电气防火限流式保护器对木质结构传统村落应用探讨

王蒙蒙
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定  201801
【摘 要】 为实现对贵州省黔东南地区连片木质结构传统村落电气火灾的“源头控制”，当地政府组织某公司研发了某灭弧式短路保护器并实施应用试点安装。文中阐明了该地区木质结构火灾尤其是电气火灾的严峻形势，介绍了ASCP200-1电气防火限流式保护器工作原理、主要功能、技术特点和应用示意图。
【关键词】木质结构房屋；电气火灾；火灾监控 ；电气防火限流式保护器
1引言
       贵州省黔东南苗族侗族自治州农村木质结构房屋村寨众多，仅50户以上的村寨就达3 922个，占全州农村村寨总数的87％。其中，50～99户有2 444个，100～199户有1 102个，200户以上有376个。其中，含中国历史文化名村7个，中国世界文化遗产预备名单村21个，国家级生态村5个，中国传统村落276个。黔东南州的传统村落95％以上为木质结构，建筑结构耐火等级低且集中连片，加之社会经济发展严重滞后和存在农村传统的生活用火方式较为落后、村民消防意识薄弱、消防基础设施不足、农村消防队伍建设不规范等诸多薄弱环节，火灾防控形势一直十分严峻。
       2009年1月1日至2014年12月31日期间，黔东南州共发生农村村寨火灾677起，占本地区该期间总火灾总起数1 381起的49．02％，死亡56人，过火面积331 457．8平方米，受灾户数3 811户，造成15 000人受灾而返贫。据不完全统计，一次性烧毁5户及以上木质结构房屋的“火烧连营”火灾为67起，占该期间农村火灾总起数的1％。期间，在6年间的火灾中，火灾原因为电气火灾的火灾起数占较大比重，达377起，占该期间农村火灾总起数的56．69％。
       基于以上情况，安科瑞电气推出的ASCP200-1电气防火限流保护器基本涵盖了上面的全部故障类型，可以为用户提供一个简单可靠的高性价比解决方案。
2 安科瑞ASCP200-1电气防火限流保护器
        ASCP200-1电气防火限流式保护器的主要元件是固态开关，不同于传统家用的空气开关（微断）。我们知道，传统空气开关的断开是一种机械运动过程，分断时间需要几十毫秒(一般30～50ms)，带负载断开时通常伴随有电弧的产生。而固态开关的断开则是依靠半导体内部的载流子运动实现，分断时间微秒级，速度快，无电弧产生。
       如图1所示，当发生短路故障时，传统空气开关在电流升至C点时才能动作，且无法瞬时切断电流，而固态开关则可以在电流升至B点时即瞬间切断短路电流。

图1 短路故障前后电流与时间关系图
       从流过电阻的电流热量公式Q=I2Rt，可以很容易看出，传统空气开关与固态开关在短路时所释放的能量差别可以达到数千倍之多。因此当装配限流式保护器的回路发生短路故障时，就可以避免电弧的产生，从而有效降低了电气火灾。
1）ASCP200-1功能特点
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。主要功能如下:
A）短路保护功能，线路发生短路故障时，能在150微秒内实现快速限流保护；
B）过载保护功能，线路持续过载时，保护器限流保护；
C）表内超温保护功能，保护器内部器件工作温度过高时，保护器限流保护；
D）过/欠压保护功能，线路欠压或过压时，保护器告警或限流保护（可设）；
E）电缆温度监测功能，被测线缆温度超过报警设定值时，保护器告警或限流保护（可设）；
F）漏电流监测功能，线路漏电超过报警设定值时，保护器告警或限流保护（可设）；
G）通讯功能，保护器配置1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到安科瑞Acrel-6000安全云平台，或第三方监控软件或平台，从而实现远程监控。

2）ASCP200-1技术参数

3）ASCP200-1应用示意图
          ASCP200-1型电气防火限流式保护器建议安装在入户开关下端，额定电流值根据入户开关的具体规格进行设置，典型应用示意图如图2所示：

 
图2 ASCP200-1家用防火解决方案安装示意图
3 注意事项
      1.在选用限流式保护器时，限流式保护器的设定的额定电流应该与其前一级的断路器的额定电流保持一致。例如，当限流式保护器输入端断路器的额定电流为32A时，应将限流式保护器的额定电流设置为32A。为保障限流式保护器的正常使用，严禁将其使用于与其前端断路器的额定电流不匹配的配电线路中。
       2.ASCP200系列采用限流式保护器采用壁挂式安装，可以挂墙安装，也可以安装在箱体内，应确保安装场所无滴水、腐蚀性化学气体和沉淀物质，并注意环境温度和通风散热。
       3.为确保可靠连接，接线时应按接线图进行，同时为了防止接头处接触电阻过大而导致局部过热，也避免因接触不良而导致保护器工作不正常，线头应采用合适大小的U形冷压头压接后，再插入保护器相应端子上并将螺钉拧紧压实。 
       4.保护器内部带有交流电，严禁非人士擅自打开产品外壳。保护器在使用期间，若被保护线路发生短路或过载故障而被限流保护时，保护器仍处于带电状态，不允许随意碰触用电线路的金属部分，然后检查线路，排除故障。故障排除后，长按保护器的复位按键约2秒钟，使保护器恢复正常运行时。
       5.当保护器因超温而发生限流保护时，则可能是因为负载电流过大，环境温度过高或通风散热不良等原因导致，可通过加强通风等措施，等保护器温度降下来后，再长按复位键，使保护器复位。
4 小结
 
       ASCP200-1型电气防火限流式保护器可广泛应用于学校、医院、商场、宾馆、娱乐场所、寺庙、文物建筑、会展、住宅、仓库、幼儿园、老年人建筑、集体宿舍、电动车充电站及租赁式商场商铺、批发市场、集贸市场、甲乙丙类危险品库房等各种用电场所末端干、支路的线路保护。
【参考文献】
[1]安科瑞企业微电网设计与应用手册. 2019.11版
[2]郑锦,文邦友,余龙山 某灭弧式短路保护器对木质结构传统村落应用探讨