安科瑞電動(dòng)車充電樁配套電氣防火限流式保護(hù)器的應(yīng)用
周穎
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
一、概述
1.1政策背景分析
應(yīng)急管理部消防救援局發(fā)布近10年全居住場(chǎng)所火災(zāi)情況。據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年至2021年,全共發(fā)生居住場(chǎng)所火災(zāi)132.4萬起,造成11634人遇難、6738人受傷,直接財(cái)產(chǎn)損失77.7億元。
從火災(zāi)原因看,電氣火災(zāi)占42.7%,用火不慎占29.8%,吸煙占4.6%,占1.9%,自燃占1.8%,放火占1.3%,留火種等其他原因占17.9%。
據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局4月3日通報(bào),今年一季度,全共接報(bào)火災(zāi)21.9萬起,共有625人因火災(zāi)死亡、397人受傷,直接財(cái)產(chǎn)損失15.2億元。
從區(qū)域分布看,農(nóng)村火災(zāi)占比較大。農(nóng)村地區(qū)火災(zāi)12.4萬起、占火災(zāi)總數(shù)56.7%,接報(bào)城市地區(qū)火災(zāi)8.5萬起、占38.8%。
從起火場(chǎng)所看,居住場(chǎng)所較為突出。共接報(bào)居住場(chǎng)所火災(zāi)8.3萬起,共造成503人死亡,雖然起數(shù)占火災(zāi)總數(shù)的38%,但死亡人數(shù)占總數(shù)的80.5%;
從交通工具火災(zāi)看,新能源車輛增幅較大。共接報(bào)各類交通工具火災(zāi)1.9萬起,同比去年上升8.8%;其中,新能源汽車640起,同比上升32%;電動(dòng)自行車火災(zāi)3777起,同比上升35.9%,均高于交通工具火災(zāi)的平均增幅。
從火災(zāi)原因看,用火用電占一半以上。因電氣引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)的28.3%,29起較大火災(zāi)中,10起為電氣、另有5起還在調(diào)查。
在我所有電氣火災(zāi)中,配電線路故障造成的火災(zāi)占比例較大,達(dá)到了65%,在用電器故障導(dǎo)致的火災(zāi)占比也比較大,大概35%左右。
電氣火災(zāi)的發(fā)生原因,分為過載,短路、電弧和火花,接觸不良,烘烤與摩擦,過載,是指電氣設(shè)備或?qū)Ь€的功率和電流超過了其額定值,接觸不良主要發(fā)生在導(dǎo)線連接處,短路是電氣設(shè)備嚴(yán)重的一種故障狀態(tài)。二、各個(gè)省市對(duì)汽車充電樁及電瓶車充電樁的規(guī)定
上海市工程建設(shè)規(guī)范民用建筑電氣防火涉及規(guī)范DGJ08-2048-2016中5.4.8條規(guī)定:“租售式商場(chǎng)商鋪、批發(fā)市場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、甲乙丙類危險(xiǎn)品庫(kù)房等場(chǎng)所的末端配電箱應(yīng)設(shè)置電氣防火限流式保護(hù)器;幼兒園、老年人建筑、集體宿舍及電動(dòng)車充電站等場(chǎng)所的末端配電箱宜設(shè)置電氣防火限流式保護(hù)器?!?/span>
江蘇地區(qū)電動(dòng)自行車標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:供電動(dòng)自行車充電設(shè)備的末端配電箱,其出線回路需設(shè)置電氣防火式限流式保護(hù)器。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,社會(huì)電氣化程度不斷提高,用電負(fù)荷過大、線路短路等原因?qū)е码姎饣馂?zāi)發(fā)生越來越頻繁,使得火災(zāi)數(shù)量呈上升趨勢(shì)。據(jù)公安部消防局5年的統(tǒng)計(jì)分析,電氣火災(zāi)發(fā)生的場(chǎng)所中,住宅發(fā)生火災(zāi)事故的數(shù)量高,線路短路及線路老化是誘發(fā)事故的主要原因。通過對(duì)5年電氣火災(zāi)故事原因分析發(fā)現(xiàn),主要有電線短路、過負(fù)荷用電、接觸不良等幾種原因?qū)е率鹿拾l(fā)生。其中,電線短路占比較大。
線路短路時(shí),短路電流在短時(shí)間內(nèi)能達(dá)到額定電流的十幾倍甚至幾十倍。根據(jù)焦耳定律,在短路點(diǎn)產(chǎn)生的熱量成指數(shù)倍增加,使短路點(diǎn)瞬間融化并火星四濺,易引發(fā)火災(zāi)事故。
傳統(tǒng)保護(hù)方式采用電磁脫扣式斷路器,檢測(cè)到短路時(shí),脫扣器動(dòng)作,分?jǐn)鄷r(shí)間在毫米級(jí),無法阻止短路電流。的方式是采用響應(yīng)速度快的限流技術(shù)和器件。
三、電氣防火限流式保護(hù)器的介紹及應(yīng)用
3.1電氣防火限流式保護(hù)器的功能介紹
ASCP200-40B/40D型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。
ASCP200-40B/40D型電氣防火限流式保護(hù)器是單相限流式保護(hù)器,大額定電流為63A。可廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)、賓館、娛樂場(chǎng)所、寺廟、文物建筑、會(huì)展、住宅、倉(cāng)庫(kù)、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動(dòng)車充電站及租賃式商場(chǎng)商鋪、批發(fā)市場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、甲乙丙類危險(xiǎn)品庫(kù)房等各種用電場(chǎng)所末端干、支路的線路保護(hù)。
應(yīng)用范圍:
可廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)、賓館、娛樂場(chǎng)所、寺廟、文物建筑、會(huì)展、住宅、倉(cāng)庫(kù)、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動(dòng)車充電站及租賃式商場(chǎng)商鋪、批發(fā)市場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、甲乙丙類危險(xiǎn)品庫(kù)房等各種用電場(chǎng)所末端干、支路的線路保護(hù)。
訂貨范例:
具體型號(hào):ASCP200-40B/40D
技術(shù)要求:額定電流0~40A
通訊協(xié)議:1路RS485通訊,Modbus-RTU協(xié)議;1路2G無線通訊
輔助電源:AC220V220V
3.2技術(shù)參數(shù)
ASCP200系列40型電氣防火限流式保護(hù)器
ASCP200-20D電氣防火限流式保護(hù)器
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | |
輸入電壓 | AC 85~265V,45~65Hz | |
功耗 | 功耗≤3VA(無負(fù)載情況下) | |
額定電流 | 6A,10A,16A,20A;撥碼可設(shè) | |
短路保護(hù)時(shí)間 | <150μs | |
過載保護(hù) | 動(dòng)作范圍:默認(rèn)120%;動(dòng)作延時(shí):默認(rèn)3s;通訊可設(shè) | |
報(bào)警方式 | 聲光報(bào)警(其中聲音可以通過按鍵消除) | |
通訊 | RS485接口,Modbus-RTU協(xié)議;通訊參數(shù)撥碼可設(shè) | |
安裝使 用環(huán)境 | 工作場(chǎng)所 | 無雨雪直接侵襲、無腐蝕性氣體、粉塵,無劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所 |
工作環(huán)境溫度 | -10 ~+55℃ | |
相對(duì)濕度 | 空氣的相對(duì)濕度不超過95% | |
海拔高度 | ≤2000m |
ASCP200-63D電氣防火限流式保護(hù)器
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | |
輸入電壓 | AC 85~265V,45~65Hz | |
功耗 | 功耗≤5VA(無負(fù)載情況下) | |
額定電流 | 0~63A可設(shè)置 | |
短路保護(hù)時(shí)間 | <150μs | |
過載保護(hù) | 動(dòng)作范圍:110%~140%;動(dòng)作延時(shí):3~60s | |
過壓保護(hù) | 動(dòng)作范圍:100%~120%;動(dòng)作延時(shí):0~60s | |
欠壓保護(hù) | 動(dòng)作范圍:60%~100%;動(dòng)作延時(shí):0~60s | |
線纜溫度 監(jiān)測(cè) | 監(jiān)測(cè)范圍 | -20~140℃(精度:±4%或者±2℃) |
報(bào)警設(shè)置 | 動(dòng)作范圍:45~110℃;動(dòng)作延時(shí):0~60s | |
漏電流監(jiān)測(cè) | 監(jiān)測(cè)范圍 | 20~1000mA(精度:±2%或±5mA) |
報(bào)警設(shè)置 | 動(dòng)作范圍:20~1000mA;動(dòng)作延時(shí):0~60s | |
故障記錄 | 20條記錄(故障類型、故障值、故障時(shí)間) | |
報(bào)警方式 | 聲光報(bào)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(xié)議; 1路無線通訊,4G或NB-IoT | |
安裝使 用環(huán)境 | 工作場(chǎng)所 | 無雨雪直接侵襲、無腐蝕性氣體、粉塵,無劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所 |
工作環(huán)境溫度 | -10 ~+55℃ | |
相對(duì)濕度 | 空氣的相對(duì)濕度不超過95% | |
海拔高度 | ≤2000m |
3.3主要功能
1) 短路限流:當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí),能在150us內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù),減少因短路電流過大所引起的電氣火災(zāi)事故。
2)過載限流:當(dāng)被保護(hù)線路的電流超過額定電流,線路過載且過載持續(xù)時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間(3-60秒)時(shí),保護(hù)器進(jìn)行限流保護(hù)。
3)超溫限流:當(dāng)保護(hù)器的內(nèi)部元器件溫度超過設(shè)定值時(shí),產(chǎn)品啟動(dòng)超溫限流保護(hù)功能,防止因溫度過高造成產(chǎn)品損壞。
4)過/欠壓保護(hù):當(dāng)保護(hù)器檢測(cè)到線路電壓欠壓或過壓時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。
5)線纜溫度監(jiān)測(cè):當(dāng)被監(jiān)測(cè)線纜溫度超過報(bào)警設(shè)定值時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。
6) 漏電流監(jiān)測(cè):當(dāng)被監(jiān)測(cè)的線路漏電超過報(bào)警設(shè)定值時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。
7)通訊功能:具有1路RS485接口,1路2G無線通訊,可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控后臺(tái)可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī),也可以是安科瑞Acrel-6000安全云平臺(tái),或三方監(jiān)控軟件或平臺(tái)。
3.4外形尺寸
ASCP200-40B限流式保護(hù)器的外形與安裝尺寸如下圖所示(單位mm):
正視圖 側(cè)視圖 安裝尺寸
ASCP200-40D限流式保護(hù)器的外形與安裝尺寸如下圖所示(單位mm):
正視圖 側(cè)視圖
ASCP200-63D限流式保護(hù)器的外形與安裝尺寸如下圖所示(單位mm):
正視圖 側(cè)視圖
3.5安裝注意事項(xiàng)
產(chǎn)品的安裝,應(yīng)保持周圍的通風(fēng)和散熱條件,若安裝在配電箱內(nèi)時(shí),配電箱需設(shè)置散熱風(fēng)扇,防止因保護(hù)器溫度持續(xù)上升而損壞。
3.6ASCP200-20D和40B典型接線方法
3.7應(yīng)用圖及現(xiàn)場(chǎng)安裝示例
安裝在汽車/電瓶車充電樁回路端
某地充電樁安裝
3.8限流式保護(hù)器和故障電弧探測(cè)器的區(qū)別
1)限流式保護(hù)器在有的場(chǎng)合也叫作滅弧式保護(hù)器,因此有時(shí)候容易和故障電弧探測(cè)器混淆,但限流式保護(hù)器主要用于故障短路后的快速切斷,相當(dāng)于空氣開關(guān)瞬間脫扣功能的加強(qiáng)版,屬于事后保護(hù)。
2)故障電弧探測(cè)器則通過對(duì)接入線路中的串并聯(lián)故障電弧的監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路中的異常狀態(tài)和隱患,主要作用是事防護(hù)。
3)限流式保護(hù)器和故障電弧探測(cè)器可以配合使用。
四、結(jié)語
家標(biāo)準(zhǔn)GB51348-2019中規(guī)定儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)、電動(dòng)車充電等場(chǎng)所的末端回路應(yīng)設(shè)置限流式電氣防火保護(hù)器。電氣防火限流式保護(hù)器可以克服傳統(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,以及使用壽命短等弊端,當(dāng)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。
作者介紹
周穎,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事電瓶車充電樁及云平臺(tái)、電氣防火限流式保護(hù)器的研發(fā)與應(yīng)用。
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