從上海市安全生產委員會的一則安全通報談談電動自行車火災防治

 劉丹

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

 

摘 要:本文從上海市安全生產委員會2020年底的一則火災事故情況通報談起，分析了上海市電動自行車火災防控的嚴重形勢，提出了在傳統的預防、宣傳、監督之外結合電氣防火限流式保護器進行“技防”的解決方案。

關鍵詞：電動自行車；電氣火災；電氣防火限流式保護器；ASCP200-1；ASCP10-1；ASCP400多回路保護箱

0 引言

上海市安全生產委員會2020年底發布了《市安委會辦公室關于近期本市較大亡人和有影響火災事故有關情況的通報》（滬安委辦〔2020〕20號），其中對2020年上海市發生的火災事故進行了統計和通報，下面摘錄部分內容：

“今年以來，全市共發生火災2480起，死亡33人、受傷28人；其中，以電動自行車火災事故尤為突出，已發生273起，造成11人死亡、13人受傷，分別占全市火災起數的11.7%、亡人總數的33.3%、傷人總數的46.4%。”

“靜安區永興路928弄中海萬錦城35號909室“8·7”火災發生后，市委書記*等市領導高度重視，先后作出批示，要求查明事故原因，舉一反三開展消防安全隱患排查整治，切實防范此類事故再次發生。為進一步深刻吸取教訓，強化底線思維，增強憂患意識，切實防范化解重大消防安全風險，狠抓各項火災防控措施落實，全力確保本市消防安全形勢穩定，現提出如下工作要求。”

“一、深刻吸取教訓，堅決遏制電動自行車火災頻發勢頭。各區、各部門、各單位要迅速行動，組織發動街道鄉鎮、市場監管、消防和公安等力量，對電動自行車銷售、維修網點和快遞物流充電場所集中開展檢查，對銷售未納入本市電動自行車銷售名錄的電動自行車和使用無合格證、偽造、冒用認證證書的電動自行車及蓄電池、充電器等配件的電動自行車銷售網點進行查處，嚴厲打擊私自改裝和拆卸原廠配件，私自拆除限速器等關鍵性組件，私自組裝、更換大功率蓄電池等相關違法行為，依法加強電動自行車登記上牌管理工作，加大“超標”車輛上路查處打擊力度。要積極應用技防手段，結合實際推廣充（換）電柜、獨立報警、簡易噴淋、物聯網遠程監控、電氣火災監控等技術。要強化人防管理措施，加強網格化消防安全巡查檢查，嚴格“三合一”場所、農村自建房、室內公共區域電動自行車停放充電管理，清理易燃可燃裝修材料和雜物，設置防盜窗、鐵柵欄的要堅決采取拆除或者預留通道措施，確保逃生通道暢通。要按照“每案必查、追根溯源”的原則，對每起電動自行車火災事故，消防、公安、市場監管等部門啟動聯動執法程序，延伸追查產品質量情況，涉及違法的一律追究刑事責任。”

從通報的數據可以看出，電動自行車引起的電氣火災不但占比較大，而且引起人員傷亡的概率更是遠高于其他類型的火災。而對電動自行車電氣火災的防治，正如通報中所說的，是個綜合工程，需要“對電動自行車銷售、維修網點和快遞物流充電場所集中開展檢查，對銷售未納入本市電動自行車銷售名錄的電動自行車和使用無合格證、偽造、冒用認證證書的電動自行車及蓄電池、充電器等配件的電動自行車銷售網點進行查處，嚴厲打擊私自改裝和拆卸原廠配件，私自拆除限速器等關鍵性組件，私自組裝、更換大功率蓄電池等相關違法行為……”等等綜合措施，我們下面談談如何“積極應用技防手段”，采取以電氣防火限流式保護器等為代表的智能裝置來幫助防控電氣火災。

1 部分標準對電動自行車充電場所的規定

其實在近幾年的不少和地方標準規范中，已經對電動自行車充電場所如何使用電氣防火限流式保護器做了明確規定，試舉數例：

1）GB 51348-2019 民用建筑電氣設計標準

13.5.5 設置了電氣火災監控系統的檔口式家電商場、批發市場等場所的末端配電箱應設置電弧故障火災探測器或限流式電氣防火保護器。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。

2）DGJ08-2048-2016《民用建筑電氣防火設計規程》（上海市工程建設規范）

第5.4.8條 電氣防火限流式保護器應符合下列規定：

1 應滿足現行標準《電氣火災監控系統》GB14287.6 中相關規定；

2 應設置在末端配電箱的進線開關下側，其額定電流值應與進線回路保護開關一致；

3 租售式商場商鋪、批發市場、集貿市場、甲乙丙類危險器庫房等場所的末端配電箱應設置電氣防火限流式保護器；

4 幼兒園、老年人建筑、集中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。

其它如江西省的DB32/T 3698-2019 《建筑電氣防火設計規程》等地方標準和常熟市等地方下發的指導文件中也都對電動車充電場合的限流式保護器應用作出了規定，由于內容大同小異，不再一一引用。

2 電氣防火限流式保護器在電動車充電場所的典型應用

 

圖1 電動車充電站配電箱典型應用圖

3安科瑞電氣防火限流式保護器系列產品

3-1電氣防火限流式保護器工作原理

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2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2 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，從而降低了電氣火災。

3-2 ASCP200-1型電氣防火限流式保護器

 

ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器，最大額定電流為63A。

l 主要功能

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。

l 技術參數

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	-20~120℃（精度±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：30~1000mA；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2G無線通訊
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 ASCP10-1型電氣防火限流式保護器

 

ASCP10-1型電氣防火限流式保護器用于單相線路保護，額定電流20A。

l 主要功能

A）短路保護功能。當線路發生短路故障時，能在150微秒內實現快速限流保護，并發出聲光報警信號。

B）過載保護功能。當被保護線路的電流過載且過載持續時間超過動作時間（3~60秒可設）時，保護器啟動限流保護，并發出聲光報警信號。

C）表內超溫保護功能。當保護器內部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，并發出聲光報警信號。

D）組網通訊功能。保護器具有1路RS485接口，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安全用電管理云平臺，或第三方監控軟件或平臺。

l 技術參數

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

 

3-4 ASCP400多回路電氣防火限流式保護箱

ASCP400多回路電氣防火限流式保護箱集成了6個限流單元，可以實現6個單相回路的短路保護滅弧功能，最大額定電流為40A。接線簡單，方便安裝，擴展性強。