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高壓真空斷路器是怎么預(yù)防電氣火災(zāi)的？
閱讀：556 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(zāi)的事故高居火災(zāi)事故的*，約占總數(shù)的30%左右，而在電氣火災(zāi)事故中，由于電氣短路引起的火災(zāi)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(dǎo)體（相線和中性線）間的短路，由導(dǎo)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(dǎo)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(yù)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(zāi)的特點，做到知己知彼，才能有針對性的設(shè)計改造高壓真空斷路器的功能。
電氣火災(zāi)的特點：
1、金屬性短路：電氣間短路引起的火災(zāi)常常由帶電導(dǎo)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(zāi)發(fā)生的大多數(shù)原因。大多數(shù)的短路火災(zāi)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(zāi)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(zāi)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(zhì)引起火災(zāi)，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(zāi)危險遠大于金屬性短路。
在接地故障回路全為金屬導(dǎo)體的TN-C-S系統(tǒng)，其導(dǎo)電性能不良失去接地保護并不影響電氣設(shè)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(dǎo)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(nèi)串有電源的接地保護和設(shè)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(dǎo)致火災(zāi)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(dǎo)線與金屬管道構(gòu)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(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生電弧性接地故障的情況還有：導(dǎo)線和電氣設(shè)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(shè)備受潮或嚴重凝露；在電氣設(shè)備中有導(dǎo)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(zāi)。
5、電弧性接地線路發(fā)生電氣火災(zāi)：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(shè)備的操作過電壓以及變電所高電壓側(cè)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(zhuǎn)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(dǎo)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(zāi)的危險則以電弧性接地為嚴重。
了解了電氣火災(zāi)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(diào)整。
高壓真空斷路器要做到預(yù)防電氣火災(zāi)，就要在以下方面做好預(yù)防和保障：
1、普通開關(guān)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(zāi)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(zāi)，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(zāi)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(zāi)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(zāi)。
4、短路保護功能：
當電氣火災(zāi)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(nèi)分斷，切斷受控線路的電源，防止短路事故引發(fā)火災(zāi)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(shè)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(zāi)，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(zāi)。
應(yīng)用剩余電流斷路器來防止電氣火災(zāi)，必須正確選擇額定剩余動作 電流。在有火災(zāi)危險的場所，要防止故障電流引起火災(zāi)，必須在線路中 裝設(shè)額定剩余動作電流不超過500 mA的剩余電流斷路器，或裝設(shè)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(zāi)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(zāi)，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(zāi)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(zāi)進行防范。為切斷建筑物內(nèi)的電弧性大多接地故障， 在電源進線端也應(yīng)裝用剩余電流斷路器。GB50096《住宅設(shè)計規(guī)范》，規(guī)定了每棟住宅樓的總電源進線斷路器，應(yīng)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(zāi)發(fā)生較多。據(jù)近年統(tǒng)計，我國住宅電氣火災(zāi)占電氣火災(zāi)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(shè)備，而且還可防止因接地故障引起的電氣火災(zāi)。當受控線路或用電設(shè)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(zāi)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(nèi)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(zāi)的可能性。