浅谈限流式保护器在防范电动自行车火灾等低压电气火灾中的应用

时间：2022-09-14

【摘要】为了进一步研究电动自行车火灾事故发生机理，提升安全防范的针对性，文章分析了低压电气系统发生火灾的原理，解构了电动自行车内低压电气线路的分类分布和火灾风险因素，从提升电气线路本体安全的角度，探讨了如何进一步加强电动自行车火灾防控工作，**人民群众生命财产安全。

【关键词】低压电气；电动自行车；火灾

0前言

众所周知，电动自行车是以轮毂电机、电机控制器、金属车架等部件为主要结构，以动力电池为行动能源，以多元化低压电气系统为控制手段。其以轻便快捷、价格*、绿色环保、通行性高、停车不设限等先天优势，在我国的城乡*普及，成为广大群众出行的主要代步工具。与此同时，电动自行车引发的火灾事故不断上升，亡人伤人风险与日俱增。防范电动自行车火灾是当前消防安全管理的重要内容之一。本文从电动自行车构成部分低压电气系统的致灾因素角度，粗略分析电动自行车消防安全风险源头，旨在启示电动自行车火灾防控方向。

1低压电气火灾成因

从电力学的角度来看，低压电气线路形成火灾事故主要成因有四方面。

1.1电路短路

在常用电气设备或电力传输网络中，不同电位的导电部分，直接用金属导线或小电阻设备连接在一起，造成短路回路电流突然剧增，从而致使导线瞬间产生高温、电弧甚至线路熔断，点燃绝缘层和故障点附近可燃物，继而引发火灾事故。在实际生产生活中，电路短路是引发电力故障和电气火灾事故的重要原因之一。

图1常见电路短路示意图

1.2接触不良

导线与导线、导线与配电、用电设备之间连接时，因接触不良或接触电阻过大，在电气线路持续电流的作用下，致使导线接触处产生高温或电弧，同样可以引燃绝缘层或附近可燃物引发火灾事故。接触不良是线路火灾*忽略并难以防止的一种。

1.3线路漏电

低压电气线路的绝缘材料受外部因素影响或自然老化，绝缘性能下降甚至消失，电流从电流回路内泄漏出来，流到周边可接地物体上，形成漏电电流路径。在该路径上可能产生高温、电弧、电火花，从而引燃周围可燃物形成火灾事故。此类火灾难以预防，可发生于相线与中性线、相线与接地之间。它通常还易形成人员触电事故。

图2示意图2

图3非正常漏电流示意图

1.4电路过载

通过电气线路的电流**过其安全载流量，导致电气线路产生高温，引燃绝缘层或周围可燃物形成火灾事故。线路过载是造成线路电气火灾的又一重要因素。过载不仅能直接引起火灾，而且过载会损坏线路绝缘材料，又往往是引起线路短路、接触不良、漏电等故障的先导因素，需重点加以防范。

2电动自行车中低压电气构成

当前，国内普及的电动自行车电气系统由用电设备、电源设备和连接导线等部分组成，其主要构件有充电器、控制器、动力电池、控制电路、辅助电路。这些部件日常工作电压皆处于300 V之下，属于典型的低压电气系统。

3电动自行车火灾风险因素

从具体个案来看，电动自行车的火灾成因比较复杂，有的是人为因素，有的是客观因素。但从宏观角度来看，绝大部分电动自行车火灾原因归根结底都是由内部低压电气线路因短路、过载故障引发热失控和动力电池内部故障的热失控所引起。

4限流式保护器在电气防火的应用

4.1限流式保护器的功能及应用方案

4.1.1限流式保护器的设计

电气防火限流式保护器可有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等当弊端，发生短路故障时，能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故，**使用场所人员和财产的安全。

安科瑞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。

5.1使用注意事项

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**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**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。

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。

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。

保护器内部带有交流电，严禁非专业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。待检查线路，并排除故障后，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。

当保护器因**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，恢复正常运行。

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