淺談限流式保護(hù)器在接線松動(dòng)時(shí)火災(zāi)預(yù)防中的應(yīng)用

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【關(guān)鍵詞】接線松動(dòng)；電氣火災(zāi)；過載

1事故經(jīng)過

        2018年8月5日的微山湖畔，正值高溫天氣，炙熱烤人，家用空調(diào)制冷用電能量激增。15時(shí)18分，當(dāng)?shù)毓╇姽緭屝拗笓]班接到電話，某供電所一臺(tái)區(qū)計(jì)量箱起火，火勢正在蔓延。搶修指揮班立即向轄區(qū)供電所下發(fā)派工單。供電所立即出動(dòng)搶修人員，經(jīng)3 h搶修恢復(fù)了供電。

2事故排查

        搶修人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，該計(jì)量箱內(nèi)部負(fù)荷的2號(hào)電能表接線端子與進(jìn)戶線的連接松動(dòng)，表尾燒蝕引發(fā)箱內(nèi)起火，造成臺(tái)區(qū)的保護(hù)動(dòng)作停電。

3事故預(yù)防措施

3.1嚴(yán)把施工工藝關(guān)

        現(xiàn)場施工時(shí)，螺釘和線頭的接觸面積要大，壓力要適中。一要避免因壓接過松導(dǎo)致接觸電阻大，接頭氧化發(fā)熱；二要避免接頭壓力過大，對導(dǎo)線造成較深壓痕，損傷導(dǎo)線，影響導(dǎo)線載流率。

3.2各設(shè)備設(shè)施要與其工作負(fù)荷相匹配

        一是電能表不要過負(fù)荷使用，應(yīng)密切關(guān)注客戶負(fù)荷變化，電流即將超*，要更換大量程的表計(jì)，同時(shí)導(dǎo)線線徑要滿足通流能力；二是要防止膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致接頭處出現(xiàn)故障，盡量選取尺寸合適、材質(zhì)相同的材料進(jìn)行連接，材質(zhì)不同時(shí)加裝輔助連接材料，比如銅鋁連接的線路要加裝過渡連接裝置。

3.3開展季節(jié)性維護(hù)與周期性檢查工作

        要抓住兩個(gè)“有利時(shí)機(jī)"加強(qiáng)維護(hù)。夏季過后，負(fù)荷開始降低，地表溫度開始回落，螺釘與線路接觸處容易因溫度系數(shù)不同導(dǎo)致松動(dòng)，要抓住這一“有利時(shí)機(jī)"，對螺釘緊固，減小接觸電阻，變大通流能力；冬天取暖負(fù)荷攀升，冬季過后，溫度開始升高，客戶負(fù)荷波動(dòng)較大，便成為了緊固螺釘?shù)牡诙坝欣麜r(shí)機(jī)"，要抓住機(jī)會(huì)及時(shí)緊固螺釘。同時(shí)要加強(qiáng)運(yùn)維監(jiān)控，定期排查隱患，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)制定消缺計(jì)劃，必要時(shí)下達(dá)隱患告知書，通知客戶整改落實(shí)。

4限流式保護(hù)器在電氣防火的應(yīng)用

4.1限流式保護(hù)器的功能及應(yīng)用方案

4.1.1限流式保護(hù)器的設(shè)計(jì)

        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、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)的斷開是一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程，分?jǐn)鄷r(shí)間需要幾十毫秒(一般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2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)。
4.1.2 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)測功能，被測線纜溫度超過報(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。

4.1.2ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

4.1.3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3 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

4.1.4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)該與其前一級(jí)的斷路器的額定電流保持一致。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?，可通過加強(qiáng)通風(fēng)等措施，等保護(hù)器溫度降下來后，再長按復(fù)位鍵，使保護(hù)器復(fù)位，恢復(fù)正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]龐思澤,孫后中.接線松動(dòng)引發(fā)電氣火災(zāi).

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06版.

作者簡介：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。