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    限流式保護器可減少古建筑火災事故

    發布時間: 2020-08-04  點擊次數: 340次

    千年古剎山西圓智寺火災、河南雞公山火災、浙江寧波天主教堂火災、湖南懷化洪江古商城火災、云南巍山古城拱辰樓火災、香格里拉縣獨克宗古城火災、福建南平邵武市城郊鎮高南村千年古剎南源寺火災??近年來,全國各地頻繁地報出文物古建筑火災的新聞。除了這些文物古建筑外,寺廟、佛堂、 歷史博物館等建筑的火災事故也是頻繁不斷,不得不引起我們的重視。

    關鍵詞電氣;防火設計:限流式保護器:古建筑:火災

    一、概述

    隨著經濟的不斷發展,古鎮、古街、古村寨旅游業的開發, 文物級古建筑火災數量呈現明顯的走高趨勢。2015年1月24 日,國家文物局督察司司長劉銘威在新聞發布會上通報2014年及2015年年初我國文物建筑火災概況時作出表示:2014年國家文物局共接報文物建筑火災事故18起,其中全國重點文物保護單位發生火災6起,山西圓智寺、河南雞公山近代建筑、浙江寧波天主教堂等全國重點文物保護單位損失較為嚴重。015年剛剛過去22天,國家文物局已接報2起省級文物保護單位火災事故,分別為云南拱辰樓(屬電氣火災)和青海查郎寺。

     

    二、為什么文物古建筑電氣火災頻發并有逐年增加之勢?究其原因,有以下四點:

     

    1.文物建筑的管理使用人安全用電意識淡薄,管理缺位。文物建筑內的工作人員在古建筑里不規范地使用取暖器、熱水壺、電腦等電氣設備。由于這些古建筑很多被用于經營茶館、樂坊等場所,用電設備多而雜,管理起來非常困難,再加上用電不規范的行為時有發生,直接導致電氣火災的頻發。

     

    2.電氣線路超負荷運轉,消防安全隱患突出。文物建筑的線路設計承載不了當今復雜多樣的用電環境,不少商鋪沒有按規范鋪設電氣線路,私拉亂接現象十分嚴重。

     

    3.消防基礎設施短缺。目,很多古鎮、古建筑被開發出來作為旅游地點。在火災承載力脆弱的古鎮上,經營行業日益多元化,用火用電量持續上升。但是,古鎮古建筑內一部分文物建筑的消防水源問題卻沒有得到及時改善,不少地區未建設消防供水系統,絕大部分文物建筑都沒有設置電氣火災防控措施。

     

    4.年久失修,線路老化嚴重。由于文物古建筑大多年代,久遠,電氣線路往往因維護保養不到位已老化損壞,隨著時間的推移,這些線路還在繼續"帶病服役",并沒有新換代的趨勢。面對這些情況,教好的解決辦法就是使用合適的電氣保護產品,從源頭抓起,在火災發生之就發出警示,提醒單位及早進行防范。

     

    現有的電氣保護產品主要有低壓電氣領域的斷路器和電氣火災監控領域的剩余電流探測器。斷路器可以對過載、短路、漏電等情況進行保護,剩余電流探測器能夠對線路泄漏電流進,行檢測。但是當電氣線路因絕緣老化、破損、接觸不良等引起故障電時,其線路電流遠小于斷路器的動作閾值,斷路器不會動作。當串聯電弧或并聯電弧發生時,線路的電流矢量和為零,漏電保護或者剩余電流探測器也無法探測。

    三、限流式保護器的功能及應用方案

     

    1.限流式保護器的設計

     

    ASCP200-1型電氣防火限流式保護器可有效克服傳統斷路器、空氣開關和監控設備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產生的電弧火花大,以及使用壽命短等當弊端,發生短路故障時,能以微秒級速度快速限制短路電流以實現滅弧保護,從而能顯著減少電氣火災事故,保障使用場所人員和財產的安全。

     

    安科瑞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。

     

    2. 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,較大額定電流為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。

     

    3. ASCP200-1技術參數

     

    項目

    指標

    輸入電壓

    AC 85~265V,45~65HZ

    功耗

    功耗≤5VA(無負載情況下)

    額定電流

    0~63A可設置

    短路保護時間

    <150μs

    過載保護

    動作范圍:110%~140%;動作延時:3~60s

    過壓保護

    動作范圍:~120%;動作延時:0~60s

    欠壓保護

    動作范圍:60%~;動作延時:0~60s

    線纜溫度監測

    監測范圍

    -20~120℃(精度±2℃)

    報警設置

    動作范圍:45~110℃;動作延時:0~60s

    漏電流監測

    監測范圍

    20~1000mA(精度:±2%或±5mA)

    報警設置

    動作范圍:30~1000mA;動作延時:0~60s

    故障記錄

    20條記錄(故障類型、故障值、故障時間)

    警報

    聲光報警(其中聲音可以通過消音按鍵消除)

    通訊

    1路RS485接口,Modbus-RTU協議;1路2G無線通訊

    安裝使

    用環境

    工作場所

    無雨雪直接侵襲、無腐蝕性氣體、粉塵,無劇烈震動的場所

    工作環境溫度

    -10~+55℃

    相對濕度

    空氣的相對濕度不超過95%

    海拔高度

    ≤2000m

     

    4.應用方案圖示

     

    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

     

     

    5.使用注意事項

     

    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。

     

    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。

     

    為確??煽窟B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。

     

    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。待檢查線路,并排除故障后,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。

     

    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,恢復正常運行。

     

    四、結語

     

    限流式保護器是對現有電氣保護產品的有效補充,它能夠有效探測線路中的故障電弧,及時預警,有效保護人民生命財產安全,為古鎮古建筑這些高危旅游景點保駕護航!

     

    參考文獻:

    [1]董曉白.故障電弧探測裝置可預警古建筑火災.

    [2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11版

     

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