電氣防火限流式保護器對木質結構傳統村落應用探討

【摘 要】 為實現對貴州省黔東南地區連片木質結構傳統村落電氣火災的“源頭控制”，當地 組織某公司研發了某滅弧式短路保護器并實施應用試點安裝。文中闡明了該地區木質結構火災尤其是電氣火災的嚴峻形勢，介紹了ASCP200-1電氣防火限流式保護器工作原理、主要功能、技術特點和應用示意圖。

【關鍵詞】木質結構房屋；電氣火災；火災監控 ；電氣防火限流式保護器

1引言

       貴州省黔東南苗族侗族自治州農村木質結構房屋村寨眾多，僅50戶以上的村寨就達3 922個，占全州農村村寨總數的87％。其中，50～99戶有2 444個，100～199戶有1 102個，200戶以上有376個。其中，含中國歷史文化名村7個，中國世界文化遺產預備名單村21個，國家生態村5個，中國傳統村落276個。黔東南州的傳統村落95％以上為木質結構，建筑結構耐火等級低且集中連片，加之社會經濟發展嚴重滯后和存在農村傳統的生活用火方式較為落后、村民消防意識薄弱、消防基礎設施不足、農村消防隊伍建設不規范等諸多薄弱環節，火災防控形勢一直十分嚴峻。

       2009年1月1日至2014年12月31日期間，黔東南州共發生農村村寨火災677起，占本地區該期間總火災總起數1 381起的49．02％，死亡56人，過火面積331 457．8平方米，受災戶數3 811戶，造成15 000人受災而返貧。據不*統計，一次性燒毀5戶及以上木質結構房屋的“火燒連營”火災為67起，占該期間農村火災總起數的1％。期間，在6年間的火災中，火災原因為電氣火災的火災起數占較大比重，達377起，占該期間農村火災總起數的56．69％。

       基于以上情況，安科瑞電氣推出的ASCP200-1電氣防火限流保護器基本涵蓋了上面的全部故障類型，可以為用戶提供一個簡單可靠的高性價比解決方案。

2 安科瑞ASCP200-1電氣防火限流保護器

        ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態開關，不同于傳統家用的空氣開關（微斷）。我們知道，傳統空氣開關的斷開是一種機械運動過程，分斷時間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負載斷開時通常伴隨有電弧的產生。而固態開關的斷開則是依靠半導體內部的載流子運動實現，分斷時間微秒級，速度快，無電弧產生。

       如圖1所示，當發生短路故障時，傳統空氣開關在電流升至C點時才能動作，且無法瞬時切斷電流，而固態開關則可以在電流升至B點時即瞬間切斷短路電流。

圖1 短路故障后電流與時間關系圖

       從流過電阻的電流熱量公式Q=I2Rt，可以很容易看出，傳統空氣開關與固態開關在短路時所釋放的能量差別可以達到數千倍之多。因此當裝配限流式保護器的回路發生短路故障時，就可以避免電弧的產生，從而有效降低了電氣火災。

1）ASCP200-1功能特點

ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器，額定電流為63A。主要功能如下:

A）短路保護功能，線路發生短路故障時，能在150微秒內實現快速限流保護；

B）過載保護功能，線路持續過載時，保護器限流保護；

C）表內超溫保護功能，保護器內部器件工作溫度過高時，保護器限流保護；

D）過/欠壓保護功能，線路欠壓或過壓時，保護器告警或限流保護（可設）；

E）電纜溫度監測功能，被測線纜溫度超過報警設定值時，保護器告警或限流保護（可設）；

F）漏電流監測功能，線路漏電超過報警設定值時，保護器告警或限流保護（可設）；

G）通訊功能，保護器配置1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以將數據發送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺，或第三方監控軟件或平臺，從而實現遠程監控。

2）ASCP200-1技術參數

3）ASCP200-1應用示意圖

          ASCP200-1型電氣防火限流式保護器建議安裝在入戶開關下端，額定電流值根據入戶開關的具體規格進行設置，典型應用示意圖如圖2所示：

圖2 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

3 注意事項

      1.在選用限流式保護器時，限流式保護器的設定的額定電流應該與其一級的斷路器的額定電流保持一致。例如，當限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時，應將限流式保護器的額定電流設置為32A。為保障限流式保護器的正常使用，嚴禁將其使用于與其端斷路器的額定電流不匹配的配電線路中。

       2.ASCP200系列采用限流式保護器采用壁掛式安裝，可以掛墻安裝，也可以安裝在箱體內，應確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉淀物質，并注意環境溫度和通風散熱。

       3.為確保可靠連接，接線時應按接線圖進行，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導致局部過熱，也避免因接觸不良而導致保護器工作不正常，線頭應采用合適大小的U形冷壓頭壓接后，再插入保護器相應端子上并將螺釘擰緊壓實。 

       4.保護器內部帶有交流電，嚴禁非專業人士擅自打開產品外殼。保護器在使用期間，若被保護線路發生短路或過載故障而被限流保護時，保護器仍處于帶電狀態，不允許隨意碰觸用電線路的金屬部分，然后檢查線路，排除故障。故障排除后，長按保護器的復位按鍵約2秒鐘，使保護器恢復正常運行時。

       5.當保護器因超溫而發生限流保護時，則可能是因為負載電流過大，環境溫度過高或通風散熱不良等原因導致，可通過加強通風等措施，等保護器溫度降下來后，再長按復位鍵，使保護器復位。

4 小結

       ASCP200-1型電氣防火限流式保護器可廣泛應用于學校、醫院、商場、賓館、娛樂場所、寺廟、文物建筑、會展、住宅、倉庫、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動車充電站及租賃式商場商鋪、批發市場、集貿市場、甲乙丙類危險品庫房等各種用電場所末端干、支路的線路保護。

【參考文獻】

[1]安科瑞企業微電網設計與應用手冊. 2019.11版

[2]鄭錦,文邦友,余龍山 某滅弧式短路保護器對木質結構傳統村落應用探討