淺談限流式保護器在接線松動時火災預防中的應用

【關鍵詞】接線松動；電氣火災；過載

1事故經過

        2018年8月5日的微山湖畔，正值高溫天氣，炙熱烤人，家用空調制冷用電能量激增。15時18分，當地供電公司搶修指揮班接到電話，某供電所一臺區計量箱起火，火勢正在蔓延。搶修指揮班立即向轄區供電所下發派工單。供電所立即出動搶修人員，經3 h搶修恢復了供電。

2事故排查

        搶修人員現場檢查發現，該計量箱內部負荷的2號電能表接線端子與進戶線的連接松動，表尾燒蝕引發箱內起火，造成臺區的保護動作停電。

3事故預防措施

3.1嚴把施工工藝關

        現場施工時，螺釘和線頭的接觸面積要大，壓力要適中。一要避免因壓接過松導致接觸電阻大，接頭氧化發熱；二要避免接頭壓力過大，對導線造成較深壓痕，損傷導線，影響導線載流率。

3.2各設備設施要與其工作負荷相匹配

        一是電能表不要過負荷使用，應密切關注客戶負荷變化，電流即將超*，要更換大量程的表計，同時導線線徑要滿足通流能力；二是要防止膨脹系數不同，導致接頭處出現故障，盡量選取尺寸合適、材質相同的材料進行連接，材質不同時加裝輔助連接材料，比如銅鋁連接的線路要加裝過渡連接裝置。

3.3開展季節性維護與周期性檢查工作

        要抓住兩個“有利時機"加強維護。夏季過后，負荷開始降低，地表溫度開始回落，螺釘與線路接觸處容易因溫度系數不同導致松動，要抓住這一“有利時機"，對螺釘緊固，減小接觸電阻，變大通流能力；冬天取暖負荷攀升，冬季過后，溫度開始升高，客戶負荷波動較大，便成為了緊固螺釘的第二“有利時機"，要抓住機會及時緊固螺釘。同時要加強運維監控，定期排查隱患，發現問題及時制定消缺計劃，必要時下達安全隱患告知書，通知客戶整改落實。

4限流式保護器在電氣防火的應用

4.1限流式保護器的功能及應用方案

4.1.1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。

     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2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。
4.1.2 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。

4.1.2ASCP200-1技術參數

4.1.3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3 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

4.1.4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。

參考文獻

[1]龐思澤,孫后中.接線松動引發電氣火災.

[2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版.

作者簡介：侯文莉，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護器的研發與應用