淺談限流式保護器在防范電動自行車火災等低壓電氣火災中的應用

時間：2022-09-14

【摘要】為了進一步研究電動自行車火災事故發(fā)生機理，提升安全防范的針對性，文章分析了低壓電氣系統(tǒng)發(fā)生火災的原理，解構了電動自行車內低壓電氣線路的分類分布和火災風險因素，從提升電氣線路本體安全的角度，探討了如何進一步加強電動自行車火災防控工作，**人民群眾生命財產(chǎn)安全。

【關鍵詞】低壓電氣；電動自行車；火災

0前言

眾所周知，電動自行車是以輪轂電機、電機控制器、金屬車架等部件為主要結構，以動力電池為行動能源，以多元化低壓電氣系統(tǒng)為控制手段。其以輕便快捷、價格*、綠色環(huán)保、通行性高、停車不設限等先天優(yōu)勢，在我國的城鄉(xiāng)*普及，成為廣大群眾出行的主要代步工具。與此同時，電動自行車引發(fā)的火災事故不斷上升，亡人傷人風險與日俱增。防范電動自行車火災是當前消防安全管理的重要內容之一。本文從電動自行車構成部分低壓電氣系統(tǒng)的致災因素角度，粗略分析電動自行車消防安全風險源頭，旨在啟示電動自行車火災防控方向。

1低壓電氣火災成因

從電力學的角度來看，低壓電氣線路形成火災事故主要成因有四方面。

1.1電路短路

在常用電氣設備或電力傳輸網(wǎng)絡中，不同電位的導電部分，直接用金屬導線或小電阻設備連接在一起，造成短路回路電流突然劇增，從而致使導線瞬間產(chǎn)生高溫、電弧甚至線路熔斷，點燃絕緣層和故障點附近可燃物，繼而引發(fā)火災事故。在實際生產(chǎn)生活中，電路短路是引發(fā)電力故障和電氣火災事故的重要原因之一。

圖1常見電路短路示意圖

1.2接觸不良

導線與導線、導線與配電、用電設備之間連接時，因接觸不良或接觸電阻過大，在電氣線路持續(xù)電流的作用下，致使導線接觸處產(chǎn)生高溫或電弧，同樣可以引燃絕緣層或附近可燃物引發(fā)火災事故。接觸不良是線路火災*忽略并難以防止的一種。

1.3線路漏電

低壓電氣線路的絕緣材料受外部因素影響或自然老化，絕緣性能下降甚至消失，電流從電流回路內泄漏出來，流到周邊可接地物體上，形成漏電電流路徑。在該路徑上可能產(chǎn)生高溫、電弧、電火花，從而引燃周圍可燃物形成火災事故。此類火災難以預防，可發(fā)生于相線與中性線、相線與接地之間。它通常還易形成人員觸電事故。

圖2示意圖2

圖3非正常漏電流示意圖

1.4電路過載

通過電氣線路的電流**過其安全載流量，導致電氣線路產(chǎn)生高溫，引燃絕緣層或周圍可燃物形成火災事故。線路過載是造成線路電氣火災的又一重要因素。過載不僅能直接引起火災，而且過載會損壞線路絕緣材料，又往往是引起線路短路、接觸不良、漏電等故障的先導因素，需重點加以防范。

2電動自行車中低壓電氣構成

當前，國內普及的電動自行車電氣系統(tǒng)由用電設備、電源設備和連接導線等部分組成，其主要構件有充電器、控制器、動力電池、控制電路、輔助電路。這些部件日常工作電壓皆處于300 V之下，屬于典型的低壓電氣系統(tǒng)。

3電動自行車火災風險因素

從具體個案來看，電動自行車的火災成因比較復雜，有的是人為因素，有的是客觀因素。但從宏觀角度來看，絕大部分電動自行車火災原因歸根結底都是由內部低壓電氣線路因短路、過載故障引發(fā)熱失控和動力電池內部故障的熱失控所引起。

4限流式保護器在電氣*的應用

4.1限流式保護器的功能及應用方案

4.1.1限流式保護器的設計

電氣*限流式保護器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關和監(jiān)控設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，能以微秒級速度快速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，不同于傳統(tǒng)家用的空氣開關（微斷）。我們知道，傳統(tǒng)空氣開關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)開關的斷開則是依靠半導體內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。

5.1使用注意事項

在選用限流式保護器時，限流式保護器的設定的額定電流應該與其**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，應將限流式保護器的額定電流設置為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，應確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉淀物質，并注意環(huán)境溫度和通風散熱。

為確?？煽窟B接，接線時應按接線圖進行，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導致局部過熱，也避免因接觸不良而導致保護器工作不正常，線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。

保護器內部帶有交流電，嚴禁非專業(yè)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，長按保護器的復位按鍵約2秒鐘，使保護器恢復正常運行時。

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)境溫度過高或通風散熱不良等原因導致，可通過加強通風等措施，等保護器溫度降下來后，再長按復位鍵，使保護器復位，恢復正常運行。

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