宋兵兵
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
電氣線路故障是引起火災的常見原因之一，以下簡單介紹電氣線路起火的主要原因和預防措施。
電氣線路起火的主要原因
1.線路短路
所謂短路就是交流電路的兩根導線互相觸碰，電流不經過線路中的用電設備，而直接形成回路。由于電線本身的電阻比較小，若僅是通過電線這個回路，電流就會急劇變大，比正常情況下大幾十倍、幾百倍。這么大的電流通過很細的導線，由于電阻越大，所產生的熱量就越多，會在很短的時間內使導線產生高達數千攝氏度的溫度，足以引燃附近的易燃物，造成火災。而造成線路短路是由于輸電線路使用過久，絕緣層老化、破裂，失去絕緣作用，導致兩線相碰；或者是由于亂拉亂接電線，使電線的“外套”機械損傷，引起短路。
2.接觸不良
由于電線接頭接觸不良，造成線路接觸電阻過大而發熱起火。凡電路都有接頭，或是電線之間相接，或是電線與開關、保險器或用電器具相接如果這些接頭接得不好，就會阻礙電流從而產生大量的熱。當這些熱足以熔化電線的絕緣層時，絕緣層便會起火，引燃附近的可燃物。
3.線路超負荷
一定材料和一定大小橫截面積的電線有一定的安全載流量。如果通過電線的電流超過它的安全截流量，電線就會發熱。超過的越多，發熱量越大。當熱量使電線溫度超過250℃時，電線橡膠或塑料絕緣層就會著火燃燒。如果電線“外套”損壞，還會造成短路，引發火災的危險性更大。另外，如果選用了不合規格的保險絲，電路的超負載不能及時發現，隱患就會變成現實。
4.線路漏電
由于電線絕緣或其支架材料的絕緣性能不佳，以致導線與導線或導線與大地之問有微量電流通過。人們常說的走電、跑電就是漏電的一種嚴重現象。漏電嚴重時，漏電火花和高溫也能成為火災的火源。
5.電火花和電弧
電火花是兩極問放電的結果；電弧則是由大量密集的電火花構成，溫度可達3000℃以上。架空裸線遇風吹擺動，或遇樹枝拍打，或遇車輛掛刮時，使兩線相碰，就會發生放電而產生電火花、電弧。另外，絕緣導線漏電處、導線斷裂處、短路點接地點及導線連接松動均會有電火花、電弧產生。這些電火花、電弧如果落在可燃、易燃物上，就可能引起火災。
6.電纜起火
電纜之所以會燃燒，是因為敷設電纜時其保護鉛皮受損傷；或是在運行中電纜的絕緣體受到機械破壞，引起電纜芯與電纜芯之間或電纜芯與鉛皮之間的絕緣體被擊穿而產生電弧，致使電纜的絕緣材料黃麻保護層發生燃燒；或因電纜長時間超負荷使電纜絕緣性能降低甚至喪失絕緣性能，發生絕緣擊穿而使電纜燃燒；或是因為三相電力系統中將三芯電纜當成單芯電纜使用以致產生渦流，使鉛皮、鋁皮發熱，甚至熔化，引起電纜燃燒。
防止電氣線路起火的措施
1.按照要求安裝線路
安裝電氣線路要嚴格按照電氣安裝規程，要請專門的電工鋪設線路。電工要持證上崗。
2.選擇正確的電氣線路
要根據工作生活中的實際需要，可能造成復合選用適當規格的電氣線路，不要為了貪小便宜而采用過細的或者劣質的電線選用電線時要注意檢查是否為合格產品。
3.安全使用電氣線路
已安裝好的電氣線路，不能亂拉、亂接、亂加用電裝置，增加整個線路的用電負荷量。要注意了解所使用電路的負荷，使用過程中不得超過這個限度，否則容易造成事故。
4.經常檢查電氣線路
要堅持經常性地檢查，每隔一段時間都要請專門的電工幫助檢查電氣線路，發現絕緣層破損，要及時修理。電線使用年限一般是10～20年，發現超齡的要及時更換。
5.選用安全的電氣開關
要選用安全系數比較高的空氣開關，盡量不要使用閘刀開關。閘刀開關在開關的時候會產生電火花，容易產生危險。而選用空氣開關可以起到斷電保護的作用。使用保險絲時，要選擇合適的保險絲，以免發生故障，電流變大時，能及時切斷電流。
限流式保護器在電氣線路火災中的應用
1.限流式保護器的功能及應用方案
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。
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。
1.3 ASCP200-1技術參數
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
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。
參考文獻
［1］呂燕芹.電氣線路火災起因及預防
［2］安科瑞企業微電網設計與應用手冊，2020.06版
作者簡介：宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為絕緣監測及剩余電流監測， QQ：3007723194 手機：13482141563（微信同號）
