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    安科瑞電動車充電樁配套電氣防火限流式保護器的應用

    更新時間:2022-04-18 點擊次數:494

    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

          應急管理部消防救援局發布近10年全居住場所火災情況。據統計,2012年至2021年,全共發生居住場所火災132.4萬起,造成11634人遇難、6738人受傷,直接財產損失77.7億元。

          從火災原因看,電氣火災占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%。

          據應急管理部消防救援局4月3日通報,今年一季度,全共接報火災21.9萬起,共有625人因火災死亡、397人受傷,直接財產損失15.2億元。

          從區域分布看,農村火災占比較大。農村地區火災12.4萬起、占火災總數56.7%,接報城市地區火災8.5萬起、占38.8%。

           從起火場所看,居住場所較為突出。共接報居住場所火災8.3萬起,共造成503人死亡,雖然起數占火災總數的38%,但死亡人數占總數的80.5%;

          從交通工具火災看,新能源車輛增幅較大。共接報各類交通工具火災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%;電動自行車火災3777起,同比上升35.9%,均高于交通工具火災的平均增幅。

          從火災原因看,用火用電占一半以上。因電氣引發的火災占總數的28.3%,29起較大火災中,10起為電氣、另有5起還在調查。

          在我所有電氣火災中,配電線路故障造成的火災占比例較大,達到了65%,在用電器故障導致的火災占比也比較大,大概35%左右。

          電氣火災的發生原因,分為過載,短路、電弧和火花,接觸不良,烘烤與摩擦,過載,是指電氣設備或導線的功率和電流超過了其額定值,接觸不良主要發生在導線連接處,短路是電氣設備嚴重的一種故障狀態。二、各個省市對汽車充電樁及電瓶車充電樁的規定

          上海市工程建設規范民用建筑電氣防火涉及規范DGJ08-2048-2016中5.4.8條規定:“租售式商場商鋪、批發市場、集貿市場、甲乙丙類危險品庫房等場所的末端配電箱應設置電氣防火限流式保護器;幼兒園、老年人建筑、集體宿舍及電動車充電站等場所的末端配電箱宜設置電氣防火限流式保護器。"

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          江蘇地區電動自行車標準規定:供電動自行車充電設備的末端配電箱,其出線回路需設置電氣防火式限流式保護器。

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          隨著社會經濟的飛速發展,社會電氣化程度不斷提高,用電負荷過大、線路短路等原因導致電氣火災發生越來越頻繁,使得火災數量呈上升趨勢。據公安部消防局5年的統計分析,電氣火災發生的場所中,住宅發生火災事故的數量高,線路短路及線路老化是誘發事故的主要原因。通過對5年電氣火災故事原因分析發現,主要有電線短路、過負荷用電、接觸不良等幾種原因導致事故發生。其中,電線短路占比較大。

          線路短路時,短路電流在短時間內能達到額定電流的十幾倍甚至幾十倍。根據焦耳定律,在短路點產生的熱量成指數倍增加,使短路點瞬間融化并火星四濺,易引發火災事故。

         傳統保護方式采用電磁脫扣式斷路器,檢測到短路時,脫扣器動作,分斷時間在毫米級,無法阻止短路電流。的方式是采用響應速度快的限流技術和器件。

    三、電氣防火限流式保護器的介紹及應用

    3.1電氣防火限流式保護器的功能介紹

          ASCP200-40B/40D型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。

          ASCP200-40B/40D型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器,大額定電流為63A??蓮V泛應用于學校、醫院、商場、賓館、娛樂場所、寺廟、文物建筑、會展、住宅、倉庫、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動車充電站及租賃式商場商鋪、批發市場、集貿市場、甲乙丙類危險品庫房等各種用電場所末端干、支路的線路保護。

    應用范圍:

    可廣泛應用于學校、醫院、商場、賓館、娛樂場所、寺廟、文物建筑、會展、住宅、倉庫、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動車充電站及租賃式商場商鋪、批發市場、集貿市場、甲乙丙類危險品庫房等各種用電場所末端干、支路的線路保護。 

    訂貨范例:

    具體型號:ASCP200-40B/40D

    技術要求:額定電流0~40A

    通訊協議:1路RS485通訊,Modbus-RTU協議;1路2G無線通訊

    輔助電源:AC220V220V

    3.2技術參數 

    ASCP200系列40型電氣防火限流式保護器


    ASCP200-20D電氣防火限流式保護器

    項目

    指標

    輸入電壓

    AC 85~265V,45~65Hz

    功耗

    功耗≤3VA(無負載情況下)

    額定電流

    6A,10A,16A,20A;撥碼可設

    短路保護時間

    <150μs

    過載保護

    動作范圍:默認120%;動作延時:默認3s;通訊可設

    報警方式

    聲光報警(其中聲音可以通過按鍵消除)

    通訊

    RS485接口,Modbus-RTU協議;通訊參數撥碼可設

    安裝使

    用環境

    工作場所

    無雨雪直接侵襲、無腐蝕性氣體、粉塵,無劇烈震動的場所

    工作環境溫度

    -10 ~+55℃

    相對濕度

    空氣的相對濕度不超過95%

    海拔高度

    ≤2000m

    ASCP200-63D電氣防火限流式保護器

    項目

    指標

    輸入電壓

    AC 85~265V,45~65Hz

    功耗

    功耗≤5VA(無負載情況下)

    額定電流

    0~63A可設置

    短路保護時間

    <150μs

    過載保護

    動作范圍:110%~140%;動作延時:3~60s

    過壓保護

    動作范圍:100%~120%;動作延時:0~60s

    欠壓保護

    動作范圍:60%~100%;動作延時:0~60s

    線纜溫度

    監測

    監測范圍

    -20~140℃(精度:±4%或者±2℃)

    報警設置

    動作范圍:45~110℃;動作延時:0~60s

    漏電流監測

    監測范圍

    20~1000mA(精度:±2%或±5mA)

    報警設置

    動作范圍:20~1000mA;動作延時:0~60s

    故障記錄

    20條記錄(故障類型、故障值、故障時間)

    報警方式

    聲光報警(其中聲音可以通過消音按鍵消除)

    通訊

    1路RS485接口,Modbus-RTU協議;

    1路無線通訊,4G或NB-IoT

    安裝使

    用環境

    工作場所

    無雨雪直接侵襲、無腐蝕性氣體、粉塵,無劇烈震動的場所

    工作環境溫度

    -10 ~+55℃

    相對濕度

    空氣的相對濕度不超過95%

    海拔高度

    ≤2000m

    3.3主要功能

    1) 短路限流:當線路發生短路故障時,能在150us內實現快速限流保護,減少因短路電流過大所引起的電氣火災事故。

    2)過載限流:當被保護線路的電流超過額定電流,線路過載且過載持續時間超過設定時間(3-60秒)時,保護器進行限流保護。

    3)超溫限流:當保護器的內部元器件溫度超過設定值時,產品啟動超溫限流保護功能,防止因溫度過高造成產品損壞。

    4)過/欠壓保護:當保護器檢測到線路電壓欠壓或過壓時,保護器發出聲光報警信號,可預先設置是否啟動限流保護。

    5)線纜溫度監測:當被監測線纜溫度超過報警設定值時,保護器發出聲光報警信號,可預先設置是否啟動限流保護。

    6) 漏電流監測:當被監測的線路漏電超過報警設定值時,保護器發出聲光報警信號,可預先設置是否啟動限流保護。

    7)通訊功能:具有1路RS485接口,1路2G無線通訊,可以將數據發送到后臺監控系統,實現遠程監控。監控后臺可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監控主機,也可以是安科瑞Acrel-6000安全云平臺,或三方監控軟件或平臺。

    3.4外形尺寸  

    ASCP200-40B限流式保護器的外形與安裝尺寸如下圖所示(單位mm):

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    正視圖                側視圖                   安裝尺寸

    ASCP200-40D限流式保護器的外形與安裝尺寸如下圖所示(單位mm):

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    正視圖                             側視圖

    ASCP200-63D限流式保護器的外形與安裝尺寸如下圖所示(單位mm):

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                            正視圖                              側視圖

    3.5安裝注意事項

          產品的安裝,應保持周圍的通風和散熱條件,若安裝在配電箱內時,配電箱需設置散熱風扇,防止因保護器溫度持續上升而損壞。

    3.6ASCP200-20D和40B典型接線方法

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    3.7應用圖及現場安裝示例

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    安裝在汽車/電瓶車充電樁回路端

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    某地充電樁安裝

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    3.8限流式保護器和故障電弧探測器的區別

    1)限流式保護器在有的場合也叫作滅弧式保護器,因此有時候容易和故障電弧探測器混淆,但限流式保護器主要用于故障短路后的快速切斷,相當于空氣開關瞬間脫扣功能的加強版,屬于事后保護。

    2)故障電弧探測器則通過對接入線路中的串并聯故障電弧的監測,及時發現線路中的異常狀態和隱患,主要作用是事防護。

    3)限流式保護器和故障電弧探測器可以配合使用。

    四、結語

          家標準GB51348-2019中規定儲備倉庫、電動車充電等場所的末端回路應設置限流式電氣防火保護器。電氣防火限流式保護器可以克服傳統斷路器、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,以及使用壽命短等弊端,當發生短路故障時,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。


    作者介紹

    周穎,女,現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、電氣防火限流式保護器的研發與應用。



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