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家庭电气火灾原因分析及解决方案

发布时间:2020-12-07   点击次数:171次

【摘 要】 日常生活中火灾的隐患无处不在,其中常见的是家庭电气火灾。本文主要分析了家庭电气火灾的发生原因然后提出了预防措施尤其是从智能防控的角度介绍了安科瑞电气设计生产的智能安全配电装置和电气防火限流式保护器

【关键词】 家庭电气火灾;电气火灾原因分析;电气火灾防控措施;双防双控;智能安全配电装置电气防火限流式保护器

一、前言

在人们日常生活中,火灾隐患无处不在,其中常见的就是家庭电气火灾。2019年的一份火灾分析报告指出,电气火灾中发生在家庭住宅的占比高达51%,如图1所示。而且由于普通居民防范意识相对缺乏,防范手段和应急预案较少,因此家庭电气火灾经常会带来巨大的人身和经济损失,现在已经到了引起我们重视和采取相应解决办法的时候了。

 

图1 电气火灾分布场所示意图

二、家庭电气火灾原因分析

引发家庭电气火灾的原因多种多样,主要的包括以下几种:

1、过载,所谓过载,是指电气设备或导线中流过的电流超过其额定值。过载主要由于以下几个原因:

1)设计、安装、使用不当,使电器设备的实际负载超出设计能力,造成超载运行。

随着家庭智能化的趋势,大量用电设备进入家庭,尤其是大功率电器,如微波炉、电暖气、整体厨房(洗碗机、消毒柜)等。尤其是建造较早的老住宅电度表容量一般不超过20A,而使用的导线多为5mm2的铝芯线或铜芯线,当多个电器同时使用,电线就很可能过载发热,而长时间发热会使导线绝缘老化,漏电或短路而引起火灾。

2)导线截面选择偏小。各种导线都有一定的安全载流量,如果导线截面过小,不能满足用电负荷需要,就会造成电线超负荷,容易过热而引起火灾。

2、短路,造成短路的原因主要包括:

1)电器设备使用不当,致使其绝缘在高温、潮湿、酸碱环境条件下受到破坏。

2)绝缘导线由于布线不当或拖拉、摩擦、挤压、长期接触尖硬物体等,绝缘层造成机械损伤。

3)自然灾害如雷雨大风将电线电缆刮断,造成线路金属性连接,或因风筝等异物搭在电线间,都会导致相间短路,产生火花,引起火灾,引起火灾。

4)用电器具接线不好,接头碰到一起;或因内部损坏,导线碰到金属外壳等引起短路。

5)不良用电习惯,如不用插头而直接把线头塞入插座,造成混线等。

6)开关或灯头进水、螺口内部灯头松动,造成内部短路等。

3、接触不良,造成接触不良,即接触电阻过大的常见原因如下:

1)电气接头表面污损,接触电阻增加。

2)电气接头长期运行,产生导电不良的氧化膜,未及时清除。

3)电气接头因振动或由于热作用,使连接处发生松动、氧化。

4)铜、铝连接处未按规定方法处理,发生电化学腐蚀,也会使接触电阻大。

5)接头没有按规定方法连接、连接不牢。

三、家庭电气火灾预防措施

从以上分析可知,我们要想降低家庭电气火灾的频率和损失,可以从两大方面入手:

1、从隐患源头进行防范和规避

1)在进行线路敷设和用电设备采购的时候,要选用质量过关、口碑较好的产品,避免使用劣质电器和电线。

2)养成规范用电的好习惯,按照使用说明正确使用电器,禁止用铜丝替代保险丝,禁止私拉私接电线等。

3)定期检查开关和用电设备等,避免带病使用。

4)家中预备消防器材,等等。

2、响应国家“双防双控”的安防理念,引入智能设备来保驾护航。下面将介绍安科瑞电气对此的针对性解决方案。

四、安科瑞电气家庭电气火灾解决方案

 

 1、AISD系列智能安全配电装置

AISD系列智能安全配电装置是安科瑞电气有限公司专门为低压配电侧开发的一款智能安全用电产品,本产品主要针对低压配电侧人员触电安全事故、线路老化、漏电引起电气火灾等等常见隐患而设计。

目前已经推出的型号包括AISD3000-1和AISD5000-1。

  • 功能特点

1)稳定供电。负载端发生单相接地故障,系统无须切断电源,仍可持续供电。

2)安全供电。装置可以把系统的漏电流限制在很小的级别,人体无意触碰到供电线路,也不会造成触电事故。

3)限流灭弧。系统发生短路故障,装置能快速切断电源,不会出现电弧火花。

4)过载保护。装置监测到系统过载,可以及时切断电源,避免故障恶化。

5)电压监测、故障报警、事件记录、通讯功能等辅助功能。

  • 技术指标

项目

指标

输入电压

AC 220V,50HZ

功耗

功耗≤10VA(无负载情况下)

单机容量

3000/5000KVA

短路保护时间

<150μs

过载保护

动作范围:0~50A;动作延时:0~60s

欠压保护

动作范围:60%~100%;动作延时:0~60s

绝缘监测

监测范围

10~999KΩ(精度:±10% 或 ±10K)

报警设置

50~999 KΩ

响应时间

3S

故障记录

20条记录(故障类型、故障值、故障时间)

声光报警(其中声音可以通过消音按键消除)

通讯

1路RS485接口,Modbus-RTU协议

安装使

用环境

工作场所

无雨雪直接侵袭、无腐蚀性气体、粉尘,无剧烈震动的场所

工作环境温度

-10 ~+55℃

相对湿度

空气的相对湿度不超过95%

海拔高度

≤2000m

 

  • 外形及安装尺寸

AISD3000-1型智能安全配电装置的外形与安装尺寸如下图所示:(单位:mm)

 

 

  • 典型接线图

 

2、ASCP200-1型电气防火限流式保护器

ASCP200-1型电气防火限流式保护器可克服传统断路器、空气开关存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大,以及使用寿命短等弊端,当发生短路故障时,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。

ASCP200-1型电气防火限流式保护器是单相限流式保护器,额定电流为63A。

  • 功能特点

1)短路保护。线路发生短路故障时,能在150微秒内实现快速限流保护。

2)过载保护。被保护线路过载时,保护器启动限流保护。

3)表内超温保护。保护器内部器件工作温度过高时,保护器启动超温限流保护。

4)过、欠压保护功能。被保护线路过压或欠压时,保护器报警。

5)配电线缆温度监测、漏电流监测、通讯功能(1路RS485,1路2G无线通讯)等辅助功能。

  • 技术指标

项目

指标

输入电压

AC 85~265V,45~65HZ

功耗

功耗≤5VA(无负载情况下)

额定电流

0~63A可设置

短路保护时间

<150μs

过载保护

动作范围:110%~140%;动作延时:3~60s

过压保护

动作范围:100%~120%;动作延时:0~60s

欠压保护

动作范围:60%~100%;动作延时:0~60s

线缆温度监测

监测范围

-20~120℃(精度±2℃)

报警设置

动作范围:45~110℃;动作延时:0~60s

漏电流监测

监测范围

20~1000mA(精度:±2% 或 ±5mA)

报警设置

动作范围:30~1000mA;动作延时:0~60s

故障记录

20条记录(故障类型、故障值、故障时间)

声光报警(其中声音可以通过消音按键消除)

通讯

1路RS485接口,Modbus-RTU协议;1路2G无线通讯

安装使

用环境

工作场所

无雨雪直接侵袭、无腐蚀性气体、粉尘,无剧烈震动的场所

工作环境温度

-10 ~+55℃

相对湿度

空气的相对湿度不超过95%

海拔高度

≤2000m

 

  • 外形及安装尺寸

ASCP200-1型限流式保护器的外形与安装尺寸(单位:mm)如下图所示。

  • 产品应用接线图

 五、小结

安科瑞电气提供的解决方案从源头防范和事故后快速保护两个方面入手,很好的保障了用户的安全用电,值得推广使用。

 参考文献:

【1】谢君强、樊俊男 刍议现代家庭电气火灾原因分析及预防措施 2016.2

【2】企业微电网设计与应用手册2020.6

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