淺談限流式保護器在商場電氣火災防范中的應用
發布時間：2022-02-21瀏覽次數：1082返回列表
易允恒
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】火災是威脅社會生產生活安全的主要因素，應該做好火災預防，以保障人們的生命財產安全。尤其是在大型商場當中，由于電氣系統的結構十分復雜，因此在發生火災后會造成嚴重的損失，給人員疏散和滅火救援帶來較大的難度。應該注重對當前電氣防火方法的改進和優化，以滿足商場各項工作要求，消除其中的火災隱患。本文將對商場電氣設備中存在曲火災危險性進行分析，明確引起火災時原因，深入探索商場電氣防火的對策，為實踐工作提供參考。
【關鍵詞】商場；電氣防火；危險性；對策
0前言
在經濟的快速發展當中，商場數量和規模逐漸擴增，為人們提供了便利，同時也有助于產業的集成化發展。由于商場的體量較大且空間結構復雜，因此在其運行過程中應該嚴格做好防火處理，以增強商場的安全性。商場的人員密集且流動性較大，而且使用的電氣設備和線路相對較多，這也會導致諸多火災隱患的存在，如果未能對其進行排查與處理，將會導致嚴重的后果。近年來，雖然加大了對商場防火工作的重視，但是未能從電氣系統的運行特點和需求出發采取針對性控制措施，也會在防火工作中產生疏漏問題，會對商場經營和人員安全造成巨大的威脅。因此，應該明確電氣防火的重點和難點，實現對防火措施的不斷調整，以確保消防系統的實效性。
1商場電氣設備中的火災危險性
1.1電氣照明
光源在商場中的分布十分廣泛，隨著當前商場用電量的變大，光源危險性也在逐步提升。尤其是在光源長期運行中會出現溫度升髙的現象，包括了燈光、玻璃燈泡和燈座鎮流器等等，容易引發火災危險。熒光燈在墻上裝飾燈具、照明燈具和吊頂中的應用較多，由于釆用了埋入式的安裝方式，因此出現老化或者短路問題后就會引發火災事故。釆用大功率白熾燈作為商場的探照燈，其表面溫度相對較高，因此周圍存在可燃物品時也容易點燃。照明燈具在商場柜臺或者櫥窗中的應用也較多，通常釆用了非冷光源射燈和熒光燈，在長期運行中容易出現表面溫度升高的現象。霓虹燈變壓器、電動機和廣告霓虹燈、燈箱等，也是導致商場電氣系統發生火災的主要威脅因素。在商場舉辦大型活動時往往釆用彩燈營造氛圍，同時設置了大量的臨時線路，如果未能進行規范化控制，也會造成火災事故。
1.2輔助設備
電氣接插件在系統中的應用也十分常見，包括了變阻器、開關和鎮流器等等，容易在運行過程中發生發熱和電弧等問題，如果未能在管理和維護中及時發現并檢修，將會對商場的安全性造成影響。臨時電源插座應用于家電柜組當中，同時存在大量的多孔聯排插座，存在超負荷運行的狀況，也會導致火災事故的發生。加熱器具在電器維修和服裝加工等工作中的應用也相對較多，包括了電烙鐵和電熨斗等，也是商場中存在的主要危險性因素。
1.3電源線路
臨時插座供電問題，是當前商場電氣系統運行中存在的主要問題，由于其存在較大的負荷，在長期運行中缺乏相應的維護措施，風險不斷升高。在設計中存在不合理之處，己經難以滿足當前商場的運行需求，引發了發熱問題。照明設備線路存在較大的負荷，缺乏對敷設方式的嚴格控制與管理，缺乏良好的散熱條件，導致存在較大的火災風險。未能對電源線路導線進行嚴格選擇，在使用中出現短路等故障。
2商場電氣防火的對策
2.1照明設備防火
照明設備的合理選擇，是對商場火災加以有效預防和控制的關鍵，因此應該明確火災危險性情況，以確保照明設備類型符合商場特點及防火標準。在選擇燈具時，應該盡可能控制其表面溫度，防止由于長期運行溫度升高而引發的火災。冷光源在商場照明光源中較為常見，如果使用的電感鎮流器、白熾燈、熒光高壓汞燈和金屬鹵燈光源等功率在60W以上，那么應該對其具體的安裝位置進行合理選擇。具體而言，附近不能有可燃構件或者可燃裝修材料等存在，以防止短路等故障引燃物品而造成商場的大面積火災事故。如果周圍存在可燃物，那么為了增強電氣安全性，應該釆取相應的防護措施，包括了散熱材料和隔熱材料等，避免在長期烘烤當中引發火災⑶。在商場照明系統中應用高溫燈具時，可以釆用鉛絲防護網進行隔離，同時運用不可燃材料擋板進行處理，明確與可燃物品的兼具，防止燈具爆裂后由于燈絲飛濺或者玻璃碎片等引燃物品。應該對燈光區的周圍環境進行嚴格規范，消除其中的隱患，針對存在的氫氣球和塑料紙臨時廣告等加以清理，避免在接觸到高溫燈具后引發火災。嵌入式燈、吸頂燈和槽燈等功率在100W以上或者釆用鹵餌燈時，應該采用不可燃材料對其引線進行有效處理，包括了礦棉和瓷管等，以增強其隔熱效果，防止出現短路等故障。
照明設備的合理選擇，是對商場火災加以有效預防和控制的關鍵，因此應該明確火災危險性情況，以確保照明設備類型符合商場特點及防火標準。在選擇燈具時，應該盡可能控制其表面溫度，防止由于長期運行溫度升高而引發的火災。冷光源在商場照明光源中較為常見，如果使用的電感鎮流器、白熾燈、熒光高壓汞燈和金屬鹵燈光源等功率在60W以上，那么應該對其具體的安裝位置進行合理選擇。具體而言，附近不能有可燃構件或者可燃裝修材料等存在，以防止短路等故障引燃物品而造成商場的大面積火災事故。如果周圍存在可燃物，那么為了增強電氣安全性，應該釆取相應的防護措施，包括了散熱材料和隔熱材料等，避免在長期烘烤當中引發火災⑶。在商場照明系統中應用高溫燈具時，可以釆用鉛絲防護網進行隔離，同時運用不可燃材料擋板進行處理，明確與可燃物品的兼具，防止燈具爆裂后由于燈絲飛濺或者玻璃碎片等引燃物品。應該對燈光區的周圍環境進行嚴格規范，消除其中的隱患，針對存在的氫氣球和塑料紙臨時廣告等加以清理，避免在接觸到高溫燈具后引發火災。嵌入式燈、吸頂燈和槽燈等功率在100W以上或者釆用鹵餌燈時，應該采用不可燃材料對其引線進行有效處理，包括了礦棉和瓷管等，以增強其隔熱效果，防止出現短路等故障。
2.2輔助設備防火
輔助設備是保障電氣系統運行的關鍵，在日常工作當中也應該做好相應的防火處理，防止設備老化等問題引起的火災。在選擇輔助設備時，除了應該滿足電氣設備的運行需求外，還要對其質量進行嚴格檢測，確保其符合國家和行業相關安全標準，避免由于質量不合格引起的火災。在線路輔助設備的安裝過程當中，應該明確專業電工的責任，避免出現亂拉電線或者接入過多電氣設備而引發的風險問題。熔斷器或者斷路器的選擇也是關系輔助設備運行狀況的主要因素，因此應該嚴格規范安裝流程，在短路故障發生時能夠對電源加以及時切斷處理兇。臨時插座在商場中的應用也較為常見，應對電源線路的負載性能加以分析，從而確保其符合整個電氣系統的運行需求。應該安排專業人員對臨時插座進行定期檢查和維護，消除其中的安全隱患。尤其是出現異響、冒煙和燒焦等問題時，應該及時關閉處理，實現對故障的排除，避免引發大規模的安全事故。
2.3電源線路防火
電源線路是電氣系統當中的關鍵組成部分，應該對導線類型進行合理選擇，從源頭上對火災問題予以控制。根據國家相關標準和要求確定架空線路導線的類型，通常選擇鋁絞線和裸銅線等，不能使用解股線、單股鋁線和鐵絲等。導線的截面也是決定其運行性能的主要因素，應該嚴格檢查其機械強度情況，防止在多種外界因素的影響下出現斷線事故。注重對導線載流量的嚴格控制，避免由于過載發熱而引起的導線燒毀等問題，同時確定合理的線路電壓損失，防止對用電負荷工作造成負面影響。注重對建筑電源線路設計的嚴格審核，根據國家建筑設計防火規范和電氣安裝相關要求開展工作，銅芯導線的性能較為可靠，通常釆用三相五線制和一相三線制等形式皈。在敷設隱蔽線路時應該對其予以保護，通常釆用金屬管。商場中電氣設備線路的動力較大或者應用高溫燈具時，應該對線路釆用單獨敷設的方法，運用隔熱材料加以防護。選擇短路保護裝置、漏電保護裝置和過負荷保護裝置時，應該確保其經過相關部門的認可。
2.4開展日常檢查
對于商場重點位置的日常檢查，能夠及時發現其中存在的火災隱患并及時處理，這是保障商場電氣安全的關鍵途徑。應該明確相關部門的職責，確保在經營過程中能夠嚴格遵循國家相關消防法律法規，防止由于自身操作不當引起的火災事故，針對不按規定經營的商家應該進行處罰和教育。注重對安全用電知識的普及和宣傳，及時糾正在日常經營生產中的不規范行為，降低人為因素對商場安全的威脅。對電氣消防安全操作規程進行了解，以降低電氣系統的運行風險，構建完善的制度體系，為日常檢查工作的開展提供保障。商場電氣火災往往是由于電源短路、雷擊和電氣故障等引發，在排查時應該予以重點關注。對電源源頭的控制，可以釆用多功能電源終端，實現對過電流或者過電壓等問題的快速響應，通過切斷電源有效防止出現嚴重火災畫。消防安全標志的設置，可以提高人們的安全意識，嚴格遵循國家和行業標準，防止出現損壞和丟失等問題。定期維護建筑內部的消防設施，確保良好的運行性能，以便在消防救援中發揮良好作用。對安全出口和疏散通道進行檢查，確保在重大火災中能夠及時實施救援。
2.5實施監督
加強對各個環節的嚴格監督，也能夠確保消防管理制度的有效落實，降低商場的運行風險。應該明確消防機構的職責范圍及內容，實現對工程項目的審核，明確設計單位和建設單位在消防設計中的責任，防止由于過多的臨時性負荷或者突發性負荷對電氣系統運行造成安全威脅。注重對消防設施的合理設置，尤其是漏電火災報警系統的應用，能夠在時間發出警報以實現火災的控制。在施工期間要制定相應的監督機制，防止出現隨意改電氣設計的問題。確保在線路布設和電線型號選擇中能符合設計要求，增強整個施工過程的規范性。在工程驗收階段，也應該對電氣設備的安裝情況進行檢查，確保電源電壓和設備電壓等符合標準，通過檢測其用電情況實現控制[7]。在建筑電氣系統投入運行后也應該實施監督，如果其局部用途發生變化，應該明確電氣系統的運行要求。在管理電氣設備時，應該嚴格遵循相關消防安全管理規定的要求。
3限流式保護器在電氣防火的應用
3.1限流式保護器的功能及應用方案
3.1.1限流式保護器的設計
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。
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短路故障前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。
3.1.2 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。
3.1.3 ASCP200-1技術參數
3.1.4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
3.1.5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前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前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。
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。
4結語
電氣照明設備、輔助設備和電源線路等，是商場電氣系統當中的主要構成，也是存在火災隱患的關鍵位置，會對整個商場的安全性造成威脅。因此，應該針對其各自的運行特點和火災隱患情況采取防火措施，保障人們的生命財產安全不受損失。同時，應該加強對整個電氣系統的嚴格檢查與運行監督，及時發現其中存在的火災苗頭并加以控制，做到防患于未然。
參考文獻：
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[6] 高捷.商場電氣防火的相關探討.
[7] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版.
作者簡介：
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電
Email：2851375246@qq.com ： QQ：2851375246
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電
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