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浅谈限流式保护器在家庭用电安全防火中的应用

发布时间: 2022-02-24  点击次数: 137次
王晶晶
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】电器设备陈旧、线路老化长期得不到更换,是引发家庭火灾的原因之一。
【关键词】家庭火灾;安全用电;防火
0前言 
      冬春季节,电暖气、电褥子、电水壶、电饭煲等家庭电器的使用频次增加,家庭用电负荷加重,火灾隐患也悄然而至。
      在这里给您介绍一下重要的安全用电小常识。
1小心!这些情况可能引发火灾
1.1高温
      一般电气设备、线路在运行过程中,会产生一定的温度,如60W的电灯表面温度为1 3 7℃~1 80℃;1000W的碘钨灯,其表面温度为600℃~800℃。功率不同,表面温度不同,随着功率变大,其表面温度也逐步升高。
特别是发生故障的电器设备及线路,产生的温度就更高。如导线接触不良可产生1000℃的高温。还有电热器本身就产生高温,如电炉、电热毯、电熨斗,在使用过程中稍有不慎,就可能引起火灾。
1.2电火花
      电器在安装和使用过程中,接通或切断电源、线路短路或裸导线相碰,金属件碰到裸导线,电线接头处接触不好,产生松动等,都会产生电火花或电弧。电弧的温度可达3000℃,这样的高温能引燃大多数可燃物。
1.3电器设备陈旧、线路老化长期得不到更换,也是引发火灾的原因之一
      导线在正常情况下大约使用25年,如果使用条件差,没有按具体环境选择导线的类型,导线长期处于过负荷状态,这样就会加速导线绝缘老化、损坏,容易诱发火灾。
1.4用电负荷变大
      随着人民生活水平的提高,城乡居民家庭用电越来越多,电视机、电风扇、洗衣机、电冰箱、电饭锅、电熨斗等已为普通家庭所有,有电热器、空调器、微波炉、录放相机、组合音响、美容用电器等的家庭也占有很大比例。而这些居民家庭电器线路的铺设,大部分没有考虑到现代家用电器的安全载流量,用电负荷过大,容易造成火灾。
图1
2家庭安全用电小贴士
2.1合理安装配电盘
      要将配电盘安装在室外安全的地方,配电盘下切勿堆放易燃、可燃物品,防止保险丝熔化后炽热的熔珠掉落,将物品引燃。保险丝的选用要根据家庭用电量,不可随意更换粗保险丝或用铜、铁丝、铝丝代替。有条件的家庭宜安装合格的空气开关或漏电保护装置,当用电量超负荷或发生人员触电等事故时,它可以及时动作并切断电流。
2.2正确使用电源线
      家用电源线的主线至少应选用4mm2以上的铜芯线、铝皮线或塑料护套线,在干燥的屋子里可以采用一般绝缘导线,而在潮湿的屋子里则要采用有保护层的绝缘导线,对经常移动的电气设备要采用质量好的软线。老化严重的电线,应及时更换。
2.3合理地布置电线
      合理、规范布线,既美观又安全,能有效防止短路等现象的发生。如果电线采取明敷时,要防止绝缘层受损,可以选用质量好一点的电线或采用穿阻燃PVC塑料管保护;对通过可燃装饰物表面时要穿轻质阻燃套,有吊顶的房间其吊顶内的电线应采用金属管或阻燃PVC塑料管保护。对于需要穿过墙壁的电线,为了防止绝缘层破损应将硬塑料管砌于墙内,两端出口伸出墙面约1厘米。
2.4正确使用家用电器
      首先要认真阅读电器使用说明书,留心其注意事项和维护保养要求。空调器、微波炉、电热水器和烘烤箱等家用电器不要频繁开关机,使用完毕后将其本身开关关闭,同时还应将电源插头拔下,有条件的安装单独的空气开关。对一些电容器耐压值不够的家用电器,因发热或受潮或就会发生电容被击穿而导致烧毁的现象,如果发现温度异常,应断电检查,排除故障,并宜在线路中增设稳压装置。
2.5做好防火灭火工作
      离家或睡觉时,要检查电器是否断电。有条件的家庭可购置一个2公斤以上的小灭火器,家里还应准备手电、绳子、毛巾等防火逃生工具。一旦发生电器火灾,不要惊慌,先要及时拉闸断电,并大声向四邻呼救,拔打火警电话119。同时,用水、湿棉被或平时预备的灭火器迅速灭火。如果火势太大时,要适时避险,千万不要恋财,舍不得家具财物什么的,生命是重要的,逃命要紧。
3厨房用电千万当心
      湿手不得接触电器和电器装置,否则易触电,电灯开关使用拉线开关。电源保险丝不可用铜丝代替。因为铜丝熔点高,不易熔断,起不到保护电路的作用,应选用适宜的保险丝。灯头应使用螺口式,并加装安全罩。电饭煲、电炒锅、电磁炉等可移动的电器,用完后除关掉开关,还应把插头拔下,以防开关失灵。因为长时间通电会损坏电器,造成火灾。
      一般家庭在正常情况下不宜使用电炉,如要用电炉应有专用线路。家用照明电路不可接用电炉,因为这样电炉电热丝容易和受热器接触而直接或间接造成触电事故。
4日光灯也会引起火灾
      尽管日光灯的灯管温度不高,可实际上由日光灯引起的火灾也时有发生,这是何故呢?问题不在灯管,而是由日光灯的镇流器引起的。
      不同规格的日光灯对电压和电流的要求各不一样,因此都要配装一只镇流器,用来降低电压和限制电流,镇流器由漆包线圈和硅钢片组成。其结构像一个小型变压器,所不同的是它只有一组线圈。镇流器在通电时要消耗一部分电能,并将电能转化为热能。所以,镇流器通电后,线圈和硅钢片都要发热,尤其是质量较差的就更易发热,若遇温度过高时,会使绝缘损坏,形成短路,以致引燃附近的可燃物。
      因此,在购买时要选择质量好的,在安装时不能将镇流器直接装在可燃材料上,并注意与可燃物保持一定的距离,在日常生活中还要注意防潮防湿和通风,不要频繁地开关日光灯。
5使用微波炉“四忌一应"
5.1忌用封闭容器
      加热液体时应使用广口容器,因为在封闭容器内食物加热产生的热量不容易散发,使容器内压力过高,易引起爆破事故。即使在煎煮带壳食物时,也要事先用针或筷子将壳刺破,以免加热后引起爆裂、飞溅弄脏炉壁,或者溅出伤人。
5.2忌油炸食品
      因高温油会发生飞溅导致火灾。如万一不慎引起炉内起火时,切忌开门,而应先关闭电源,待火熄灭后再开门降温。
5.3忌长时间在微波炉前工作
      开启微炉后,人应远离微波炉或人距离微波炉至少在l米之外。
5.4忌将带壳的鸡蛋、带密封包装的食品直接烹调,可引起爆炸
5.5炉内应经常保持清洁
      在断开电源后,使用湿布与中性洗涤剂擦拭,不要冲洗,勿让水流入炉内电器中。
6用电褥子取暖“三大注意"
      电褥子在使用时,要看清使用的电压与家庭电源的电压是否一样;不要弄湿电褥子,否则容易造成漏电,避免折断电热丝,防止造成短路;通电时间不能过长普通型电褥子不要与热水袋等其他热源同时共用,以避免造成局部过热;电褥子使用完后要拔掉电源插头。
      此外,电褥子取暖还应注意:一是购买正规厂家的电褥子。在购买中要把好质量关;二是在使用时,电褥子应平铺在床单或者薄的褥子下面,不能折叠起来使用。保存时应将电褥子卷成筒状切忌折叠。大多数电褥子通电30分钟后温度就会上升到38℃左右,这时应该将调温开关拨到低温档或者关掉电源;三是不能将电褥子铺在有尖锐突起的物体上使用;湿了的或脏的电褥子不能用手揉搓,否则会损伤电热线的绝缘层或者折断电热线,应该用软毛刷蘸水洗刷,晾干后才能使用。
7限流式保护器在电气防火的应用
7.1限流式保护器的功能及应用方案
7.1.1限流式保护器的设计
      电气防火限流式保护器可有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大,以及使用寿命短等当弊端,发生短路故障时,能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护,从而能显著减少电气火灾事故,保障使用场所人员和财产的安全。
      安科瑞ASCP200-1电气防火限流式保护器的主要元件是固态开关,不同于传统家用的空气开关(微断)。我们知道,传统空气开关的断开是一种机械运动过程,分断时间需要几十毫秒(一般30~50ms),带负载断开时通常伴随有电弧的产生。而固态开关的断开则是依靠半导体内部的载流子运动实现,分断时间微秒级,速度快,无电弧产生。
      如图1所示,当发生短路故障时,传统空气开关在电流升至C点时才能动作,且无法瞬时切断电流,而固态开关则可以在电流升至B点时即瞬间切断短路电流。
 
图2短路故障前后电流与时间关系图
      从流过电阻的电流热量公式Q=I2Rt,可以很容易看出,传统空气开关与固态开关在短路时所释放的能量差别可以达到数千倍之多。因此当装配限流式保护器的回路发生短路故障时,就可以避免电弧的产生,从而有效降低了电气火灾。
7.1.2 ASCP200-1功能特点
ASCP200-1型电气防火限流式保护器是单相限流式保护器,较大额定电流为63A。主要功能如下:
A)短路保护功能,线路发生短路故障时,能在150微秒内实现快速限流保护;
B)过载保护功能,线路持续过载时,保护器限流保护;
C)表内超温保护功能,保护器内部器件工作温度过高时,
保护器限流保护;
D)过/欠压保护功能,线路欠压或过压时,保护器告警或限流保护(可设);
E)电缆温度监测功能,被测线缆温度超过报警设定值时,保护器告警或限流保护(可设);
F)漏电流监测功能,线路漏电超过报警设定值时,保护器告警或限流保护(可设);
G)通讯功能,保护器配置1路RS485接口,1路2G无线通讯,可以将数据发送到安科瑞Acrel-6000安全云平台,或第三方监控软件或平台,从而实现远程监控。
7.1.3 ASCP200-1技术参数
7.1.4应用方案图示
      ASCP200-1型电气防火限流式保护器建议安装在入户开关下端,额定电流值根据入户开关的具体规格进行设置,典型应用示意图如图2所示:
图3 ASCP200-1家用防火解决方案安装示意图
7.1.5使用注意事项
      在选用限流式保护器时,限流式保护器的设定的额定电流应该与其前一级的断路器的额定电流保持一致。例如,当限流式保护器输入端断路器的额定电流为32A时,应将限流式保护器的额定电流设置为32A。为保障限流式保护器的正常使用,严禁将其使用于与其前端断路器的额定电流不匹配的配电线路中。
      ASCP200系列采用限流式保护器采用壁挂式安装,可以挂墙安装,也可以安装在箱体内,应确保安装场所无滴水、腐蚀性化学气体和沉淀物质,并注意环境温度和通风散热。
      为确保可靠连接,接线时应按接线图进行,同时为了防止接头处接触电阻过大而导致局部过热,也避免因接触不良而导致保护器工作不正常,线头应采用合适大小的U形冷压头压接后,再插入保护器相应端子上并将螺钉拧紧压实。
      保护器内部带有交流电,严禁非专业人士擅自打开产品外壳。保护器在使用期间,若被保护线路发生短路或过载故障而被限流保护时,保护器仍处于带电状态,不允许随意碰触用电线路的金属部分。待检查线路,并排除故障后,长按保护器的复位按键约2秒钟,使保护器恢复正常运行时。
      当保护器因超温而发生限流保护时,则可能是因为负载电流过大,环境温度过高或通风散热不良等原因导致,可通过加强通风等措施,等保护器温度降下来后,再长按复位键,使保护器复位,恢复正常运行。
参考文献
[1]杨元平,杜华强.安全用电防火灾.
[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.


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