點 
2.1電動車火災(zāi)多高發(fā)于夜間 
       據(jù)消防部門火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,大部分的電動車著火時間多發(fā)于22點至次日6點?；陔妱榆嚨氖褂锰匦裕话惆滋於喟攵荚隍T行中，少數(shù)白天充電，即使白天充電發(fā)生火災(zāi)，也可以察覺處置,不至于引發(fā)火災(zāi)。晚上是電動車充電的高峰時段，由于電動車電池一般6?7 h即可充滿，假如從19點開始充電，凌晨2?3點即可充滿。而過度充電會導(dǎo)致充電器和電池設(shè)備發(fā)熱，增大引發(fā)火災(zāi)的概率。凌晨時間，人們一般都處于深度睡眠狀態(tài)，一旦發(fā)生火災(zāi)無法及時察覺，毒煙擴散速度快，人員疏散困難,易造成亡人事故。 
2.2電動車火災(zāi)燃燒速度快 
       現(xiàn)在市場上銷售的電動車除車架和輪轂外，大部分零部件多為高分子材料制成,這些材料大多數(shù)阻燃性差,燃燒迅速,燃燒過程中會產(chǎn)生大量毒煙,并在樓道內(nèi)煙囪效應(yīng)作用下，以1 m/s的速度向上擴散。2019年10月20日，某小區(qū)樓道內(nèi)一輛電動自行車發(fā)生火災(zāi)，在短短1 min內(nèi)電動車猛烈燃燒，大火籠罩整個車身,燃燒產(chǎn)生的濃煙迅速充斥整個樓道，一旦有人員從樓道疏散逃生,疏散通道將變成死路。 
2.3電動車火災(zāi)多發(fā)于一樓 
       通過近年的電動車火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，電動車火災(zāi)有一半以上發(fā)生在居民樓一樓。由于電動車重量大，搬動不方便，尤其在沒有設(shè)計電梯的多層建筑內(nèi)，為同時滿足充電、方便使用和防盜的需求，電動車多停放在一樓門廳、樓梯間內(nèi)。由于電動車停放過多，火災(zāi)荷載密度大，大量電線在一樓門廳、樓梯間內(nèi)私拉亂接，一旦發(fā)生火災(zāi),建筑的疏散通道和安全出口會被高溫和毒煙所阻，樓內(nèi)居民很難通往室外逃生，且劇烈燃燒的電動車產(chǎn)生的大量有毒煙氣，迅速通過樓梯間向上蔓延，容易導(dǎo)致樓內(nèi)居民群死群傷。 
3居民樓電動車火災(zāi)的防范措施 
       近年來，濰坊市各級、行業(yè)主管和消防部門，經(jīng)常性聯(lián)合開展電動自行車消防安全專項治理行動，如禁止電動車進樓、小區(qū)內(nèi)建設(shè)充電樁和電動車上牌等一系列治理措施，故電動車火災(zāi)明顯減少，亡人火災(zāi)事故數(shù)量下降為零,電動車火災(zāi)得到有效遏制。 
3.1部門嚴把電動車產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)口 
       嚴控電動車生產(chǎn)審批和市場準入制度，從生產(chǎn)環(huán)節(jié)提升產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)標準。市場監(jiān)督管理部門要嚴厲查處“三無”制造企業(yè)，從嚴打擊售賣假冒偽劣產(chǎn)品的違法行為。通過對企業(yè)獲取生產(chǎn)許可證的*條件、 企業(yè)質(zhì)量管理體系運行情況、原材料進廠和產(chǎn)品出廠檢驗情況、企業(yè)委托加工情況、企業(yè)執(zhí)行的產(chǎn)品標準情況、企業(yè)產(chǎn)品標識標注情況、產(chǎn)品質(zhì)量追溯情況等方面實地檢查，對產(chǎn)品質(zhì)量進行全程監(jiān)督抽查，對違法企業(yè)從嚴從重查處，增大違法成本，從源頭加強電動車產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。要督促市場監(jiān)管，聯(lián)合組織對轄區(qū)內(nèi)電動自行車銷售企業(yè)進行摸排和督促，引導(dǎo)其加強自律，主動消化不符合新標準的庫存車輛。新標準實施后,市場監(jiān)管部門要加強電動自行車銷售環(huán)節(jié)的監(jiān)督檢查，嚴厲查處違法銷售不符合新標準、未獲得CCC認證的電動自行車以及非法改裝、拼裝、篡改電動自行車的行為。 
3.2物業(yè)服務(wù)企業(yè)把嚴“樓門口” 
       加強物業(yè)服務(wù)企業(yè)的消防安全意識，督促物業(yè)劃定電動自行車安全停放、充電管理區(qū)域,鼓勵建設(shè)智能充電設(shè)施為小區(qū)居民提供充電服務(wù)。同時，物業(yè)要經(jīng)常性開展消防安全巡查檢查工作,對發(fā)現(xiàn)電動車進樓、 私拉亂扯電線和疏散樓梯間堆放雜物的行為要及時糾正。有條件的物業(yè)應(yīng)主動利用高科技技防手段，對電動車進樓行為進行自動管控，如電梯內(nèi)安裝電動車自動識別報警系統(tǒng)，當業(yè)主將電動車推入電梯時,電梯將自動停止運行，打破靠“人管人治”的尷尬局面。 
3.3加強消防安全宣傳教育，提升居民安全意識 
       消防和物業(yè)服務(wù)主管部門要針對居民樓電動車火災(zāi)特點，采取多種形式開展針對性強的消防安全宣傳教育,廣泛宣傳告知群眾電動車違規(guī)存放、充電的火災(zāi)危險性，普及消防安全知識,提升居民的消防安全意識和逃生自救能力。有針對性地曝光小區(qū)消防安全隱患、問題整改進度和整改責(zé)任人等，廣泛在樓道內(nèi)張貼嚴禁電動車進樓、禁止在樓道堆放雜物等警示性宣傳標語，利用廣告媒體重復(fù)播放電動車火災(zāi)典型案例，真正提高小區(qū)業(yè)主的消防安全素質(zhì)，自覺維護小區(qū) 內(nèi)消防公共安全。 
4安科瑞限流式保護器的介紹與選型
4.1限流式保護器的設(shè)計
       電氣*限流式保護器可有效克服傳統(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弊端，發(fā)生短路故障時，能以微秒級速度限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護，從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故，**使用場所人員和財產(chǎn)的安全。
       安科瑞ASCP200-1電氣*限流式保護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)的斷開是一種機械運動過程，分斷時間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負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)部的載流子運動實現(xiàn)，分斷時間微秒級，速度快，無電弧產(chǎn)生。
       如圖1所示，當發(fā)生短路故障時，傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點時才能動作，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點時即瞬間切斷短路電流。
 


圖1短路故障前后電流與時間關(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)在短路時所釋放的能量差別可以達到數(shù)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，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
       ASCP200-1型電氣*限流式保護器是單相限流式保護器，較大額定電流為63A。主要功能如下:
       A）短路保護功能，線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)限流保護；
       B）過載保護功能，線路持續(xù)過載時，保護器限流保護；
       C）表內(nèi)溫保護功能，保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護器限流保護；
       D）過/欠壓保護功能，線路欠壓或過壓時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；
       E）電纜溫度監(jiān)測功能，被測線纜溫度過報警設(shè)定值時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；
       F）漏電流監(jiān)測功能，線路漏電過報警設(shè)定值時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；
       G）通訊功能，保護器配置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，或三方監(jiān)控軟件或平臺，從而實現(xiàn)遠程監(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*限流式保護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)格進行設(shè)置，典型應(yīng)用示意圖如圖2所示：


 
圖2 ASCP200-1家用*解決方案安裝示意圖
4.5使用注意事項
       在選用限流式保護器時，限流式保護器的設(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，當限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時，應(yīng)將限流式保護器的額定電流設(shè)置為32A。為**限流式保護器的正常使用，嚴禁將其使用于與其**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，再插入保護器相應(yīng)端子上并將螺釘擰緊壓實。
       保護器內(nèi)部帶有交流電，嚴禁非人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間，若被保護線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護時，保護器仍處于帶電狀態(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，長按保護器的復(fù)位按鍵約2秒鐘，使保護器恢復(fù)正常運行時。
       當保護器因溫而發(fā)生限流保護時，則可能是因為負載電流過大，環(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е?，可通過加強通風(fēng)等措施，等保護器溫度降下來后，再長按復(fù)位鍵，使保護器復(fù)位，恢復(fù)正常運行。

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