周穎

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：在可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境下，新能源對(duì)現(xiàn)階段社會(huì)生產(chǎn)的影響越來越明顯，但是頻發(fā)的新能源電氣火災(zāi)問題已經(jīng)成為制約新能源進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。本文重點(diǎn)分析了新形勢(shì)下新能源電氣火災(zāi)預(yù)防與新能源汽車的火災(zāi)控制思路的相關(guān)問題，希望能對(duì)相關(guān)人員工作有所幫助。

【關(guān)鍵詞】：新能源；電氣火災(zāi)；火災(zāi)預(yù)防

0 引言

 新能源是實(shí)現(xiàn)“綠水青山"與推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保證，新能源的推廣，不僅進(jìn)一步改變了我能源結(jié)構(gòu)，為社會(huì)發(fā)展提供了多的能源，成為加快社會(huì)發(fā)展的有效助力。因此，為了能夠讓新能源好地服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)，就需要重視對(duì)新能源問題的研究，本文將從新能源電氣火災(zāi)的角度做進(jìn)一步分析。

1 新能源電氣火災(zāi)研究

1.1新能源電氣火災(zāi)出現(xiàn)的原因

1.1.1雷擊引起的火災(zāi)

 雷擊引起的電氣火災(zāi)現(xiàn)象較為常見，各地區(qū)常見報(bào)導(dǎo)。有文獻(xiàn)指出，雷擊是引起新能源火災(zāi)的重要原因，尤其在風(fēng)電機(jī)上為常見，往往是因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)沒有安裝避雷設(shè)置或者避雷設(shè)施老化，這樣會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電設(shè)備被雷擊而引發(fā)火災(zāi)的概率進(jìn)一步升高。同時(shí)，風(fēng)電設(shè)備本身就處于室外空曠地帶，并且周圍沒有其他建筑物，因此在雷雨天氣中遭受雷擊而出現(xiàn)火災(zāi)的概率很高。

1.1.2內(nèi)部故障引起的火災(zāi)

 內(nèi)部設(shè)備故障也會(huì)導(dǎo)致新能源電氣設(shè)備出現(xiàn)火災(zāi)，從技術(shù)角度來看，由于新能源設(shè)備的科技含量較高，因此其內(nèi)部往往存在大量的組間，組間之間的接口較多，這就決定了新能源設(shè)備出現(xiàn)故障的概率增加。例如，很多新能源設(shè)備中需要灌注潤(rùn)滑油，而由于接口數(shù)量多，所以新能源設(shè)備內(nèi)部的潤(rùn)滑油容易通過接口滲出；同時(shí)，一些設(shè)備本身就存在質(zhì)量問題，例如密封效果差、裝配不慎等，也會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油滲漏。組間設(shè)備在經(jīng)過潤(rùn)滑油的浸泡后，會(huì)導(dǎo)致部分部件損壞，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)；電氣設(shè)備內(nèi)部的隔熱海綿，或者液壓系統(tǒng)中存在的油污等，這些物質(zhì)的存在會(huì)加劇火勢(shì)的蔓延，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，就有可能造成巨大的損失。

1.1.3電氣安裝不正確引起的火災(zāi)

 電氣安裝不正確也會(huì)成為引發(fā)火災(zāi)的誘因，正如文所介紹，新能源電氣設(shè)備的技術(shù)含量高，因此其安裝難度要明顯高于常規(guī)能源電氣設(shè)備，所以在電氣設(shè)備安裝過程中，因?yàn)槭┕と藛T的技術(shù)錯(cuò)誤、安裝不當(dāng)?shù)?，?huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)接觸不良、接地故障等一系列問題，致使電氣設(shè)備內(nèi)部的溫度快速變化，終引發(fā)火災(zāi)。同時(shí)，若在新能源電氣設(shè)備的過載保護(hù)裝置選擇中出現(xiàn)質(zhì)量問題，將不配套的過載保護(hù)裝置安裝到電氣設(shè)備內(nèi)部，終導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)火災(zāi)。 

1.2新能源電氣設(shè)備火災(zāi)的防范措施

1.2.1強(qiáng)化防雷設(shè)計(jì)

 防雷設(shè)計(jì)是新能源電氣設(shè)備需要關(guān)注的問題，尤其是風(fēng)電系統(tǒng)，由于風(fēng)電機(jī)組被設(shè)置在高空上，因此被雷擊的概率很高。所以在火災(zāi)防范過程中，須要采用有效的手段來避免雷擊發(fā)生。所以在實(shí)際操作中，應(yīng)該根據(jù)地區(qū)雷擊事件的特征，對(duì)不同的防雷區(qū)采用相應(yīng)的防雷手段，通過安裝避雷設(shè)施等，降低雷擊現(xiàn)象的發(fā)生概率。同時(shí)在防雷設(shè)備安裝結(jié)束后，還應(yīng)該指派專業(yè)人員定期檢查防雷設(shè)備的情況，若發(fā)現(xiàn)老化、故障等情況，需要及時(shí)換處理，避免雷擊發(fā)生。

1.2.2避免內(nèi)部故障

 避免內(nèi)部故障也能防范新能源電氣設(shè)備火災(zāi)現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)相關(guān)人員而言，應(yīng)該重點(diǎn)做好以下幾點(diǎn)工作：(1)檢查新能源電氣設(shè)備的內(nèi)部情況，如防塵圈、密封部件等，須要及時(shí)檢查相關(guān)部件的質(zhì)量，若發(fā)現(xiàn)老化、破損等都需要在一時(shí)間進(jìn)行換。(2)拆卸、安裝關(guān)鍵部位部件時(shí)，須要保證接頭對(duì)正，切忌出現(xiàn)強(qiáng)硬拉扯的現(xiàn)象。(3)保證密封溝槽的尺寸，并換電氣設(shè)備內(nèi)部的液壓油等，采用多種手段避免內(nèi)部故障現(xiàn)象發(fā)生。

1.2.3電氣設(shè)施管理

 在電氣設(shè)施管理過程中，須要全面提高施工人員安全意識(shí)，要求相關(guān)施工人員能夠進(jìn)一步了解新能源電氣設(shè)備的特征，能夠從防火的角度入手，認(rèn)真對(duì)待新能源電氣設(shè)備的安裝工作，從源頭上避免安裝質(zhì)量問題的發(fā)生；在電氣設(shè)施管理中，也應(yīng)該積極發(fā)揮監(jiān)理單位的作用，要求監(jiān)理單位能夠?qū)﹄姎庠O(shè)置安裝的質(zhì)量負(fù)責(zé)，監(jiān)督新能源電氣設(shè)備的安裝過程，避免出現(xiàn)接觸不良、接地故障等質(zhì)量問題，保證新能源電氣設(shè)備能夠正常工作。

2 新能源汽車火災(zāi)防控

 新能源汽車的火災(zāi)問題已經(jīng)成為當(dāng)社會(huì)中不容忽視的一個(gè)問題。在新能源汽車運(yùn)行過程中，隨著新能源汽車行駛里程不斷增加，汽車在未來行駛過程中也會(huì)存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，終影響汽車的行駛安全。在新能源汽車的電氣火災(zāi)防控過程中，相關(guān)人員須要關(guān)注以題：               

3 開展火災(zāi)教育工作

 對(duì)全體人員進(jìn)行火災(zāi)知識(shí)的再教育，也是控制新能源電氣火災(zāi)的有效方法，讓相關(guān)人員在面對(duì)火災(zāi)時(shí)能做到有條不紊，避免火災(zāi)損失擴(kuò)大，甚至將火災(zāi)控制在萌芽狀態(tài)?；馂?zāi)教育工作的主要內(nèi)容包括：

 (1)對(duì)火災(zāi)源的識(shí)別。須要針對(duì)新能源電氣設(shè)備的實(shí)際情況，對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行教育，闡述可能出現(xiàn)的火災(zāi)類型，例如上文所介紹的雷擊所引發(fā)的火災(zāi)、內(nèi)部故障所引發(fā)的火災(zāi)等，不同火災(zāi)的處置手段存在明顯差異，因此應(yīng)該得到工作人員的注意。

 (2)讓員工掌握火災(zāi)處理的小技巧。在火災(zāi)發(fā)生之后，現(xiàn)場(chǎng)人員的處置成為控制火災(zāi)發(fā)展的關(guān)鍵，因此在火災(zāi)教育中，須要讓員工掌握火災(zāi)處理的小技巧，例如如何正確使用滅火器，必要時(shí)與可以與當(dāng)?shù)叵啦块T聯(lián)系，在內(nèi)部舉行消防演練，進(jìn)一步加深員工對(duì)火災(zāi)控制手段的理解。

 (3)確保小區(qū)的電單車棚和停車位使用的充電設(shè)施器材是正規(guī)產(chǎn)品。同時(shí)做好宣傳工作，不要購買一些便宜沒有質(zhì)保的電瓶充電使用。

4 安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)架構(gòu)和硬件選型

 安科瑞電氣推出的電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)采用研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災(zāi)探測(cè)器、故障電弧探測(cè)器和電氣防火限流式保護(hù)器，對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時(shí)推送給學(xué)校管理人員，指導(dǎo)學(xué)校實(shí)現(xiàn)時(shí)間的排查和治理，達(dá)到潛在電氣火災(zāi)隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然"的目的。

 用戶可以利用PC、手機(jī)、平板電腦等多種終端實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的訪問，查詢包括系統(tǒng)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)記錄等在內(nèi)的各種信息，使用方便。利用該系統(tǒng)為用戶提供的低成本服務(wù)，能有提升企業(yè)的消防管理和電氣設(shè)備水平，防范重大惡性火災(zāi)財(cái)產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責(zé)任的發(fā)生。

本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示：

4.1硬件配置：

平臺(tái)服務(wù)器：建議按照我方提供配置標(biāo)準(zhǔn)購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

硬件配置：（如申請(qǐng)阿里云可忽略）

現(xiàn)場(chǎng)硬件配置

方案一：100A以下回路，開口式互感器

方案二：100A以下回路，普通互感器，會(huì)增加施工量

方案三：100A以下回路，普通電流互感器，探測(cè)器和無線模塊分開，可適用多回路

 配置針對(duì)1個(gè)回路，剩余電流互感器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)回路電流大小選擇。

4.2運(yùn)行條件:

   1）瀏覽器運(yùn)行設(shè)備：

   臺(tái)式電腦，手機(jī)、平板等移動(dòng)端設(shè)備。

   2）瀏覽器端運(yùn)行環(huán)境：

   Windows系統(tǒng)下使用谷歌、火狐、360（速模式）等瀏覽器訪問。

4.3主要技術(shù)指標(biāo): 數(shù)據(jù)上傳頻率：2分鐘

   通信方式：RS485、2G/3G/4G

   并發(fā)訪問量：>=10000

   歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：>=3年

5 安科瑞限流式保護(hù)器與智能安全配電裝置介紹

5.1產(chǎn)品概述

5.1.1ASCP200-1型單相電氣防火限流式保護(hù)器

   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。

   ASCP200-1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?？蓮V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、倉庫、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)品庫房等各種用電場(chǎng)所末端干、支路的線路保護(hù)。

5.1.2AISD智能安全配電裝置

   AISD系列智能安全配電裝置是安科瑞電氣有限公司專門為低壓配電側(cè)開發(fā)的一款智能安全用電產(chǎn)品，本產(chǎn)品主要針對(duì)低壓配電側(cè)人身觸電安全事故、線路老化、漏電引起電氣火災(zāi)等等常見隱患而設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品主要應(yīng)用于學(xué)校、教育機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、療養(yǎng)院、康復(fù)中心、敬老院、酒店娛樂、商場(chǎng)商鋪、企事業(yè)單位、家庭電器等各類低壓用電的場(chǎng)合。5.2產(chǎn)品功能特點(diǎn)

5.2.1ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器主要功能如下

■短路保護(hù)功能。保護(hù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電線路電流，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

■過載保護(hù)功能。當(dāng)被保護(hù)線路的電流過載且過載持續(xù)時(shí)間超過動(dòng)作時(shí)間（3~60秒可設(shè)）時(shí)，保護(hù)器啟動(dòng)限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

■表內(nèi)超溫保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過高時(shí)，保護(hù)器實(shí)施超溫限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

■過欠壓保護(hù)功能。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)。

■配電線纜溫度監(jiān)測(cè)功能。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)。

■漏電流監(jiān)測(cè)功能。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)。

■保護(hù)器具有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安全用電管理云平臺(tái)，或三方監(jiān)控軟件或平臺(tái)。

5.2.2AISD智能安全配電裝置主要功能如下

■供電穩(wěn)定性。負(fù)載端發(fā)生單相接地故障，裝置報(bào)警，系統(tǒng)可持續(xù)供電，不會(huì)切斷電源。

■供電安全性。裝置可以把系統(tǒng)的漏電流限制在很小的級(jí)別，人體無意觸碰到供電線路，不會(huì)造成觸電事故。

■限流滅弧。系統(tǒng)發(fā)生短路故障，裝置能快速切斷電源，不會(huì)出現(xiàn)電弧火花。

■過載保護(hù)。裝置監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)過載，可以及時(shí)切斷電源，避免因過載引起線路故障。

■電壓監(jiān)測(cè)。裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電壓，發(fā)生過、欠壓時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，可以設(shè)置是否切斷電源。

■報(bào)警功能。在系統(tǒng)發(fā)生短路、過載、欠壓等異常時(shí)，裝置發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒相關(guān)人員。

■事件記錄。裝置存儲(chǔ)30條事件記錄，可供用戶查詢。

■通訊功能。裝置配置RS485通訊接口，Modbus-RTU協(xié)議，可以遠(yuǎn)程讀取相關(guān)數(shù)據(jù)?？蛇x配無線通訊模塊，無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺(tái)。

5.3產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

表1ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)器

表2AISD智能安全配電裝置主要功能如下

5.4產(chǎn)品使用注意事項(xiàng)

5.4.1ASCP200-1型單相電氣防火限流式保護(hù)器

   在選用限流式保護(hù)器時(shí)，限流式保護(hù)器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其上級(jí)的斷路器的額定電流保持一致。例如，當(dāng)限流式保護(hù)器輸入端斷路器的額定電流為32A時(shí)，應(yīng)將限流式保護(hù)器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護(hù)器的正常使用，嚴(yán)禁將其使用于與其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(hù)器采用壁掛式安裝，可以掛墻安裝，也可以安裝在箱體內(nèi)，應(yīng)確保安裝場(chǎng)所無滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。

   為確?？煽窟B接，接線時(shí)應(yīng)按接線圖進(jìn)行，同時(shí)為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱，也避免因接觸不良而導(dǎo)致保護(hù)器工作不正常，線頭應(yīng)采用合適大小的U形冷壓頭壓接后，再插入保護(hù)器相應(yīng)端子上并將螺釘擰緊壓實(shí)。

   保護(hù)器內(nèi)部帶有交流電，嚴(yán)禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護(hù)器在使用期間，若被保護(hù)線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護(hù)時(shí)，保護(hù)器仍處于帶電狀態(tài)，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(zhǎng)按保護(hù)器的復(fù)位按鍵約2秒鐘，使保護(hù)器恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)。

   當(dāng)保護(hù)器因超溫而發(fā)生限流保護(hù)時(shí)，則可能是因?yàn)樨?fù)載電流過大，環(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е?，可通過加強(qiáng)通風(fēng)等措施，等保護(hù)器溫度降下來后，再長(zhǎng)按復(fù)位鍵，使保護(hù)器復(fù)位，恢復(fù)正常運(yùn)行。

5.4.2AISD智能安全配電裝置

   在選用智能安全配電裝置時(shí)，裝置的額定容量應(yīng)該與后方用電設(shè)備的額定容量保持一致。例如，當(dāng)智能安全配電裝置的額定容量為3kVA時(shí)，后方用電設(shè)備的額定容量應(yīng)不超過3kVA，嚴(yán)禁將其使用于額定容量不匹配的配電線路中。

   智能安全配電裝置器采用壁掛式安裝，可以裸機(jī)掛墻安裝，也可以落地安裝，應(yīng)確保安裝場(chǎng)所無滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。

   接線時(shí)應(yīng)按接線圖操作，同時(shí)為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱，也避免因接觸不良而導(dǎo)致裝置工作不正常，應(yīng)確保裝置相應(yīng)端子接線擰緊壓實(shí)。

嚴(yán)禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。

6 安科瑞中線安防保護(hù)器產(chǎn)品介紹及選型

6.1中性線定義及危害

   中性線的定義：三相電的星形接法是把每一相電源或負(fù)載的一端都接在中性點(diǎn)上，將中性點(diǎn)引出的這條線叫中性線，這樣就形成三相四線制或者五線制。也可不引出，形成三相三線制?，F(xiàn)在的低壓配電線路，采用多的是三相四線制，其中的三條線路分別用A、B、C代表三相，另一條中性線用N代表。

   在三相四線制或五線制供電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，中性線引發(fā)火災(zāi)事故主要通過三種途徑：

A.中性線長(zhǎng)期過載導(dǎo)致中性線絕緣層老化，后使得絕緣層燃燒引發(fā)火災(zāi)；

B.中性線故障使中性線開路，導(dǎo)致三相電嚴(yán)重不平衡，燒毀電氣設(shè)備引發(fā)火災(zāi)。

C.中性線老化使線路局部過熱，導(dǎo)致中性線絕緣層老化，后使得絕緣層燃燒引發(fā)火災(zāi)。

6.2產(chǎn)品型號(hào)及尺寸

6.2.1產(chǎn)品型號(hào)

6.2.2 模塊接口示意

6.2.3產(chǎn)品尺寸

6.3技術(shù)參數(shù)

7 結(jié)語

   新能源在現(xiàn)階段社會(huì)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，因此對(duì)相關(guān)人員而言，須要進(jìn)一步提升對(duì)新能源電氣火災(zāi)的認(rèn)識(shí)，在日常工作中積極避免火災(zāi)現(xiàn)象的發(fā)生，從技術(shù)手段、日常防范與管理等角度入手，積極預(yù)防、控制電氣火災(zāi)，為提高新能源利用效率奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)  

[1]馬苑鵬 .新形勢(shì)下新能源電氣火災(zāi)的預(yù)防方法分析.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018.05.051：51-53                         

[2]雷瑞軍,馬玄.電氣火災(zāi)統(tǒng)計(jì)分析研究[J].

[3]高鍇.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)和電氣火災(zāi)預(yù)防[J].建筑電氣，2013,32(11):54-56.          

[4]司戈.我電氣火災(zāi)形勢(shì)及特點(diǎn)分析[J].建筑電氣,2013，32(10):3-8.

[5] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)，2020.06版.

作者簡(jiǎn)介：

周穎，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電