陳盼
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】：在可持續發展的大環境下，新能源對現階段社會生産的影響越來越明顯，但是頻發的新能源電氣火災問題已經成為制約新能源進一步發展的重要因素。本文重點分析了新形勢下新能源電氣火災預防與新能源汽車的火災控制思路的相關問題，希望能對相關人員工作有所幫助。
【關鍵詞】：新能源；電氣火災；火災預防
0 引言
新能源是實作“綠水青山”與推動社會可持續發展的重要保證，新能源的推廣，不僅進一步改變了我國能源結構，更為社會發展提供了更多的能源，成為加快社會發展的有效助力。是以，為了能夠讓新能源更好地服務于社會生産，就需要重視對新能源問題的研究，本文将從新能源電氣火災的角度做進一步分析。
1 新能源電氣火災研究
1.1新能源電氣火災出現的原因
1.1.1雷擊引起的火災
雷擊引起的電氣火災現象較為常見，各地區常見報導。有文獻指出，雷擊是引起新能源火災的重要原因，尤其在風電機上更為常見，往往是因為風電機沒有安裝避雷設定或者避雷設施老化，這樣會導緻風電裝置被雷擊而引發火災的機率進一步升高。同時，風電裝置本身就處于室外空曠地帶，并且周圍沒有其他建築物，是以在雷雨天氣中遭受雷擊而出現火災的機率很高。
1.1.2内部故障引起的火災
内部裝置故障也會導緻新能源電氣裝置出現火災，從技術角度來看，由于新能源裝置的科技含量較高，是以其内部往往存在大量的組間，組間之間的接口較多，這就決定了新能源裝置出現故障的機率增加。例如，很多新能源裝置中需要灌注潤滑油，而由于接口數量多，是以新能源裝置内部的潤滑油容易通過接口滲出；同時，一些裝置本身就存在品質問題，例如密封效果差、裝配不慎等，也會導緻潤滑油滲漏。組間裝置在經過潤滑油的浸泡後，會導緻部分零部件損壞，進而引發火災；電氣裝置内部的隔熱海綿，或者液壓系統中存在的油污等，這些物質的存在會加劇火勢的蔓延，一旦出現火災，就有可能造成巨大的損失。
1.1.3電氣安裝不正确引起的火災
電氣安裝不正确也會成為引發火災的誘因，正如前文所介紹，新能源電氣裝置的技術含量高，是以其安裝難度要明顯高于正常能源電氣裝置，是以在電氣裝置安裝過程中，因為施勞工員的技術錯誤、安裝不當等，會導緻電氣裝置在運作過程中會出現接觸不良、接地故障等一系列問題，緻使電氣裝置内部的溫度快速變化，最終引發火災。同時，若在新能源電氣裝置的過載保護裝置選擇中出現品質問題，将不配套的過載保護裝置安裝到電氣裝置内部，最終導緻電氣裝置出現火災。
1.2新能源電氣裝置火災的防範措施
1.2.1強化防雷設計
防雷設計是新能源電氣裝置需要關注的問題，尤其是風電系統，由于風電機組被設定在高空上，是以被雷擊的機率很高。是以在火災防範過程中，須要采用有效的手段來避免雷擊發生。是以在實際操作中，應該根據地區雷擊事件的特征，對不同的防雷區采用相應的防雷手段，通過安裝避雷設施等，降低雷擊現象的發生機率。同時在防雷裝置安裝結束後，還應該指派專業人員定期檢查防雷裝置的情況，若發現老化、故障等情況，需要及時更換處理，最大程度上避免雷擊發生。
1.2.2避免内部故障
避免内部故障也能防範新能源電氣裝置火災現象的發生，對相關人員而言，應該重點做好以下幾點工作：(1)檢查新能源電氣裝置的内部情況，如防塵圈、密封部件等，須要及時檢查相關部件的品質，若發現老化、破損等都需要在第一時間進行更換。(2)拆卸、安裝關鍵部位零部件時，須要保證接頭對正，切忌出現強硬拉扯的現象。(3)保證密封溝槽的尺寸，并更換電氣裝置内部的液壓油等，采用多種手段避免内部故障現象發生。
1.2.3電氣設施管理
在電氣設施管理過程中，須要全面提高施勞工員安全意識，要求相關施勞工員能夠進一步了解新能源電氣裝置的特征，能夠從防火的角度入手，認真對待新能源電氣裝置的安裝工作，從源頭上避免安裝品質問題的發生；在電氣設施管理中，也應該積極發揮監理機關的作用，要求監理機關能夠對電氣設定安裝的品質負責，監督新能源電氣裝置的安裝過程，避免出現接觸不良、接地故障等品質問題，保證新能源電氣裝置能夠正常工作。
2 新能源汽車火災防控
新能源汽車的火災問題已經成為目前社會中不容忽視的一個問題。在新能源汽車運作過程中，随着新能源汽車行駛裡程不斷增加，汽車在未來行駛過程中也會存在火災風險，最終影響汽車的行駛安全。在新能源汽車的電氣火災防控過程中，相關人員須要關注以下問題：
（1）控制母線電壓水準。母線電壓是導緻新能源汽車出現電氣火災的重要因素，當母線電壓高出正常值之後，線路與電氣裝置上會出現火花電弧，火花電弧的溫度很高，可能會以引發火災。是以須要采用多種措施來控制母線電壓水準。(2)控制器過熱。若電機長期處于大負荷的工況下，會導緻線路中絕緣導體和電氣裝置發生老化，可能産生洩漏電流，并且随着汽車運作，電流開通時間增加會導緻控制器的溫度快速升高，這些都會形成火災隐患。是以在火災防控中，要關注控制器的溫度變化，檢查其電流運作情況，一旦發現電流不正常運作，需要第一時間尋找解決方案。(3)新能源汽車在充電過程中引起的火災。
随着新能源汽車的廣泛運用，将來越來越多的家庭和機關使用新能源汽車，随之而來的就是在給汽車充電時帶來的火災隐患。近年來電單車充電引起的火災在不斷上升，甚至有一些火災已經引起了人員傷亡和大量的财産損失。現在已經有不少地下停車位安裝了充電樁，專門給新能源汽車充電，由于現在小區、商場的停車位基本都是地下停車位，車位之間距離比較近，一旦一輛車着火勢必會很快蔓延到周圍車輛，造成大量的汽車着火，濃煙不能大量有效地排出地下空間，對人員的生命造成極大的威脅。針對地下停車場設定新能源汽車充電樁的車位，建議每個車位設定防火牆進行隔離，這樣能有效地控制火災的蔓延。
3 開展火災教育工作
對全體人員進行火災知識的再教育，也是控制新能源電氣火災的有效方法，讓相關人員在面對火災時能做到有條不紊，避免火災損失擴大，甚至将火災控制在萌芽狀态。火災教育工作的主要内容包括：
(1)對火災源的識别。須要針對新能源電氣裝置的實際情況，對相關人員進行教育，闡述可能出現的火災類型，例如上文所介紹的雷擊所引發的火災、内部故障所引發的火災等，不同火災的處置手段存在明顯差異，是以應該得到從業人員的注意。
(2)讓員工掌握火災處理的小技巧。在火災發生之後，現場人員的處置成為控制火災發展的關鍵，是以在火災教育中，須要讓員工掌握火災處理的小技巧，例如如何正确使用滅火器，必要時與可以與當地消防部門聯系，在内部舉行消防演練，進一步加深員工對火災控制手段的了解。
(3)確定小區的電單車棚和停車位使用的充電設施器材是正規産品。同時做好宣傳工作，不要購買一些便宜沒有質保的電瓶充電使用。
4 安科瑞電氣火災監控雲系統架構和硬體選型
安科瑞電氣推出的電氣火災監控雲系統采用自主研發的剩餘電流互感器、溫度傳感器和電氣火災探測器、故障電弧探測器和電氣防火限流式保護器，對引發電氣火災的主要因素（導線溫度、電流、剩餘電流、故障電弧等）進行不間斷的資料與統計分析，并将發現的各種隐患資訊及時推送給學校管理人員，指導學校實作時間的排查和治理，達到潛在電氣火災隐患，實作“防患于未然”的目的。
使用者可以利用PC、手機、平闆電腦等多種終端實作對平台的通路，查詢包括系統資訊、實時資料、報記錄等在内的各種資訊，使用友善。利用該系統為使用者提供的低成本服務，能有提升企業的消防管理和電氣裝置水準，防範重大惡性火災财産損失、尤其是重大惡性人員傷亡責任的發生。
本系統的整體結構如圖所示：
4.1硬體配置：
平台伺服器：建議按照我方提供配置标準購買，或者客戶自己租用阿裡雲資源。
推薦硬體配置：（如申請阿裡雲可忽略）
現場硬體配置
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，會增加施工量
方案三：100A以下回路，普通電流互感器，探測器和無線子產品分開，可适用多回路
配置針對1個回路，剩餘電流互感器根據現場回路電流大小選擇。
4.2運作條件:
1）浏覽器運作裝置：
台式電腦，手機、平闆等移動端裝置。
2）浏覽器端運作環境：
Windows系統下使用谷歌、火狐、360（速模式）等浏覽器通路。
4.3主要技術名額: 資料上傳頻率：2分鐘
通信方式：RS485、2G/3G/4G
并發通路量：>=10000
曆史資料存儲：>=3年
5 安科瑞限流式保護器與智能安全配電裝置介紹
5.1産品概述
5.1.1ASCP200-1型單相電氣防火限流式保護器
電氣防火限流式保護器可有效克服傳統斷路器、空氣開關和監控裝置存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時産生的電弧火花大，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作滅弧保護，進而能顯著減少電氣火災事故，保障使用場所人員和财産的安全。
ASCP200-1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。可廣泛應用于學校、醫院、商場、飯店、娛樂場所、寺廟、文物建築、會展、住宅、倉庫、幼稚園、老年人建築、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幹、支路的線路保護。
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開發的一款智能安全用電産品，本産品主要針對低壓配電側人身觸電安全事故、線路老化、漏電引起電氣火災等等常見隐患而設計。
産品主要應用于學校、教育機構、醫院、療養院、康複中心、敬老院、酒店娛樂、商場商鋪、企事業機關、家庭電器等各類低壓用電的場合。5.2産品功能特點
5.2.1ASCP200-1型電氣防火限流式保護器主要功能如下
■短路保護功能。保護器實時監測用電線路電流，當線路發生短路故障時，能在150微秒内實作快速限流保護，并發出聲光報警信号。
■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，并發出聲光報警信号。
■表内超溫保護功能。當保護器内部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，并發出聲光報警信号。
■過欠壓保護功能。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号，可預先設定是否啟動限流保護。
■配電線纜溫度監測功能。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号，可預先設定是否啟動限流保護。
■漏電流監測功能。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号，可預先設定是否啟動限流保護。
■保護器具有1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以将資料發送到背景監控系統，實作遠端監控。監控背景可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監控主機，也可以是安科瑞Acrel-6000安全用電管理雲平台，或三方監控軟體或平台。
5.2.2AISD智能安全配電裝置主要功能如下
■供電穩定性。負載端發生單相接地故障，裝置報警，系統可持續供電，不會切斷電源。
■供電安全性。裝置可以把系統的漏電流限制在很小的級别，人體無意觸碰到供電線路，不會造成觸電事故。
■限流滅弧。系統發生短路故障，裝置能快速切斷電源，不會出現電弧火花。
■過載保護。裝置監測到系統過載，可以及時切斷電源，避免因過載引起線路故障。
■電壓監測。裝置實時監測系統電壓，發生過、欠壓時，發出報警信号，可以設定是否切斷電源。
■報警功能。在系統發生短路、過載、欠壓等異常時，裝置發出聲光報警信号，提醒相關人員。
■事件記錄。裝置存儲30條事件記錄，可供使用者查詢。
■通訊功能。裝置配置RS485通訊接口，Modbus-RTU協定，可以遠端讀取相關資料。可選配無線通訊子產品，無線方式将資料發送到雲平台。
5.3産品技術參數
表1ASCP200-1型電氣防火限流式保護器
表2AISD智能安全配電裝置主要功能如下
5.4産品使用注意事項
5.4.1ASCP200-1型單相電氣防火限流式保護器
在選用限流式保護器時，限流式保護器的設定的額定電流應該與其前上級的斷路器的額定電流保持一緻。例如，當限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時，應将限流式保護器的額定電流設定為32A。為保障限流式保護器的正常使用，嚴禁将其使用于與其前端斷路器的額定電流不比對的配電線路中。
ASCP200系列采用限流式保護器采用壁挂式安裝，可以挂牆安裝，也可以安裝在箱體内，應確定安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉澱物質，并注意環境溫度和通風散熱。
為確定可靠連接配接，接線時應按接線圖進行，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導緻局部過熱，也避免因接觸不良而導緻保護器工作不正常，線頭應采用合适大小的U形冷壓頭壓接後，再插入保護器相應端子上并将螺釘擰緊壓實。
保護器内部帶有交流電，嚴禁非專業人士擅自打開産品外殼。保護器在使用期間，若被保護線路發生短路或過載故障而被限流保護時，保護器仍處于帶電狀态，不允許随意碰觸用電線路的金屬部分。待檢查線路，并排除故障後，長按保護器的複位按鍵約2秒鐘，使保護器恢複正常運作時。
當保護器因超溫而發生限流保護時，則可能是因為負載電流過大，環境溫度過高或通風散熱不良等原因導緻，可通過加強通風等措施，等保護器溫度降下來後，再長按複位鍵，使保護器複位，恢複正常運作。
5.4.2AISD智能安全配電裝置
在選用智能安全配電裝置時，裝置的額定容量應該與後方用電裝置的額定容量保持一緻。例如，當智能安全配電裝置的額定容量為3kVA時，後方用電裝置的額定容量應不超過3kVA，嚴禁将其使用于額定容量不比對的配電線路中。
智能安全配電裝置器采用壁挂式安裝，可以裸機挂牆安裝，也可以落地安裝，應確定安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉澱物質，并注意環境溫度和通風散熱。
接線時應按接線圖操作，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導緻局部過熱，也避免因接觸不良而導緻裝置工作不正常，應確定裝置相應端子接線擰緊壓實。
嚴禁非專業人士擅自打開産品外殼。
6 安科瑞中線安防保護器産品介紹及選型
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載的一端都接在中性點上，将中性點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。現在的低壓配電線路，采用最多的是三相四線制，其中的三條線路分别用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運作過程中，中性線引發火災事故主要通過三種途徑：
A.中性線長期過載導緻中性線絕緣層老化，最後使得絕緣層燃燒引發火災；
B.中性線故障使中性線開路，導緻三相電嚴重不平衡，燒毀電氣裝置引發火災。
C.中性線老化使線路局部過熱，導緻中性線絕緣層老化，最後使得絕緣層燃燒引發火災。
6.2産品型号及尺寸
6.2.1産品型号
6.2.2 子產品接口示意
6.2.3産品尺寸
6.3技術參數
7 結語
新能源在現階段社會生産中發揮着重要作用，是以對相關人員而言，須要進一步提升對新能源電氣火災的認識，在日常工作中積極避免火災現象的發生，從技術手段、日常防範與管理等角度入手，積極預防、控制電氣火災，為提高新能源利用效率奠定基礎。
參考文獻
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