淺談限流式保護(hù)器在家庭用電安全防火中的應(yīng)用

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】電器設(shè)備陳舊、線路老化長(zhǎng)期得不到更換，是引發(fā)家庭火災(zāi)的原因之一。

【關(guān)鍵詞】家庭火災(zāi)；安全用電；防火

0前言

    冬春季節(jié)，電暖氣、電褥子、電水壺、電飯煲等家庭電器的使用頻次增加，家庭用電負(fù)荷加重，火災(zāi)隱患也悄然而至。

    在這里給您介紹一下重要的安全用電小常識(shí)。

1小心!這些情況可能引發(fā)火災(zāi)

1.1高溫

    一般電氣設(shè)備、線路在運(yùn)行過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的溫度，如60W的電燈表面溫度為1 3 7℃～1 80℃；1000W的碘鎢燈，其表面溫度為600℃～800℃。功率不同，表面溫度不同，隨著功率變大，其表面溫度也逐步升高。

特別是發(fā)生故障的電器設(shè)備及線路，產(chǎn)生的溫度就更高。如導(dǎo)線接觸不良可產(chǎn)生1000℃的高溫。還有電熱器本身就產(chǎn)生高溫，如電爐、電熱毯、電熨斗，在使用過程中稍有不慎，就可能引起火災(zāi)。

1.2電火花

    電器在安裝和使用過程中，接通或切斷電源、線路短路或裸導(dǎo)線相碰，金屬件碰到裸導(dǎo)線，電線接頭處接觸不好，產(chǎn)生松動(dòng)等，都會(huì)產(chǎn)生電火花或電弧。電弧的溫度可達(dá)3000℃，這樣的高溫能引燃大多數(shù)可燃物。

1.3電器設(shè)備陳舊、線路老化長(zhǎng)期得不到更換，也是引發(fā)火災(zāi)的原因之一

    導(dǎo)線在正常情況下大約使用25年，如果使用條件差，沒有按具體環(huán)境選擇導(dǎo)線的類型，導(dǎo)線長(zhǎng)期處于過負(fù)荷狀態(tài)，這樣就會(huì)加速導(dǎo)線絕緣老化、損壞，容易誘發(fā)火災(zāi)。

1.4用電負(fù)荷變大

    隨著人民生活水平的提高，城鄉(xiāng)居民家庭用電越來越多，電視機(jī)、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電冰箱、電飯鍋、電熨斗等已為普通家庭所有，有電熱器、空調(diào)器、微波爐、錄放相機(jī)、組合音響、美容用電器等的家庭也占有很大比例。而這些居民家庭電器線路的鋪設(shè)，大部分沒有考慮到現(xiàn)代家用電器的安全載流量，用電負(fù)荷過大，容易造成火災(zāi)。

2家庭安全用電小貼士

2.1合理安裝配電盤

    要將配電盤安裝在室外安全的地方，配電盤下切勿堆放易燃、可燃物品，防止保險(xiǎn)絲熔化后熾熱的熔珠掉落，將物品引燃。保險(xiǎn)絲的選用要根據(jù)家庭用電量，不可隨意更換粗保險(xiǎn)絲或用銅、鐵絲、鋁絲代替。有條件的家庭宜安裝合格的空氣開關(guān)或漏電保護(hù)裝置，當(dāng)用電量超負(fù)荷或發(fā)生人員觸電等事故時(shí)，它可以及時(shí)動(dòng)作并切斷電流。

2.2正確使用電源線

    家用電源線的主線至少應(yīng)選用4mm2以上的銅芯線、鋁皮線或塑料護(hù)套線，在干燥的屋子里可以采用一般絕緣導(dǎo)線，而在潮濕的屋子里則要采用有保護(hù)層的絕緣導(dǎo)線，對(duì)經(jīng)常移動(dòng)的電氣設(shè)備要采用質(zhì)量好的軟線。老化嚴(yán)重的電線，應(yīng)及時(shí)更換。

2.3合理地布置電線

    合理、規(guī)范布線，既美觀又安全，能有效防止短路等現(xiàn)象的發(fā)生。如果電線采取明敷時(shí)，要防止絕緣層受損，可以選用質(zhì)量好一點(diǎn)的電線或采用穿阻燃PVC塑料管保護(hù)；對(duì)通過可燃裝飾物表面時(shí)要穿輕質(zhì)阻燃套，有吊頂?shù)姆块g其吊頂內(nèi)的電線應(yīng)采用金屬管或阻燃PVC塑料管保護(hù)。對(duì)于需要穿過墻壁的電線，為了防止絕緣層破損應(yīng)將硬塑料管砌于墻內(nèi)，兩端出口伸出墻面約1厘米。

2.4正確使用家用電器

    首先要認(rèn)真閱讀電器使用說明書，留心其注意事項(xiàng)和維護(hù)保養(yǎng)要求。空調(diào)器、微波爐、電熱水器和烘烤箱等家用電器不要頻繁開關(guān)機(jī)，使用完畢后將其本身開關(guān)關(guān)閉，同時(shí)還應(yīng)將電源插頭拔下，有條件的安裝單獨(dú)的空氣開關(guān)。對(duì)一些電容器耐壓值不夠的家用電器，因發(fā)熱或受潮或就會(huì)發(fā)生電容被擊穿而導(dǎo)致燒毀的現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)溫度異常，應(yīng)斷電檢查，排除故障，并宜在線路中增設(shè)穩(wěn)壓裝置。

2.5做好防火滅火工作

    離家或睡覺時(shí)，要檢查電器是否斷電。有條件的家庭可購(gòu)置一個(gè)2公斤以上的小滅火器，家里還應(yīng)準(zhǔn)備手電、繩子、毛巾等防火逃生工具。一旦發(fā)生電器火災(zāi)，不要驚慌，先要及時(shí)拉閘斷電，并大聲向四鄰呼救，拔打火警電話119。同時(shí)，用水、濕棉被或平時(shí)預(yù)備的滅火器迅速滅火。如果火勢(shì)太大時(shí)，要適時(shí)避險(xiǎn)，千萬不要戀財(cái)，舍不得家具財(cái)物什么的，生命是重要的，逃命要緊。

3廚房用電千萬當(dāng)心

    濕手不得接觸電器和電器裝置，否則易觸電，電燈開關(guān)使用拉線開關(guān)。電源保險(xiǎn)絲不可用銅絲代替。因?yàn)殂~絲熔點(diǎn)高，不易熔斷，起不到保護(hù)電路的作用，應(yīng)選用適宜的保險(xiǎn)絲。燈頭應(yīng)使用螺口式，并加裝安全罩。電飯煲、電炒鍋、電磁爐等可移動(dòng)的電器，用完后除關(guān)掉開關(guān)，還應(yīng)把插頭拔下，以防開關(guān)失靈。因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間通電會(huì)損壞電器，造成火災(zāi)。

    一般家庭在正常情況下不宜使用電爐，如要用電爐應(yīng)有線路。家用照明電路不可接用電爐，因?yàn)檫@樣電爐電熱絲容易和受熱器接觸而直接或間接造成觸電事故。

4日光燈也會(huì)引起火災(zāi)

    盡管日光燈的燈管溫度不高，可實(shí)際上由日光燈引起的火災(zāi)也時(shí)有發(fā)生，這是何故呢?問題不在燈管，而是由日光燈的鎮(zhèn)流器引起的。

    不同規(guī)格的日光燈對(duì)電壓和電流的要求各不一樣，因此都要配裝一只鎮(zhèn)流器，用來降低電壓和限制電流，鎮(zhèn)流器由漆包線圈和硅鋼片組成。其結(jié)構(gòu)像一個(gè)小型變壓器，所不同的是它只有一組線圈。鎮(zhèn)流器在通電時(shí)要消耗一部分電能，并將電能轉(zhuǎn)化為熱能。所以，鎮(zhèn)流器通電后，線圈和硅鋼片都要發(fā)熱，尤其是質(zhì)量較差的就更易發(fā)熱，若遇溫度過高時(shí)，會(huì)使絕緣損壞，形成短路，以致引燃附近的可燃物。

    因此，在購(gòu)買時(shí)要選擇質(zhì)量好的，在安裝時(shí)不能將鎮(zhèn)流器直接裝在可燃材料上，并注意與可燃物保持一定的距離，在日常生活中還要注意防潮防濕和通風(fēng)，不要頻繁地開關(guān)日光燈。

5使用微波爐“四忌一應(yīng)"

5.1忌用封閉容器

    加熱液體時(shí)應(yīng)使用廣口容器，因?yàn)樵诜忾]容器內(nèi)食物加熱產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)，使容器內(nèi)壓力過高，易引起爆破事故。即使在煎煮帶殼食物時(shí)，也要事先用針或筷子將殼刺破，以免加熱后引起爆裂、飛濺弄臟爐壁，或者濺出傷人。

5.2忌油炸食品

    因高溫油會(huì)發(fā)生飛濺導(dǎo)致火災(zāi)。如萬一不慎引起爐內(nèi)起火時(shí)，切忌開門，而應(yīng)先關(guān)閉電源，待火熄滅后再開門降溫。

5.3忌長(zhǎng)時(shí)間在微波爐前工作

    開啟微爐后，人應(yīng)遠(yuǎn)離微波爐或人距離微波爐至少在l米之外。

5.4忌將帶殼的雞蛋、帶密封包裝的食品直接烹調(diào)，可引起爆炸

5.5爐內(nèi)應(yīng)經(jīng)常保持清潔

    在斷開電源后，使用濕布與中性洗滌劑擦拭，不要沖洗，勿讓水流入爐內(nèi)電器中。

6用電褥子取暖“三大注意"

    電褥子在使用時(shí)，要看清使用的電壓與家庭電源的電壓是否一樣；不要弄濕電褥子，否則容易造成漏電，避免折斷電熱絲，防止造成短路；通電時(shí)間不能過長(zhǎng)普通型電褥子不要與熱水袋等其他熱源同時(shí)共用，以避免造成局部過熱；電褥子使用完后要拔掉電源插頭。

    此外，電褥子取暖還應(yīng)注意：一是購(gòu)買正規(guī)廠家的電褥子。在購(gòu)買中要把好質(zhì)量關(guān)；二是在使用時(shí)，電褥子應(yīng)平鋪在床單或者薄的褥子下面，不能折疊起來使用。保存時(shí)應(yīng)將電褥子卷成筒狀切忌折疊。大多數(shù)電褥子通電30分鐘后溫度就會(huì)上升到38℃左右，這時(shí)應(yīng)該將調(diào)溫開關(guān)撥到低溫檔或者關(guān)掉電源；三是不能將電褥子鋪在有尖銳突起的物體上使用；濕了的或臟的電褥子不能用手揉搓，否則會(huì)損傷電熱線的絕緣層或者折斷電熱線，應(yīng)該用軟毛刷蘸水洗刷，晾干后才能使用。

7限流式保護(hù)器在電氣防火的應(yīng)用

7.1限流式保護(hù)器的功能及應(yīng)用方案

7.1.1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(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)的安全。

    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。

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)。

7.1.2 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(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安全云平臺(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。

7.1.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

7.1.4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：

ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

7.1.5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(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?，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(zhǎng)按復(fù)位鍵，使保護(hù)器復(fù)位，恢復(fù)正常運(yùn)行。

[1]楊元平,杜華強(qiáng).安全用電防火災(zāi).

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