安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司
免費(fèi)會(huì)員
劉丹
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801
摘 要:本文從上海市安全生產(chǎn)委員會(huì)2020年底的一則火災(zāi)事故情況通報(bào)談起，分析了上海市電動(dòng)自行車火災(zāi)防控的嚴(yán)重形勢(shì)，提出了在傳統(tǒng)的預(yù)防、宣傳、監(jiān)督之外結(jié)合電氣防火限流式保護(hù)器進(jìn)行“技防”的解決方案。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)自行車；電氣火災(zāi)；電氣防火限流式保護(hù)器；ASCP200-1；ASCP10-1；ASCP400多回路保護(hù)箱
0 引言
上海市安全生產(chǎn)委員會(huì)2020年底發(fā)布了《市安委會(huì)辦公室關(guān)于近期本市較大亡人和有影響火災(zāi)事故有關(guān)情況的通報(bào)》（滬安委辦〔2020〕20號(hào)），其中對(duì)2020年上海市發(fā)生的火災(zāi)事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和通報(bào)，下面摘錄部分內(nèi)容：
“今年以來，全市共發(fā)生火災(zāi)2480起，死亡33人、受傷28人；其中，以電動(dòng)自行車火災(zāi)事故尤為突出，已發(fā)生273起，造成11人死亡、13人受傷，分別占全市火災(zāi)起數(shù)的11.7%、亡人總數(shù)的33.3%、傷人總數(shù)的46.4%。”
“靜安區(qū)永興路928弄中海萬錦城35號(hào)909室“8·7”火災(zāi)發(fā)生后，市委書記*等市領(lǐng)導(dǎo)高度重視，先后作出批示，要求查明事故原因，舉一反三開展消防安全隱患排查整治，切實(shí)防范此類事故再次發(fā)生。為進(jìn)一步深刻吸取教訓(xùn)，強(qiáng)化底線思維，增強(qiáng)憂患意識(shí)，切實(shí)防范化解重大消防安全風(fēng)險(xiǎn)，狠抓各項(xiàng)火災(zāi)防控措施落實(shí)，全力確保本市消防安全形勢(shì)穩(wěn)定，現(xiàn)提出如下工作要求。”
“一、深刻吸取教訓(xùn)，堅(jiān)決遏制電動(dòng)自行車火災(zāi)頻發(fā)勢(shì)頭。各區(qū)、各部門、各單位要迅速行動(dòng)，組織發(fā)動(dòng)街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)、市場監(jiān)管、消防和公安等力量，對(duì)電動(dòng)自行車銷售、維修網(wǎng)點(diǎn)和快遞物流充電場所集中開展檢查，對(duì)銷售未納入本市電動(dòng)自行車銷售名錄的電動(dòng)自行車和使用無合格證、偽造、冒用認(rèn)證證書的電動(dòng)自行車及蓄電池、充電器等配件的電動(dòng)自行車銷售網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行查處，嚴(yán)厲打擊私自改裝和拆卸原廠配件，私自拆除限速器等關(guān)鍵性組件，私自組裝、更換大功率蓄電池等相關(guān)違法行為，依法加強(qiáng)電動(dòng)自行車登記上牌管理工作，加大“超標(biāo)”車輛上路查處打擊力度。要積極應(yīng)用技防手段，結(jié)合實(shí)際推廣充（換）電柜、獨(dú)立報(bào)警、簡易噴淋、物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、電氣火災(zāi)監(jiān)控等技術(shù)。要強(qiáng)化人防管理措施，加強(qiáng)網(wǎng)格化消防安全巡查檢查，嚴(yán)格“三合一”場所、農(nóng)村自建房、室內(nèi)公共區(qū)域電動(dòng)自行車停放充電管理，清理易燃可燃裝修材料和雜物，設(shè)置防盜窗、鐵柵欄的要堅(jiān)決采取拆除或者預(yù)留通道措施，確保逃生通道暢通。要按照“每案必查、追根溯源”的原則，對(duì)每起電動(dòng)自行車火災(zāi)事故，消防、公安、市場監(jiān)管等部門啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)執(zhí)法程序，延伸追查產(chǎn)品質(zhì)量情況，涉及違法的一律追究刑事責(zé)任。”
從通報(bào)的數(shù)據(jù)可以看出，電動(dòng)自行車引起的電氣火災(zāi)不但占比較大，而且引起人員傷亡的概率更是遠(yuǎn)高于其他類型的火災(zāi)。而對(duì)電動(dòng)自行車電氣火災(zāi)的防治，正如通報(bào)中所說的，是個(gè)綜合工程，需要“對(duì)電動(dòng)自行車銷售、維修網(wǎng)點(diǎn)和快遞物流充電場所集中開展檢查，對(duì)銷售未納入本市電動(dòng)自行車銷售名錄的電動(dòng)自行車和使用無合格證、偽造、冒用認(rèn)證證書的電動(dòng)自行車及蓄電池、充電器等配件的電動(dòng)自行車銷售網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行查處，嚴(yán)厲打擊私自改裝和拆卸原廠配件，私自拆除限速器等關(guān)鍵性組件，私自組裝、更換大功率蓄電池等相關(guān)違法行為……”等等綜合措施，我們下面談?wù)勅绾?ldquo;積極應(yīng)用技防手段”，采取以電氣防火限流式保護(hù)器等為代表的智能裝置來幫助防控電氣火災(zāi)。
1 部分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)自行車充電場所的規(guī)定
其實(shí)在近幾年的不少和地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，已經(jīng)對(duì)電動(dòng)自行車充電場所如何使用電氣防火限流式保護(hù)器做了明確規(guī)定，試舉數(shù)例：
1）GB 51348-2019 民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
13.5.5 設(shè)置了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的檔口式家電商場、批發(fā)市場等場所的末端配電箱應(yīng)設(shè)置電弧故障火災(zāi)探測器或限流式電氣防火保護(hù)器。儲(chǔ)備倉庫、電動(dòng)車充電等場所的末端回路應(yīng)設(shè)置限流式電氣防火保護(hù)器。
2）DGJ08-2048-2016《民用建筑電氣防火設(shè)計(jì)規(guī)程》（上海市工程建設(shè)規(guī)范）
第5.4.8條 電氣防火限流式保護(hù)器應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 應(yīng)滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》GB14287.6 中相關(guān)規(guī)定；
2 應(yīng)設(shè)置在末端配電箱的進(jìn)線開關(guān)下側(cè)，其額定電流值應(yīng)與進(jìn)線回路保護(hù)開關(guān)一致；
3 租售式商場商鋪、批發(fā)市場、集貿(mào)市場、甲乙丙類危險(xiǎn)器庫房等場所的末端配電箱應(yīng)設(shè)置電氣防火限流式保護(hù)器；
4 幼兒園、老年人建筑、集中宿舍及電動(dòng)車充電站等場所的末端配電箱宜設(shè)置電氣防火限流式保護(hù)器。
其它如江西省的DB32/T 3698-2019 《建筑電氣防火設(shè)計(jì)規(guī)程》等地方標(biāo)準(zhǔn)和常熟市等地方下發(fā)的指導(dǎo)文件中也都對(duì)電動(dòng)車充電場合的限流式保護(hù)器應(yīng)用作出了規(guī)定，由于內(nèi)容大同小異，不再一一引用。
2 電氣防火限流式保護(hù)器在電動(dòng)車充電場所的典型應(yīng)用
圖1 電動(dòng)車充電站配電箱典型應(yīng)用圖
3安科瑞電氣防火限流式保護(hù)器系列產(chǎn)品
3-1電氣防火限流式保護(hù)器工作原理
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2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，從而降低了電氣火災(zāi)。
3-2 ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器
ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器是單相限流式保護(hù)器，最大額定電流為63A。
l 主要功能
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。
l 技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | |
輸入電壓 | AC 85~265V，45~65HZ | |
功耗 | 功耗≤5VA（無負(fù)載情況下） | |
額定電流 | 0~63A可設(shè)置 | |
短路保護(hù)時(shí)間 | <150μs | |
過載保護(hù) | 動(dòng)作范圍：110%~140%；動(dòng)作延時(shí)：3~60s | |
過壓保護(hù) | 動(dòng)作范圍：100%~120%；動(dòng)作延時(shí)：0~60s | |
欠壓保護(hù) | 動(dòng)作范圍：60%~100%；動(dòng)作延時(shí)：0~60s | |
線纜溫度監(jiān)測 | 監(jiān)測范圍 | -20~120℃（精度±2℃） |
報(bào)警設(shè)置 | 動(dòng)作范圍：45~110℃；動(dòng)作延時(shí)：0~60s | |
漏電流監(jiān)測 | 監(jiān)測范圍 | 20~1000mA（精度：±2% 或 ±5mA） |
報(bào)警設(shè)置 | 動(dòng)作范圍：30~1000mA；動(dòng)作延時(shí)：0~60s | |
故障記錄 | 20條記錄（故障類型、故障值、故障時(shí)間） | |
報(bào)警方式 | 聲光報(bào)警（其中聲音可以通過消音按鍵消除） | |
通訊 | 1路RS485接口，Modbus-RTU協(xié)議；1路2G無線通訊 | |
安裝使 用環(huán)境 | 工作場所 | 無雨雪直接侵襲、無腐蝕性氣體、粉塵，無劇烈震動(dòng)的場所 |
工作環(huán)境溫度 | -10 ~+55℃ | |
相對(duì)濕度 | 空氣的相對(duì)濕度不超過95% | |
海拔高度 | ≤2000m | |
3-3 ASCP10-1型電氣防火限流式保護(hù)器
ASCP10-1型電氣防火限流式保護(hù)器用于單相線路保護(hù)，額定電流20A。
l 主要功能
A）短路保護(hù)功能。當(dāng)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)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
B）過載保護(hù)功能。當(dāng)被保護(hù)線路的電流過載且過載持續(xù)時(shí)間超過動(dòng)作時(shí)間（3~60秒可設(shè)）時(shí)，保護(hù)器啟動(dòng)限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
C）表內(nèi)超溫保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過高時(shí)，保護(hù)器實(shí)施超溫限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
D）組網(wǎng)通訊功能。保護(hù)器具有1路RS485接口，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控后臺(tái)可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)，也可以是安科瑞Acrel-6000安全用電管理云平臺(tái)，或第三方監(jiān)控軟件或平臺(tái)。
l 技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | |
輸入電壓 | AC 85~265V，45~65Hz | |
功耗 | 功耗≤3VA（無負(fù)載情況下） | |
額定電流 | 6A，10A，16A，20A；撥碼可設(shè) | |
短路保護(hù)時(shí)間 | <150μs | |
過載保護(hù) | 動(dòng)作范圍：默認(rèn)120%；動(dòng)作延時(shí)：默認(rèn)3s；通訊可設(shè) | |
報(bào)警方式 | 聲光報(bào)警（其中聲音可以通過按鍵消除） | |
通訊 | RS485接口，Modbus-RTU協(xié)議；通訊參數(shù)撥碼可設(shè) | |
安裝使 用環(huán)境 | 工作場所 | 無雨雪直接侵襲、無腐蝕性氣體、粉塵，無劇烈震動(dòng)的場所 |
工作環(huán)境溫度 | -10 ~+55℃ | |
相對(duì)濕度 | 空氣的相對(duì)濕度不超過95% | |
海拔高度 | ≤2000m | |
3-4 ASCP400多回路電氣防火限流式保護(hù)箱
ASCP400多回路電氣防火限流式保護(hù)箱集成了6個(gè)限流單元，可以實(shí)現(xiàn)6個(gè)單相回路的短路保護(hù)滅弧功能，最大額定電流為40A。接線簡單，方便安裝，擴(kuò)展性強(qiáng)。
