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淺談限流式保護(hù)器在居民樓電動(dòng)車火災(zāi)預(yù)防中應(yīng)用

更新時(shí)間:2021-09-08瀏覽:629次

【摘要】基于近年來居民樓電動(dòng)車火災(zāi)數(shù)量居高不下的現(xiàn)狀,對(duì)電動(dòng)車火災(zāi)原因進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)火災(zāi)多是由于電動(dòng)車生產(chǎn)質(zhì)量、設(shè)計(jì)缺陷和充電線路私拉亂扯所引起。根據(jù)電動(dòng)車火災(zāi)的規(guī)律特點(diǎn),結(jié)合小區(qū)物業(yè)實(shí)際情況,有針對(duì)性地提出了從電動(dòng)車的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、安全存放和正確充電等方面入手,有效防止電動(dòng)車火災(zāi)的發(fā)生。同時(shí),政府主管部門要加強(qiáng)消防安全方面的宣傳,優(yōu)化居民樓消防安全環(huán)境。
【關(guān)鍵詞】居民樓;電動(dòng)車;火災(zāi)成因;電氣火災(zāi)
0前言
       電動(dòng)自行車因?yàn)榍鍧嵀h(huán)保、價(jià)格便宜、出行不受交 通狀況限制的特點(diǎn),受到廣大市民的青睞。但由于電動(dòng)自行車行業(yè)監(jiān)管力度弱,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也參差不齊,導(dǎo)致電動(dòng)自行車火災(zāi)數(shù)量居高不下。 
1居民樓電動(dòng)車發(fā)生火災(zāi)的原因 
1.1電動(dòng)車質(zhì)量問題 
       電動(dòng)車發(fā)生火災(zāi)的首要原因是電路設(shè)備質(zhì)量問題。據(jù)近幾年全國(guó)電動(dòng)車火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,電路故障引發(fā)的火災(zāi)占90%以上。其中,充電時(shí)發(fā)生的火災(zāi)事故數(shù)量又占電路故障引發(fā)火災(zāi)總量的80%[1],現(xiàn)行的《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范>(GB17761 -2018)于2019年4月15日才正式頒布實(shí)施,在此之前,沒有一個(gè)明確的國(guó)家行業(yè)部門和強(qiáng)制性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)車生產(chǎn)企業(yè)市場(chǎng)準(zhǔn)入進(jìn)行審核把關(guān),使得市面上的電動(dòng)自行車質(zhì)量良莠不齊。電氣線路隨意改裝且敷設(shè)不達(dá)標(biāo)、電池質(zhì)量不過關(guān),造成了電動(dòng)車充電時(shí)頻頻發(fā)生火災(zāi)事故。多數(shù)電動(dòng)車為達(dá)到美觀輕便的要求,外部結(jié)構(gòu)多為高分子易燃材料,一旦發(fā)生火災(zāi),在100 s以內(nèi)電動(dòng)車將達(dá)到猛烈燃燒階段,并伴隨產(chǎn)生大量有毒煙氣,極易造成樓內(nèi)居民傷亡。 
1.2充電線路敷設(shè)不規(guī)范 
       電動(dòng)車作為一種便捷的交通工具,近幾年社會(huì)保有數(shù)量呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。國(guó)家在小區(qū)充電樁規(guī)劃設(shè)計(jì)上并沒有強(qiáng)制性的配套政策,多數(shù)小區(qū)電動(dòng)車充電樁規(guī)劃建設(shè)工作明顯滯后,使得小區(qū)電動(dòng)車出現(xiàn)室外無電可充的情況。為方便電動(dòng)車停放和充電,很多業(yè)主在門廳、樓梯間私拉電線,有些業(yè)主甚至通過十幾層樓高的窗外懸垂拉線充電。由于充電線路距離過長(zhǎng)、長(zhǎng)時(shí)間充電或者線路老化等原因,造成線路超負(fù)載運(yùn)作, 過載發(fā)熱。個(gè)別業(yè)主甚至直接將電動(dòng)車推至樓道內(nèi)充電,一旦發(fā)生火災(zāi)難以及時(shí)撲救,極易造成人員傷亡。 
1.3電動(dòng)車設(shè)計(jì)缺陷 
       目前,市場(chǎng)上銷售的絕大多數(shù)電動(dòng)自行車欠壓過流保護(hù)技術(shù)都不成熟,多數(shù)電動(dòng)車鎖控電路無轉(zhuǎn)化器保護(hù),充電回路無過載保護(hù)裝置,這些問題將導(dǎo)致電動(dòng)車在充電發(fā)生故障時(shí)不能第一時(shí)間自動(dòng)切斷電源。電動(dòng)車充電器與蓄電池之間未設(shè)計(jì)安裝短路保護(hù)裝置, 充電器內(nèi)元器件質(zhì)量不達(dá)標(biāo),充電器經(jīng)常受到震動(dòng)等原因,都會(huì)使質(zhì)量低劣的充電器因?yàn)閾舸?、變壓器線圈短路故障而發(fā)生火災(zāi)L2_3]o有些不法商家為滿足消費(fèi)者行駛速度需求,往往私拆限速線路,增大電池配置, 造成電流過大,發(fā)熱量增加,加速線路老化,很容易造成內(nèi)部電路短路、過載等故障,導(dǎo)致線路著火,引發(fā)火災(zāi)。 
2居民樓內(nèi)電動(dòng)車火災(zāi)特點(diǎn) 
2.1電動(dòng)車火災(zāi)多高發(fā)于夜間 
       據(jù)消防部門火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),大部分的電動(dòng)車著火時(shí)間多發(fā)于22點(diǎn)至次日6點(diǎn)?;陔妱?dòng)車的使用特性,一般白天多半都在騎行中,極少數(shù)白天充電,即使白天充電發(fā)生火災(zāi),也可以察覺處置,不至于引發(fā)火災(zāi)。晚上是電動(dòng)車充電的高峰時(shí)段,由于電動(dòng)車電池一般6?7 h即可充滿,假如從19點(diǎn)開始充電,凌晨2?3點(diǎn)即可充滿。而過度充電會(huì)導(dǎo)致充電器和電池設(shè)備發(fā)熱,增大引發(fā)火災(zāi)的概率。凌晨時(shí)間,人們一般都處于深度睡眠狀態(tài),一旦發(fā)生火災(zāi)無法及時(shí)察覺,毒煙擴(kuò)散速度快,人員疏散困難,極易造成亡人事故。 
2.2電動(dòng)車火災(zāi)燃燒速度快 
       現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的電動(dòng)車除車架和輪轂外,大部分零部件多為高分子材料制成,這些材料大多數(shù)阻燃性差,燃燒迅速,燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量毒煙,并在樓道內(nèi)煙囪效應(yīng)作用下,以1 m/s的速度向上擴(kuò)散。2019年10月20日,某小區(qū)樓道內(nèi)一輛電動(dòng)自行車發(fā)生火災(zāi),在短短1 min內(nèi)電動(dòng)車猛烈燃燒,大火籠罩整個(gè)車身,燃燒產(chǎn)生的濃煙迅速充斥整個(gè)樓道,一旦有人員從樓道疏散逃生,疏散通道將變成死路。 
2.3電動(dòng)車火災(zāi)多發(fā)于一樓 
       通過近年的電動(dòng)車火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),電動(dòng)車火災(zāi)有一半以上發(fā)生在居民樓一樓。由于電動(dòng)車重量大,搬動(dòng)不方便,尤其在沒有設(shè)計(jì)電梯的多層建筑內(nèi),為同時(shí)滿足充電、方便使用和防盜的需求,電動(dòng)車多停放在一樓門廳、樓梯間內(nèi)。由于電動(dòng)車停放過多,火災(zāi)荷載密度大,大量電線在一樓門廳、樓梯間內(nèi)私拉亂接,一旦發(fā)生火災(zāi),建筑的疏散通道和安全出口會(huì)被高溫和毒煙所阻,樓內(nèi)居民很難通往室外逃生,且劇烈燃燒的電動(dòng)車產(chǎn)生的大量有毒煙氣,迅速通過樓梯間向上蔓延,容易導(dǎo)致樓內(nèi)居民群死群傷。 
3居民樓電動(dòng)車火災(zāi)的防范措施 
       近年來,濰坊市各級(jí)政府、行業(yè)主管和消防部門,經(jīng)常性聯(lián)合開展電動(dòng)自行車消防安全專項(xiàng)治理行動(dòng),如禁止電動(dòng)車進(jìn)樓、小區(qū)內(nèi)建設(shè)充電樁和電動(dòng)車上牌等一系列治理措施,故電動(dòng)車火災(zāi)明顯減少,亡人火災(zāi)事故數(shù)量下降為零,電動(dòng)車火災(zāi)得到有效遏制。 
3.1政府部門嚴(yán)把電動(dòng)車產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)口 
       嚴(yán)控電動(dòng)車生產(chǎn)審批和市場(chǎng)準(zhǔn)入制度,從生產(chǎn)環(huán)節(jié)提升產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。市場(chǎng)監(jiān)督管理部門要嚴(yán)厲查處“三無"制造企業(yè),從嚴(yán)打擊售賣偽劣產(chǎn)品的違法行為。通過對(duì)企業(yè)獲取生產(chǎn)許可證的條件、 企業(yè)質(zhì)量管理體系運(yùn)行情況、原材料進(jìn)廠和產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)情況、企業(yè)委托加工情況、企業(yè)執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)情況、企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)標(biāo)注情況、產(chǎn)品質(zhì)量追溯情況等方面實(shí)地檢查,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行全程監(jiān)督抽查,對(duì)違法企業(yè)從嚴(yán)從重查處,增大違法成本,從源頭加強(qiáng)電動(dòng)車產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。政府要督促市場(chǎng)監(jiān)管,聯(lián)合組織對(duì)轄區(qū)內(nèi)電動(dòng)自行車銷售企業(yè)進(jìn)行摸排和督促,引導(dǎo)其加強(qiáng)自律,主動(dòng)消化不符合新標(biāo)準(zhǔn)的庫存車輛。新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,市場(chǎng)監(jiān)管部門要加強(qiáng)電動(dòng)自行車銷售環(huán)節(jié)的監(jiān)督檢查,嚴(yán)厲查處違法銷售不符合新標(biāo)準(zhǔn)、未獲得CCC認(rèn)證的電動(dòng)自行車以及非法改裝、拼裝、篡改電動(dòng)自行車的行為。 
3.2物業(yè)服務(wù)企業(yè)把嚴(yán)“樓門口" 
       加強(qiáng)物業(yè)服務(wù)企業(yè)的消防安全意識(shí),督促物業(yè)劃定電動(dòng)自行車安全停放、充電管理區(qū)域,鼓勵(lì)建設(shè)智能充電設(shè)施為小區(qū)居民提供充電服務(wù)。同時(shí),物業(yè)要經(jīng)常性開展消防安全巡查檢查工作,對(duì)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)車進(jìn)樓、 私拉亂扯電線和疏散樓梯間堆放雜物的行為要及時(shí)糾正。有條件的物業(yè)應(yīng)主動(dòng)利用高科技技防手段,對(duì)電動(dòng)車進(jìn)樓行為進(jìn)行自動(dòng)管控,如電梯內(nèi)安裝電動(dòng)車自動(dòng)識(shí)別報(bào)警系統(tǒng),當(dāng)業(yè)主將電動(dòng)車推入電梯時(shí),電梯將自動(dòng)停止運(yùn)行,打破靠“人管人治"的尷尬局面。 
3.3加強(qiáng)消防安全宣傳教育,提升居民安全意識(shí) 
       消防和物業(yè)服務(wù)主管部門要針對(duì)居民樓電動(dòng)車火災(zāi)特點(diǎn),采取多種形式開展針對(duì)性強(qiáng)的消防安全宣傳教育,廣泛宣傳告知群眾電動(dòng)車違規(guī)存放、充電的火災(zāi)危險(xiǎn)性,普及消防安全知識(shí),提升居民的消防安全意識(shí)和逃生自救能力。有針對(duì)性地曝光小區(qū)消防安全隱患、問題整改進(jìn)度和整改責(zé)任人等,廣泛在樓道內(nèi)張貼嚴(yán)禁電動(dòng)車進(jìn)樓、禁止在樓道堆放雜物等警示性宣傳標(biāo)語,利用廣告媒體重復(fù)播放電動(dòng)車火災(zāi)典型案例,真正提高小區(qū)業(yè)主的消防安全素質(zhì),自覺維護(hù)小區(qū) 內(nèi)消防公共安全。 
4安科瑞限流式保護(hù)器的介紹與選型
4.1限流式保護(hù)器的設(shè)計(jì)
       電氣防火限流式保護(hù)器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長(zhǎng)、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大,以及使用壽命短等當(dāng)弊端,發(fā)生短路故障時(shí),能以微秒級(jí)速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù),從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故,保障使用場(chǎng)所人員和財(cái)產(chǎn)的安全。
       安科瑞ASCP200-1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1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1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,從而有效降低了電氣火災(zāi)。
4.2 ASCP200-1功能特點(diǎn)
 
       ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器是單相限流式保護(hù)器,較大額定電流為63A。主要功能如下:
       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(cè)功能,被測(cè)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(cè)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。
4.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)
 
4.4應(yīng)用方案圖示
       ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器建議安裝在入戶開關(guān)下端,額定電流值根據(jù)入戶開關(guān)的具體規(guī)格進(jìn)行設(shè)置,典型應(yīng)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
 
4.5使用注意事項(xiàng)
       在選用限流式保護(hù)器時(shí),限流式保護(hù)器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前上級(jí)的斷路器的額定電流保持一致。例如,當(dāng)限流式保護(hù)器輸入端斷路器的額定電流為32A時(shí),應(yīng)將限流式保護(hù)器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護(hù)器的正常使用,嚴(yán)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(hù)器采用壁掛式安裝,可以掛墻安裝,也可以安裝在箱體內(nèi),應(yīng)確保安裝場(chǎng)所無滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì),并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。
       為確??煽窟B接,接線時(shí)應(yīng)按接線圖進(jìn)行,同時(shí)為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱,也避免因接觸不良而導(dǎo)致保護(hù)器工作不正常,線頭應(yīng)采用合適大小的U形冷壓頭壓接后,再插入保護(hù)器相應(yīng)端子上并將螺釘擰緊壓實(shí)。
       保護(hù)器內(nèi)部帶有交流電,嚴(yán)禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護(hù)器在使用期間,若被保護(hù)線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護(hù)時(shí),保護(hù)器仍處于帶電狀態(tài),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(zhǎng)按保護(hù)器的復(fù)位按鍵約2秒鐘,使保護(hù)器恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)。
       當(dāng)保護(hù)器因超溫而發(fā)生限流保護(hù)時(shí),則可能是因?yàn)樨?fù)載電流過大,環(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е?,可通過加強(qiáng)通風(fēng)等措施,等保護(hù)器溫度降下來后,再長(zhǎng)按復(fù)位鍵,使保護(hù)器復(fù)位,恢復(fù)正常運(yùn)行。
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