論電氣火災自動保護型斷路器論文

　　摘要：電氣火災事故是人類面對的嚴重的災害事故。其發生不可預測，可以說是對人類造成損失最大的災害之一。

　　關鍵詞：電氣 火災 自動保護型 斷路器

　　對于眾多的普通民用建筑，如工廠、學校、醫院、商場和各種大眾娛樂場所，通過采取有效的措施，盡可能防止火災的發生。即使萬一發生火災，也能盡量減少火災造成的損失。同時，在發生火災的現場最常用的手段，應能立即切斷電源，以防對滅火人員發生電擊后二次傷害事故。這是人們一直在努力尋找的途徑。如能采用既經濟、實用，又便于普及推廣的簡便方法，對火災災害進行預防、監測和進行自動保護，它將能對防火工作提供有力的幫助。

　　1 工作原理及其應用

　　電氣火災自動保護功能型斷路器是在現行普通剩余電流斷路器的基礎上，配置一個具有與外界溫度呈同步單調變化的感溫元件--熱敏電阻。斷路器內部有相應的電子電路相配合，當外界環境溫度異常升高，超過了一定正常溫度值后（這個溫度值范圍定義為額定動作溫度），電子線路自動驅動電氣火災自動保護型斷路器的主觸頭脫扣器，將斷路器負載側線路分斷，防止負載側的線路和設備因電氣火災使絕緣損壞，造成進一步的短路事故發生。電氣火災自動保護功能型斷路器在規定溫度范圍的下限以下，不論時間多長，都不會導致電氣火災自動保護功能型斷路器動作，即為額定不動作溫度。額定不動作溫度保證了電氣火災自動保護型斷路器不致因正常環境溫度升高或意外熱源的偶然影響而產生誤動作，確保其工作的可靠性。

　　由此可知，電氣火災自動保護型斷路器要達到對火災作出正確的反應，最主要的是在安裝時，要保證電氣火災自動保護型斷路器上的熱敏元件，即火災感測探頭，能直接感測到需要進行監測空間的溫度變化。探頭正前方不得有影響溫度直接對其進行輻射傳遞的物體。如果電氣火災自動保護型斷路器安裝在照明箱內，而被監測區域的溫度變化，不能被斷路器上的火災感溫探頭直接監測到，則達不到實現火災自動保護的作用。

　　2 主要功能

　　2.1 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。

　　2.2 火災自動保護功能

　　當斷路器所在位置（分體型為被探頭監測位置）一旦發生火災，環境溫度異常升高，該斷路器的感溫探頭在感測到所處環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，防止滅火人員發生電擊后的二次傷害事故。

　　2.3 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。防止因其發熱而引起線路火災。

　　2.4 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，防止短路事故引發火災事故。

　　2.5 剩余電流保護功能

　　當受控線路或用電設備發生絕緣損壞，產生對地故障或有人員發生單相電擊事故（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0.1 s（家用型）或0.2 s（工業用型號）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。

　　3 適用場所

　　電氣火災自動保護型斷路器根據其使用類別、使用方式、所控制線路的相數以及被控制對象、性質分別按如下情況進行分類：

　　3.1 按使用類別分

　　(1)家用及類似場所用：如 HNB47FL 型，額定電流≤63 A，代號為B。適用于家庭住宅、辦公室及類似場所。

　　(2)工業及類似場所用：如 HNM20FL 型，額定電流≤630 A，代號為M。適用于工廠、商場等用電量較大的場所。

　　3.2 按使用方式分

　　斷路器根據其使用方式可分為A、B、C三種類型。其代號和用途見表1。

　　3.3 按極數分

　　（1） 家用型有：1P＋N、2P、3P、3P＋N、4P, 代號為直接按此標注。分別用于單相、三相和三極四線電路中。

　　（2） 工業用型有：2300（2P）、3300（3P）、3N300（3P＋N）、4300（4P），代號為直接按此標注。分別用于單相、三相和三極四線電路中。

　　3.4 按瞬時脫扣電流分

　　（1） 家用型：照明配電用代號為在額定電流值前加C，用于一般照明和電器控制用；電動機保護代號為在額定電流值前加D，用于電動機短路保護的場合。

　　（2） 工業用型：配電用不加特別標志；電動機保護用在脫扣器方式和附件代號后加2，用于電動機短路保護的場合。

　　4 設計選型中應考慮的主要問題

　　電氣火災自動保護功能型斷路器的綜合防護功能、實施電氣保護的功能都有一定的條件要求。只有選型適當，才能發揮最佳效果。故此，在進行線路配置設計時，重點考慮以下幾個方面的參數配置：

　　4.1 額定電流配置

　　在設計電氣火災自動保護型斷路器的額定電流時，應選擇在線路滿負荷時不超過其額定電流的標稱值。選擇太小，線路極易進入過載保護狀態，容易造成線路頻繁斷電；選擇太大，線路實際用電負荷即使超過線路設計額定值很多，也不會進行過載保護。對于預防過負荷引發火災的功能將會因此而喪失。

　　4.2 短路電流選擇

　　對于短路電流的保護，應視負載的性質進行選配。如果負載是一般的照明和普通電器設備，其瞬時脫扣電流應選擇配電保護型。其保護范圍：家用型為5~10 In，工業用型號為10 In±20%。而對于負載為以電動機為主要對象的線路，其瞬時脫扣電流應選用電動機保護型。其保護值：家用型為10~50 In，工業用型號為12 In±20%。

　　4.3 允許最大剩余電流（額定剩余動作電流）的確定

　　當電氣火災自動保護功能型斷路器安裝在線路的最末端，且主要功能用于對人身電擊保護時，其額定剩余動作電流值不得超過30 mA。其剩余電流動作時間不應超過0.1 s。而電氣火災自動保護功能型斷路器配置在線路的第一級（兩級保護時）或第二級（三級保護時），主要目的用于對設備接地故障電流進行保護時，其額定剩余動作電流不應超過500 mA。當線路中的實際剩余電流超過該范圍以后，即有可能因該泄漏電流而引發電氣火災。但其額定剩余不動作電流應不小于被保護電氣線路和設備正常運行時泄漏電流最大值的2倍（非正常的泄漏電流值不應作為計算依據。）

　　5 不宜用A型斷路器的場合

　　下列情況不宜采用A型室內型電氣火災自動保護型斷路器。

　　（1）電氣火災自動保護功能型斷路器的安裝位置在照明箱內，而照明箱有活動罩蓋蓋住了電氣火災自動保護型斷路器的手柄所處表面板，阻礙了火災監測探頭對被監測空間的溫度感應；

　　（2）當需要對可能發生火災的場所進行監測的位置，距斷路器安裝位置較遠，即使發生了火災，也只有當火情發展到很嚴重時，火災監測探頭才能感測到該溫度的變化；

　　（3）當被監測的場所呈現為陜長而又有彎道的環境。

　　對于上述情況，必須采用C型（分體型）電氣火災自動保護型斷路器，將其分體的火災監測探頭用導線延伸，安裝在需要進行火災監測的部位的最近位置。必要時可訂購多探頭斷路器進行多點監測，以達到在火災剛發生時，即能馬上對線路進行保護性分斷動作，而不至于等火情發展到很嚴重時才進行反應，以達到早期預防和保護的效果。

　　6 結束語

　　GB 13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》是修訂后的最新國家標準版本。標準進一步明確，剩余電流動作保護裝置，包括"各類帶剩余電流動作保護功能的斷路器，移動式剩余電流動作保護裝量和剩余電流動作的電氣火災監控系統、剩余電流動作繼電器及其組合電器等。

　　電氣火災自動保護型斷路器將電擊保護、電氣火災預防和在萬一發生火災后的自動保護性能，諸多功能融合為一個整體，符合社會對電氣火災防范提出的更高的要求。GB 13955-2005明確提出："企事業單位的建筑物和住宅應采用分級保護，建筑物電源端的剩余電流保護裝置應滿足防電氣火災的功能要求。"對于"城鎮配電網，在用電單位內采用分級保護時，還應考慮采用防電氣火災的剩余電流保護裝置。

　　與之相應的國標在消防和住宅建筑方面也有新的防火標準，業已修訂完成，近期也將相繼頒布。這對火災防范工作從設計、安裝到運行管理都制訂了全面的系統規范。電氣火災自動保護型斷路器和電氣火災監控系統將為我國電氣火災預防、減少電氣火災的頻發程度、為安全用電以及保護國家和人民生命財產發揮更積極的作用。

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