浅谈限流式保护器在低压线路电气火灾的应用

安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定  201801

 

【摘要】随着经济的发展，生活水平的提高，电能逐渐成为人们 生产、生活的一部分，电能一方面给人们带来便利，另一方面也由于电能的使用不当而导致即电气火灾发生，所造成的危害也非常严重。尤其近年来，低压电气线路火灾在我国频频发生，进而直接威胁到群众的生命财产。为了确保人们使用电能，同时规避电能造成的损失，本文就通过对低压线路常见电气故障火灾原因进行分析，同时结合电气火灾发生原因提出相应的预防措施，以期为抵押线路电气的使用提供一定的保障。

【关键词】：低压；线路；电气火灾；原因浅析

  在低压线路电气火灾原因中，线路短路是一个非常重要的原因。低压线路、电气设备常常会因为短路而发生火灾，线路短路造成电线或电子设备电流突然变大，内部温度突然变高，致使线路被烧毁，从而发生低压线路的电气火灾，给人们造成危害。

  在连接电气设备的过程中，可能会因为安装人员的操作不当或技术不到位，导致线路的接触不良。用电设备在通电状态下，会受到回路电流的影响，线路接触不良的地方就会产生高温、静电现象，从而使电气线路的绝缘层被点燃，引起物品的燃烧，而造成的低压线路的电气火灾。在实际的消防工作中，因线路接触不良而发生的火灾很难预防，一般技术不精的人员是很难找到线路接触不良部位的。

  在低压供电线路中，线路绝缘皮难以避免的会因老化或是自然因素、外力因素的影响而被破坏，容易导致漏电，并且在漏电过程中容易产生高温、电弧、电火花，进而很可能借助周围易燃物体而引发火灾。这种火灾在预防上难度大，且一旦发生会带来严重的影响与损失。

  与载流量相比，当流过电气线路的电流较大时，在线路产生高温，进而引燃造成火灾，这种火灾被称为线路过载火灾。在引发线路电气火灾的各种原因中，线路过载也是一种重要的因素。对于电气线路来说，过载一方面直接引起火灾，另一方面过载会对线路绝缘材料造成损坏。当线路发生过载故障时，通常情况下会导致线路发生短路、接触不良、漏电等故障，使得低压电气故障的范围变大，进而增加了火灾损失。

  加强国家消防部门，其他相关部门协作，共同参与用电的管理工作。对电气工程的设计、安装、检验，要得到相关的质量检测和监督部门审核认证，对不符合建筑标准的工程要强行拆除，并给予一定的经济惩罚或追究法律责任。对各单位的电气使用情况负责人，进行定期的资格认证和考试评价，努力提高电气火灾的预防手段、检测技术，把电气预防工作落到实处。不断完善电气工程检查和验收制度，提高要求标准，定期对线路进行检测维修，降低电气火灾发生的隐患。

  为了更好的预防低压线路电气火灾，在相关部门的配合下，对容易出现电气火灾的区域进行设施升级，包括商场、加油站等地区，可以向起推广只用阻燃耐火的电缆线，这样即便出现短路、漏电或过载等情况，也不会导致低压线路绝缘材料被引燃，及时出现了火势，也可以延长火势蔓延的时间，从而为灭火争取更多的时间，达到预防火灾的目的。消防管理部门也可以根据地区建筑的使用目的，推广其使用剩余电流保护器，在这一设备的帮助下，针对低压线路漏电、过载等火灾隐患可以实现有效防控。

  规避线路短路问题的发生，保护好线路的绝缘层。在对导线进行敷设时，需要采取配管等来实现对导线的处理，尽量避免线路在外，同时，要避免将导线直接抹在墙内。在铺设导线的过程中，需要做好防护措施，当需要将导线埋在地下，则需要确保电缆的平直性，以确保线路绝缘的完整性。第二，在对导线进行铺设的过程中，需要针对存在高温且易腐蚀的环境，落实避开处理措施，同时，可借助阻燃配管以及防火线槽等，实现对导线的保护，有必要时，可采用阻燃电缆。第三，一旦发生了线路短路问题，则需要立刻将电源切断，并针对火势落实控制措施，避免火势发生蔓延，同时，在尚未切断电源的情况下，避免直接用水来进行灭火。第四，导线截面选取一定要适当，载流量要大于负载额定电流，为了防止

低压电网的短路或者过载引起电火灾，对设备使用熔断器、限流热继电器、电动机综合保护器等保护装置。

  在确保线路绝缘皮完整性的基础上，避免发生接地故障问题。第一，安装漏电保护开关，在各末级配电箱尤其是办公楼、宿舍楼配电箱内，将进线总开关全部换成漏电保护开关，并定期试验，这样一旦发生漏电，就可以迅速断开总电源，避免事故发生；第二，PE 线实施多点重复接地。可采取将 PE 保护线多点重复接地，避免这种情况；第三，实现相应监控系统的布设。在电厂中，由于会使用大量的电气设备，且实现电气设备的可靠运行，是确保满足社会用电以及供暖需求的基础，因此，可借助火灾监控系统的安装，实现对电气设备运行状态的监管，进而实现对电气火灾的有效预防，并实现对电气设备的有效保护。总而言之，在现代社会中，由低压线路而引发的电气火灾非常常见，因此要具体分析造成火灾的原因，分别是短路、漏电以及过载等，通过原因的分析制定可靠的解决计划和措施，从而提高低压电气的使用。

3.1.1 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。

  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1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。

3.1.2 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云平台，或第三方监控软件或平台，从而实现远程监控。

 

3.1.3 ASCP200-1技术参数

3.1.4 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2 ASCP200-1家用防火解决方案安装示意图

 

3.1.5 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。

  总而言之，在现代社会中，由低压线路而引发的电气火灾非常 常见，因此要具体分析造成火灾的原因，分别是短路、漏电、接触不良以及过载等，通过原因的分析制定可靠的解决计划和措施，从而提高低压电气的使用安全性。

 

[1] 苟寅武.低压线路常见电气火灾原因分析及预防措施 [J]. 现代商贸工业，2015，16：213-214.

[2] 叶青.范亚莉.低压线路电气火灾原因浅析.

[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版

 

作者简介：缪建梅，女，安科瑞电气股份有限公司，主要从事电气防火限流式保护器的研发与应用，手机：15618860710（微信同号），QQ:2880157864，邮箱: 2880157864@qq.com