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高壓真空斷路器是怎么預防電氣火災的？
閱讀：587 發(fā)布時間：2020-8-11
隨著家居智能化的熱度越來越甚，我國發(fā)生電氣火災的事故高居火災事故的*，約占總數(shù)的30%左右，而在電氣火災事故中，由于電氣短路引起的火災事故又超過了一半以上。而常見的電氣短路事故一般有兩類：一類是帶電導體（相線和中性線）間的短路，由導體間直接接觸，如相與相之間、相與N線之間短路，短路點往往被高溫熔焊的金屬短路，稱為金屬性短路；另一類是帶電導體對地的短路，大都是以電弧為通路的電弧性短路。
那么我們要如何通過高壓真空斷路器來預防電氣短路的事故發(fā)生率呢？首先，讓我們來了解下電氣火災的特點，做到知己知彼，才能有針對性的設計改造高壓真空斷路器的功能。
電氣火災的特點：
1、金屬性短路：電氣間短路引起的火災常常由帶電導體間的短路所造成，由于短路電流大，可用帶短路保護的斷路器和熔斷器來防止。
2、電弧性短路：這也是電氣火災發(fā)生的大多數(shù)原因。大多數(shù)的短路火災是由接地短路故障產(chǎn)生的電弧或電火花所引起。前者短路電流以千安計，金屬線芯產(chǎn)生高溫以至熾熱，絕緣被劇烈氧化而自燃，火災危險甚大，但金屬性短路產(chǎn)生的大短路電流，能使斷路器瞬時動作切斷電源，火災往往得以避免。后者因短路電流受阻抗影響，電弧長時間延續(xù)，而電弧引起的局部溫度可高達3000～4000℃，很容易烤燃附近可燃物質引起火災，又由于接地故障引起的短路電流較小，不足以使一般斷路器動作跳閘切斷電源，所以電弧性短路引起火災危險遠大于金屬性短路。
在接地故障回路全為金屬導體的TN-C-S系統(tǒng)，其導電性能不良失去接地保護并不影響電氣設備的使用，故工作中不易發(fā)現(xiàn)。但一旦發(fā)生接地故障，由于短路電流小，不能使斷路器動作，而導致上述電弧性短路的發(fā)生。至于TT系統(tǒng)，其接地故障回路內串有電源的接地保護和設備外殼的接地保護，兩個接地電阻造成回路本身的阻抗就很大，更易發(fā)生電弧性短路。由上可知，接地故障的回路阻抗大，使它易以電弧短路的形式出現(xiàn)，這也是單相接地短路故障容易導致火災的一個重要原因。
3、電力線路受機械損傷而發(fā)生短路，如當導線與金屬管道構件接觸而無套管保護時，長期磨擦使絕緣損壞，這種短路多為單相接地故障造成，易發(fā)生電弧性短路。
4、通常電氣設備絕緣損壞產(chǎn)生電弧性接地故障的情況還有：導線和電氣設備絕緣老化；電器或電動機的接線端子周圍絕緣因長期發(fā)熱而炭化；電動機過載而發(fā)生匝間短路；電氣設備受潮或嚴重凝露；在電氣設備中有導電塵埃沉積等。這類故障會引起接地電弧性短路，并釀成火災。
5、電弧性接地線路發(fā)生電氣火災：當線路因過負荷使絕緣溫度超過高允許工作溫度，絕緣老化加速使絕緣水平降至規(guī)定值以下，如果沒有外因觸發(fā)，短路一般還不會發(fā)生。如果有外因觸發(fā)，如雷電引起的瞬態(tài)過電壓、鄰近大功率設備的操作過電壓以及變電所高電壓側接地故障引起的暫態(tài)過電壓等，則在此大幅值過電壓沖擊下，老化的絕緣將被擊穿而弧光短路。過電壓轉眼消失，工頻短路電弧卻能長時間延續(xù)，這是因為電弧的高阻抗限制了短路電流，使斷路器不可能動作。這類過電壓多出現(xiàn)在帶電導體與地之間，所以這種短路也多為單相接地短路。電氣短路以單相接地故障居多，電氣火災的危險則以電弧性接地為嚴重。
了解了電氣火災發(fā)生的主要原因后，我們就可以針對性對高壓真空斷路器的功能板塊做適合的調整。
高壓真空斷路器要做到預防電氣火災，就要在以下方面做好預防和保障：
1、普通開關功能：
正常用電時，對受控線路進行人工閉合和分斷操作。
2、火災自動保護功能：
當斷路器所在位置（分體型為被探頭監(jiān)測位置）一旦發(fā)生火災，環(huán)境溫度異常升高，該斷路器的感溫探頭在感測到所處環(huán)境溫度達到或超過整定溫度后，自動將受控線路電源切斷，防止擴大火災范圍，并為滅火行動提供電氣方面的安全保障，防止滅火人員發(fā)生電擊后的二次傷害事故。
3、過載保護功能：
當電氣火災自動保護型斷路器所控制的線路負荷超過額定值，發(fā)生超載時，斷路器將適時自動分斷，切斷受控線路的電流。防止因其發(fā)熱而引起線路火災。
4、短路保護功能：
當電氣火災自動保護斷路器所控制的線路發(fā)生意外短路事故，該斷路器將在0.2 s時間內分斷，切斷受控線路的電源，防止短路事故引發(fā)火災事故。
5、剩余電流保護功能
一般的低壓斷路器主要針對電力線路和設備的過載和短路保護，因此其額定動作電流較大，而接地故障引起的接地短路電流較小，一般不 足以使斷路器動作跳閘，因此低壓斷路器不能防止因接地故障引起的電氣火災，而只有帶剩余電流保護功能的斷路器，在過電流斷路器不動作的情況下，能有效地切斷故障電路，防止電氣火災。
應用剩余電流斷路器來防止電氣火災，必須正確選擇額定剩余動作 電流。在有火災危險的場所，要防止故障電流引起火災，必須在線路中 裝設額定剩余動作電流不超過500 mA的剩余電流斷路器，或裝設絕緣監(jiān) 察裝置，在絕緣故障時發(fā)出箬報。
采用額定動作電流不超過500 mA的剩余電流斷路器，可以在出現(xiàn)引 燃火災所需的能量前，就發(fā)出警報或斷開電路排除故障。為防止電弧性接地故障引起的電氣火災，在線路上裝用帶剩余電流保護功能的斷路器 是一項重要的防火災措施。其剩余電流保護功能對建筑物的電弧性接地 故障引起的電氣火災進行防范。為切斷建筑物內的電弧性大多接地故障， 在電源進線端也應裝用剩余電流斷路器。GB50096《住宅設計規(guī)范》，規(guī)定了每棟住宅樓的總電源進線斷路器，應帶有剩余電流保護功能的明確規(guī)定。因多數(shù)用戶不憚得用電安全知識，又無專業(yè)電工進行維護管理，住宅電氣火災發(fā)生較多。據(jù)近年統(tǒng)計，我國住宅電氣火災占電氣火災總數(shù)的一半以上，所以這一規(guī)定是十分必要的。
在進線處安裝帶過載保護、短路保護、剩余電流保護于一體的多功能低壓斷路器，不僅可以保護線路、保護設備，而且還可防止因接地故障引起的電氣火災。當受控線路或用電設備發(fā)生絕緣損壞，產(chǎn)生對地故障或有人員發(fā)生單相電擊事故（注：相間漏電和電擊不能保護）時，電氣火災自動保護功能型斷路器在0.1s (家用型）或0.2 s (工業(yè)用型號） 時間內自動切斷受控線路電源，避免對人身生命造成危害，并防止此類 剩余電流引起電氣火災的可能性。