劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

前言：千年古剎山西圓智寺火災(zāi)、河南雞公山火災(zāi)、浙江寧波天主教堂火災(zāi)、湖南懷化洪江古商城火災(zāi)、云南巍山古城拱辰樓火災(zāi)、香格里拉縣獨(dú)克宗古城火災(zāi)、福建南平邵武市城郊鎮(zhèn)高南村千年古剎南源寺火災(zāi)??近年來，全各地頻繁地報(bào)出文物古建筑火災(zāi)的news。除了這些文物古建筑外,寺廟、佛堂、 歷史博物館等建筑的火災(zāi)事故也是頻繁不斷,不得不引起我們的重視。

關(guān)鍵詞：電氣；防火設(shè)計(jì)：限流式保護(hù)器：古建筑：火災(zāi)

、概述

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,古鎮(zhèn)、古街、古村寨旅游業(yè)的開發(fā), 文物級(jí)古建筑火災(zāi)數(shù)量呈現(xiàn)明顯的走高趨勢(shì)。2015年1月24 日,家文物局督察司司長(zhǎng)劉銘威在news發(fā)布會(huì)上通報(bào)2014年及2015年年初我文物建筑火災(zāi)概況時(shí)作出表示：2014年家文物局共接報(bào)文物建筑火災(zāi)事故18起,其中全重點(diǎn)文物保護(hù)單位發(fā)生火災(zāi)6起,山西圓智寺、河南雞公山近代建筑、浙江寧波天主教堂等全重點(diǎn)文物保護(hù)單位損失較為嚴(yán)重。015年剛剛過去22天,家文物局已接報(bào)2起省級(jí)文物保護(hù)單位火災(zāi)事故,分別為云南拱辰樓（屬電氣火災(zāi)）和青海查郎寺。

二、為什么文物古建筑電氣火災(zāi)頻發(fā)并有逐年增加之勢(shì)？究其原因,有以下四點(diǎn):

1．文物建筑的管理使用人用電意識(shí)淡薄,管理缺位。文物建筑內(nèi)的工作人員在古建筑里不規(guī)范地使用取暖器、熱水壺、電腦等電氣設(shè)備。由于這些古建筑很多被用于經(jīng)營(yíng)茶館、樂坊等場(chǎng)所,用電設(shè)備多而雜,管理起來非常困難,再加上用電不規(guī)范的行為時(shí)有發(fā)生,直接導(dǎo)致電氣火災(zāi)的頻發(fā)。

2．電氣線路超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),消防隱患突出。文物建筑的線路設(shè)計(jì)承載不了當(dāng)今復(fù)雜多樣的用電環(huán)境,不少商鋪沒有按規(guī)范鋪設(shè)電氣線路,私拉亂接現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

3．消防基礎(chǔ)設(shè)施短缺。目前,很多古鎮(zhèn)、古建筑被開發(fā)出來作為旅游地點(diǎn)。在火災(zāi)承載力脆弱的古鎮(zhèn)上,經(jīng)營(yíng)行業(yè)日益多元化,用火用電量持續(xù)上升。但是,古鎮(zhèn)古建筑內(nèi)部分文物建筑的消防水源問題卻沒有得到及時(shí)改善,不少地區(qū)未建設(shè)消防供水系統(tǒng),絕大部分文物建筑都沒有設(shè)置電氣火災(zāi)防控措施。

4．年久失修,線路老化嚴(yán)重。由于文物古建筑大多年代，久遠(yuǎn),電氣線路往往因維護(hù)保養(yǎng)不到位已老化損壞,隨著時(shí)間的推移,這些線路還在繼續(xù)"帶病服役",并沒有更新?lián)Q代的趨勢(shì)。面對(duì)這些情況,教好的解決辦法就是使用合適的電氣保護(hù)產(chǎn)品,從源頭抓起,在火災(zāi)發(fā)生之前就發(fā)出jing示,提醒單位及早進(jìn)行防范。

現(xiàn)有的電氣保護(hù)產(chǎn)品主要有低壓電氣領(lǐng)域的斷路器和電氣火災(zāi)監(jiān)控領(lǐng)域的剩余電流探測(cè)器。斷路器可以對(duì)過載、短路、漏電等情況進(jìn)行保護(hù),剩余電流探測(cè)器能夠?qū)€路泄漏電流進(jìn)，行檢測(cè)。但是當(dāng)電氣線路因絕緣老化、破損、接觸不良等引起故障電時(shí),其線路電流遠(yuǎn)小于斷路器的動(dòng)作閾值,斷路器不會(huì)動(dòng)作。當(dāng)串聯(lián)電弧或并聯(lián)電弧發(fā)生時(shí),線路的電流矢量和為,漏電保護(hù)或者剩余電流探測(cè)器也無法探測(cè)。

三、限流式保護(hù)器的功能及應(yīng)用方案

1.限流式保護(hù)器的設(shè)計(jì)

ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)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(shí)間長(zhǎng)、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等當(dāng)弊端，發(fā)生短路故障時(shí)，能以微秒級(jí)速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù)，從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故，保障使用場(chǎng)所人員和財(cái)產(chǎn)的。

安科瑞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)的斷開是種機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程，分?jǐn)鄷r(shí)間需要幾十毫秒(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)。

2. 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，較大額定電流為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。

3. ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

4.應(yīng)用方案圖示

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

5.使用注意事項(xiàng)

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)該與其前級(jí)的斷路器的額定電流保持致。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。

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。

為確?？煽窟B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)。

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。待檢查線路，并排除故障后，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)。

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拢赏ㄟ^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，恢復(fù)正常運(yùn)行。

四、結(jié)語

限流式保護(hù)器是對(duì)現(xiàn)有電氣保護(hù)產(chǎn)品的有效補(bǔ)充,它能夠有效探測(cè)線路中的故障電弧,及時(shí)預(yù)警,有效保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn),為古鎮(zhèn)古建筑這些高危旅游景點(diǎn)保駕護(hù)航！

參考文獻(xiàn)：

[1]董曉白.故障電弧探測(cè)裝置可預(yù)警古建筑火災(zāi).

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

作者簡(jiǎn)介：劉細(xì)鳳，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護(hù)器的研發(fā)與應(yīng)用