限流式保護器應(yīng)用于養(yǎng)老院中的電氣火災(zāi)隱患

    前言:人們插上新的冰箱電源,啟動空調(diào)或打開電燈時,很少會想到輸送電能的電路。畢竟,大多數(shù)住宅電線埋在墻里。但看不見的電氣事故都很容易引起火災(zāi),舊房屋尤其如此。
    當然,煙感探測器可以提供早期火災(zāi)報警,但線路故障造成的火災(zāi)———例如:不當?shù)母膭踊螂娋€年久失修等,仍舊令消防部門十分擔憂。據(jù)“ 美國消防協(xié)會”統(tǒng)計,美國每年因配電故障導致38000多個家庭火災(zāi),死亡350人。 半數(shù)以上家宅至少已住過 30年,往往達不到今天的安全*標準。 
    舊式住宅設(shè)計時沒有考慮電力增容,如今的電器設(shè)備比過去要較加節(jié)能,數(shù)量更多,即算使用一個電吹風,一個電熨斗,一個電爐,總共耗電只有一臺冰箱的兩倍,也可能使舊電路**載。 
    一般地,美國較舊的住宅電線額定電流為 30安培,僅夠基本照明和廚房設(shè)施,不能滿足家用電氣化程度高的當代消費者。今天美國家庭平均需要 150到 200安 培電流,大型住宅都需要 400安培。 
    電器運行應(yīng)該有執(zhí)照、許可證和合格證制度來**安全,但家庭主人們?yōu)槭″X,往往繞開那些程序。尤其是,有些居民在房產(chǎn)轉(zhuǎn)手時亦沒有要求電氣檢查。  
    紐約自由作家戴比在拉伊買了一大幢建于1875年的房屋,她的城市沒有住宅檢查的規(guī)定,電氣承包人發(fā)現(xiàn)幾處火災(zāi)隱患:浴室天花板上的電燈線絕緣層燒破了,也許是使用的燈泡過大發(fā)熱造成的,會在孩子臥室附近引發(fā)火災(zāi);在車庫,懸空吊著的電燈線絕緣磨損,存在觸電和起火的危險?!?當檢查人員告訴我時,我大吃了一驚?!笨傊?, 美國有5000 多萬套住宅的電路已接近使用壽命極限。”消費產(chǎn)品安全協(xié)會工程師威美·肯估計道, “情況十分嚴峻”。
    1.怎樣找出住宅中的電路火災(zāi)隱患呢
    1.1電線**載 
    如果保險絲燒斷,繼電器重復跳閘,電燈發(fā)暗,或者聞到金屬或塑料焦糊味,那么這是一個危險信號:要么是電線發(fā)生故障,要么是負載過大。要更換電線或增容。但有些房屋主人圖快圖省事,采取錯誤的維修措施,例如用 20安培的保險絲保護 15安培的電路。這樣,電線仍然可能過熱,因為大保險絲允許通過的電流大于電線能夠承受的電流。瓦特數(shù)不當?shù)臒襞菀部赡軐е逻^熱。 
    舊電線本身并不意味著故障,但要檢查電線的絕緣層是否狀況良好。磨損、刺穿或電流過大,都會破壞絕緣。電線發(fā)熱,絕緣層就會發(fā)硬變脆、綻裂和破損。 
    1.2電火花或電弧 
    舊房屋通常沒有防止觸電的接地措施,亦沒有把兩孔插座改為有地線的三孔插座。舊房屋的插座太少,滿足不了現(xiàn)代生活的需要,有時一個房間僅有一個插座,這樣,就會導致胡亂加接電線造成危險。按現(xiàn)在規(guī)范,一面墻至少每隔12英尺就要設(shè)置一個插座。 
    電弧現(xiàn)象亦會導致電氣火災(zāi),電火花跳過微小的空氣間隙,例如在兩個裸露的線頭之間或松動連接點,就可能引燃挨著的木材或絕緣材料,爆發(fā)明火。 
    1.3鋁芯電線
    20世紀60年代中期到70年代中期,大約有200萬幢房屋的房產(chǎn)商用廉價的鋁芯電線代替標準的銅芯電線來設(shè)分支電路,把電源從配電板引到每一個房間。鋁線在接頭處容易氧化或松動,產(chǎn)生“ 擊穿電弧”,使開關(guān)、插座和繼器板過熱。 
    1977年,美國“ 消費產(chǎn)品安全協(xié)會” 要求取消鋁線,不少住宅作了一次維修,但成千上萬的人家仍無動于衷。
    危險是現(xiàn)實存在的,去年3月,在新澤西州的莫里斯縣,一場大火燒死了安娜、她兒子格倫和她的3個孫子,鋁芯導線就是罪魁禍首。消防當局說,房屋建于1969年,鋁線分支電路又經(jīng)過不當維修??杀氖牵材扰P室窗外本來有一架逃生梯,但火焰壓倒了他們。 
    火災(zāi)隱患普遍是由無知的非專業(yè)人員的布線引起的,例如從一個房間引到另一個房間的墻內(nèi)薄皮電燈線、線徑不匹配和胡亂拼接的電氣短路等。
    搬住新居即算是新房子也要留神,馬里蘭州銀泉的湯姆兩年前花 325000 美元買了一幢新房,“我很少用洗碟機,但用到三四回時線路就壞了”,他說。檢查員發(fā)現(xiàn)了繼電器有嚴重電弧擊穿現(xiàn)象,另外還有電爐接線不良和無效線路。 
    怎么辦?如果發(fā)現(xiàn)電燈閃爍、插座發(fā)熱或其他警告跡象,請一位有執(zhí)照的電氣師作一次維修,考慮花25-60美元在繼電器板上設(shè)置可靠的新型“擊穿故障斷流器”,該裝置能檢測出不會引起斷電器跳閘的小過載電流。今年1月“, 美國電氣規(guī)范”已要求予以配置。 
    房屋每住過20年,或買房、添置大功率電器和房屋維修翻新時,記住作一次電氣檢查。如果你的城區(qū)或村鎮(zhèn)沒有檢查員,消防部門或房戶部門可幫你找一位,住宅電氣火災(zāi)問題不可忽視,它可能毀了你的家或你的親人。
    同樣,科技飛速發(fā)展的現(xiàn)在,更多的電氣*產(chǎn)品也在不斷產(chǎn)生,電氣*限流式保護器就可以有效克服傳統(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,能以微秒級速度快速限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護。
    2、限流式保護器的功能及應(yīng)用方案
    2.1.限流式保護器的設(shè)計
    ASCP200-1型電氣*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(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)。
    2.2. 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)快速限流保護;
    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,或第三方監(jiān)控軟件或平臺,從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
    2.3. ASCP200-1技術(shù)參數(shù)
    2.4.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
    2.5.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、腐蝕性化學氣體和沉淀物質(zhì),并注意環(huán)境溫度和通風散熱。
    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(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?qū)е拢赏ㄟ^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。
    3、結(jié)語
    限流式保護器是對現(xiàn)有電氣保護產(chǎn)品的有效補充,它能夠有效探測線路中的故障電弧,及時預警,有效保護人民生命財產(chǎn)安全!
    參考文獻:
    [1]曾國平.住宅中的電氣火災(zāi).觀潮時代廣場56期
    [2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版

    安科瑞電氣股份有限公司專注于數(shù)據(jù)中心能耗管理,智慧能源綜合服務(wù)平臺,數(shù)據(jù)中心智能配電,能源管理系統(tǒng)等

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