應(yīng)急管理部消防救援局統(tǒng)計(jì),在造成電氣火災(zāi)事故的原因中,最為主要的當(dāng)為末端線路短路,在電氣火災(zāi)事故中占比高達(dá)70%以上。如何效預(yù)防末端線路短路引發(fā)的電氣火災(zāi)事故?
現(xiàn)階段最為常見的短路保護(hù)產(chǎn)品為斷路器和熔斷器。220V末端用電回路中,由于安裝有斷路器和熔斷器,如果發(fā)生短路故障,將通過斷路器電磁脫扣或熔斷器熔斷的方式進(jìn)行保護(hù),分?jǐn)喽搪冯娏魉俣葹?span style="outline:0px;max-width:100%;font-family:arial, helvetica, sans-serif;visibility:visible;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word !important;">ms級。而短路電流很大,短路點(diǎn)能量的迅速聚集會(huì)產(chǎn)生電弧火花,在易燃易爆或部分重要供電的場合存在安全隱患。
《GB51348-2019民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》以及多個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)中提到,需要在重要負(fù)荷、危險(xiǎn)場所、電動(dòng)車充電等場合使用限流式保護(hù)器。
斷路器、熔斷器和限流式保護(hù)器三者功能對比:
下面對斷路器、熔斷器和限流式保護(hù)器的短路保護(hù)原理和動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行分別說明。
當(dāng)線路發(fā)生一般性過載時(shí),過載電流雖不能使電磁脫扣器動(dòng)作,但能使熱元件產(chǎn)生一定熱量,促使雙金屬片受熱向上彎曲,推動(dòng)杠桿使搭鉤與鎖扣脫開,將主觸頭分?jǐn)?,切斷電源?/span>
當(dāng)線路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載電流時(shí),短路電流超過瞬時(shí)脫扣整定電流值,電磁脫扣器產(chǎn)生足夠大的吸力,將銜鐵吸合并撞擊杠桿,使搭鉤繞轉(zhuǎn)軸座向上轉(zhuǎn)動(dòng)與鎖扣脫開,鎖扣在反力彈簧的作用下將三幅主觸頭分?jǐn)?,切斷電源?/span>
空氣開關(guān)開的動(dòng)作曲線如下:
過載跳閘的響應(yīng)時(shí)間在秒級,短路保護(hù)的門限值一般是3In或者5In,響應(yīng)時(shí)間在10ms到20ms之間。
當(dāng)電路發(fā)生故障或異常時(shí),保險(xiǎn)絲就會(huì)在電流異常升高到一定的高度和一定的時(shí)間之后,自身熔斷切斷電流,從而起到保護(hù)電路安全運(yùn)行的作用。
常規(guī)使用的熔斷式保險(xiǎn)絲的時(shí)間特性曲線如下圖:
保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間是和瞬時(shí)短路電流大小的平方正相關(guān),空氣開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間相對線性,因此熔斷器動(dòng)作時(shí)間在某一電流值下是比空氣開關(guān)反應(yīng)慢;在某電流值以后,動(dòng)作時(shí)間比空氣開關(guān)反應(yīng)快,整體動(dòng)作時(shí)間為ms級。
下面以CET中電技術(shù)公司的PMC-T412電氣防火限流式保護(hù)器為例進(jìn)行限流式保護(hù)器測試,選用20A規(guī)格選型。測試的波形如下:
220V末端用電回路中,由于安裝有斷路器和熔斷器,如果發(fā)生短路故障,將通過斷路器電磁脫扣或熔斷器熔斷的方式進(jìn)行保護(hù),分?jǐn)喽搪冯娏魉俣葹?/span>ms級。而短路電流很大,短路點(diǎn)短路能量的迅速聚集會(huì)產(chǎn)生電弧火花,在易燃易爆或部分重要供電的場合存在安全隱患,應(yīng)安裝限流式保護(hù)器。