安科瑞电动车充电桩配套电气防火限流式保护器的应用

周颖

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定

一、概述

1.1政策背景分析

      应急管理部消防救援局发布近10年全居住场所火灾情况。据统计，2012年至2021年，全共发生居住场所火灾132.4万起，造成11634人遇难、6738人受伤，直接财产损失77.7亿元。

      从火灾原因看，电气火灾占42.7%，用火不慎占29.8%，吸烟占4.6%，占1.9%，自燃占1.8%，放火占1.3%，留火种等其他原因占17.9%。

      据应急管理部消防救援局4月3日通报，今年一季度，全共接报火灾21.9万起，共有625人因火灾死亡、397人受伤，直接财产损失15.2亿元。

      从区域分布看，农村火灾占比较大。农村地区火灾12.4万起、占火灾总数56.7%，接报城市地区火灾8.5万起、占38.8%。

       从起火场所看，居住场所较为突出。共接报居住场所火灾8.3万起，共造成503人死亡，虽然起数占火灾总数的38%，但死亡人数占总数的80.5%；

      从交通工具火灾看，新能源车辆增幅较大。共接报各类交通工具火灾1.9万起，同比去年上升8.8%；其中，新能源汽车640起，同比上升32%；电动自行车火灾3777起，同比上升35.9%，均高于交通工具火灾的平均增幅。

      从火灾原因看，用火用电占一半以上。因电气引发的火灾占总数的28.3%，29起较大火灾中，10起为电气、另有5起还在调查。

      在我所有电气火灾中，配电线路故障造成的火灾占比例较大，达到了65%，在用电器故障导致的火灾占比也比较大，大概35%左右。

      电气火灾的发生原因，分为过载，短路、电弧和火花，接触不良，烘烤与摩擦，过载，是指电气设备或导线的功率和电流超过了其额定值，接触不良主要发生在导线连接处，短路是电气设备严重的一种故障状态。二、各个省市对汽车充电桩及电瓶车充电桩的规定

      上海市工程建设规范民用建筑电气防火涉及规范DGJ08-2048-2016中5.4.8条规定：“租售式商场商铺、批发市场、集贸市场、甲乙丙类危险品库房等场所的末端配电箱应设置电气防火限流式保护器；幼儿园、老年人建筑、集体宿舍及电动车充电站等场所的末端配电箱宜设置电气防火限流式保护器。"

      江苏地区电动自行车标准规定：供电动自行车充电设备的末端配电箱，其出线回路需设置电气防火式限流式保护器。

      随着社会经济的飞速发展，社会电气化程度不断提高，用电负荷过大、线路短路等原因导致电气火灾发生越来越频繁，使得火灾数量呈上升趋势。据公安部消防局5年的统计分析，电气火灾发生的场所中，住宅发生火灾事故的数量高，线路短路及线路老化是诱发事故的主要原因。通过对5年电气火灾故事原因分析发现，主要有电线短路、过负荷用电、接触不良等几种原因导致事故发生。其中，电线短路占比较大。

      线路短路时，短路电流在短时间内能达到额定电流的十几倍甚至几十倍。根据焦耳定律，在短路点产生的热量成指数倍增加，使短路点瞬间融化并火星四溅，易引发火灾事故。

     传统保护方式采用电磁脱扣式断路器，检测到短路时，脱扣器动作，分断时间在毫米级，无法阻止短路电流。的方式是采用响应速度快的限流技术和器件。

三、电气防火限流式保护器的介绍及应用

3.1电气防火限流式保护器的功能介绍

      ASCP200-40B/40D型电气防火限流式保护器可有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端，发生短路故障时，能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故，保障使用场所人员和财产的安全。

      ASCP200-40B/40D型电气防火限流式保护器是单相限流式保护器，大额定电流为63A。可广泛应用于学校、医院、商场、宾馆、娱乐场所、寺庙、文物建筑、会展、住宅、仓库、幼儿园、老年人建筑、集体宿舍、电动车充电站及租赁式商场商铺、批发市场、集贸市场、甲乙丙类危险品库房等各种用电场所末端干、支路的线路保护。

应用范围：

可广泛应用于学校、医院、商场、宾馆、娱乐场所、寺庙、文物建筑、会展、住宅、仓库、幼儿园、老年人建筑、集体宿舍、电动车充电站及租赁式商场商铺、批发市场、集贸市场、甲乙丙类危险品库房等各种用电场所末端干、支路的线路保护。 

订货范例：

具体型号：ASCP200-40B/40D

技术要求：额定电流0~40A

通讯协议：1路RS485通讯，Modbus-RTU协议；1路2G无线通讯

辅助电源：AC220V220V

3.2技术参数 

ASCP200系列40型电气防火限流式保护器

ASCP200-20D电气防火限流式保护器

ASCP200-63D电气防火限流式保护器

3.3主要功能

1) 短路限流：当线路发生短路故障时，能在150us内实现快速限流保护，减少因短路电流过大所引起的电气火灾事故。

2)过载限流：当被保护线路的电流超过额定电流，线路过载且过载持续时间超过设定时间（3-60秒）时，保护器进行限流保护。

3)超温限流：当保护器的内部元器件温度超过设定值时，产品启动超温限流保护功能，防止因温度过高造成产品损坏。

4)过/欠压保护：当保护器检测到线路电压欠压或过压时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

5)线缆温度监测：当被监测线缆温度超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

6) 漏电流监测：当被监测的线路漏电超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

7)通讯功能：具有1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到后台监控系统，实现远程监控。监控后台可以是安科瑞Acrel-6000/B电气火灾监控主机，也可以是安科瑞Acrel-6000安全云平台，或三方监控软件或平台。

3.4外形尺寸  

ASCP200-40B限流式保护器的外形与安装尺寸如下图所示（单位mm）：

正视图                侧视图                   安装尺寸

ASCP200-40D限流式保护器的外形与安装尺寸如下图所示（单位mm）：

正视图                             侧视图

ASCP200-63D限流式保护器的外形与安装尺寸如下图所示（单位mm）：

                        正视图                              侧视图

3.5安装注意事项

      产品的安装，应保持周围的通风和散热条件，若安装在配电箱内时，配电箱需设置散热风扇，防止因保护器温度持续上升而损坏。

3.6ASCP200-20D和40B典型接线方法

3.7应用图及现场安装示例

安装在汽车/电瓶车充电桩回路端

某地充电桩安装

3.8限流式保护器和故障电弧探测器的区别

1）限流式保护器在有的场合也叫作灭弧式保护器，因此有时候容易和故障电弧探测器混淆，但限流式保护器主要用于故障短路后的快速切断，相当于空气开关瞬间脱扣功能的加强版，属于事后保护。

2）故障电弧探测器则通过对接入线路中的串并联故障电弧的监测，及时发现线路中的异常状态和隐患，主要作用是事防护。

3）限流式保护器和故障电弧探测器可以配合使用。

四、结语

      家标准GB51348-2019中规定储备仓库、电动车充电等场所的末端回路应设置限流式电气防火保护器。电气防火限流式保护器可以克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端，当发生短路故障时，能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故，保障使用场所人员和财产的安全。

作者介绍

周颖,女,现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事电瓶车充电桩及云平台、电气防火限流式保护器的研发与应用。