深圳市中電電力技術股份有限公司
消防救援局統計,在造成電氣火災事故的原因中,主要的當為末端線路短路,在電氣火災事故中占比高達70%以上。如何效預防末端線路短路引發的電氣火災事故?
現階段常見的短路保護產品為斷路器和熔斷器。220V末端用電回路中,由于安裝有斷路器和熔斷器,如果發生短路故障,將通過斷路器電磁脫扣或熔斷器熔斷的方式進行保護,分斷短路電流速度為ms級。而短路電流很大,短路點能量的迅速聚集會產生電弧火花,在易燃易爆或部分重要供電的場合存在安全隱患。
《GB51348-2019民用建筑電氣設計標準》以及多個地方標準中提到,需要在重要負荷、危險場所、電動車充電等場合使用限流式保護器。
斷路器、熔斷器和限流式保護器三者功能對比:
下面對斷路器、熔斷器和限流式保護器的短路保護原理和動作時間進行分別說明。
當線路發生一般性過載時,過載電流雖不能使電磁脫扣器動作,但能使熱元件產生一定熱量,促使雙金屬片受熱向上彎曲,推動杠桿使搭鉤與鎖扣脫開,將主觸頭分斷,切斷電源。
當線路發生短路或嚴重過載電流時,短路電流超過瞬時脫扣整定電流值,電磁脫扣器產生足夠大的吸力,將銜鐵吸合并撞擊杠桿,使搭鉤繞轉軸座向上轉動與鎖扣脫開,鎖扣在反力彈簧的作用下將三幅主觸頭分斷,切斷電源。
空氣開關開的動作曲線如下:
過載跳閘的響應時間在秒級,短路保護的門限值一般是3In或者5In,響應時間在10ms到20ms之間。
當電路發生故障或異常時,保險絲就會在電流異常升高到一定的高度和一定的時間之后,自身熔斷切斷電流,從而起到保護電路安全運行的作用。
常規使用的熔斷式保險絲的時間特性曲線如下圖:
保險絲的熔斷時間是和瞬時短路電流大小的平方正相關,空氣開關的動作時間相對線性,因此熔斷器動作時間在某一電流值下是比空氣開關反應慢;在某電流值以后,動作時間比空氣開關反應快,整體動作時間為ms級。
下面以CET中電技術公司的PMC-T412電氣防火限流式保護器為例進行限流式保護器測試,選用20A規格選型。測試的波形如下:
220V末端用電回路中,由于安裝有斷路器和熔斷器,如果發生短路故障,將通過斷路器電磁脫扣或熔斷器熔斷的方式進行保護,分斷短路電流速度為ms級。而短路電流很大,短路點短路能量的迅速聚集會產生電弧火花,在易燃易爆或部分重要供電的場合存在安全隱患,應安裝限流式保護器。