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限流式保护器在民用建筑中电气防火设计中的应用

发布时间: 2020-07-08  点击次数: 424次

摘要:当,随着社会经济的快速发展,建筑电气设计也不断的得到有效的创新以及发展,同时,在一定意义上,建筑电气防火设计和建筑以及科学技术的发展之间有着紧密的联系。并且随着当信息化技术的不断进步,在建筑电气防火设计当中多的科学技术不断的被投入到其中,限流式保护器为了能够有效的做好建筑电气限流式防火设计,不但能够实现对人们的生活财产安全得到有效的保护,还能够在一定意义上确保社会经济的稳定性发展。因此本文主要就对民用居住建筑当中的电气防火设计工作相关方面进行分析和探讨。

 

关键词:民用居住建筑;电气;防火设计.

 

1. 民用居住建筑的火灾发生的主要特征

难以疏散人员现阶段,民用建筑的层数往往都是在10层以上,并且建筑的高度基本上都是在20米以上,民用建筑的楼层越往往比较高,同时人员众多,很多住宅往往都缺少能够对人员进行疏散的通道,若是产生火灾,在楼道当中就会产生大量的有毒气体,这样往往就在火灾现场容易产生混乱的情况。火情在不断的蔓延过程当中,人流涌入楼道当中就会对人员的安全疏散造成一定的影响,并且在这个过程当中,高层建筑当中通常都有设置一些电缆井以及水暖井和排烟道等设施,若是在实际的设计当中对于防火隔离设施设计的不到位,就会造成火情继续蔓延,在一定的时间之内,火情就会从楼层的底部朝向高层进行蔓延,因为距离很大,在顶层的人员很难及时的到达楼底,并且消防人员也很难及时的赶扑火灾现场进行救援,另外,还受到消防云梯的实际限制,对于上层人员的生产安全有着很大的威胁。

火势比较容易蔓延,若是建筑物的内部产生火灾,在这当中没有有效的做好相应的建筑防火分离,这样就会导致火势加大;其次,当很多建筑物的外墙保温材料通常都是由B2级材料哦所组成,往往很容易引起火势的发展。后,在建筑物的内部,由于风速通常比较大,这样会使得火势不断的增大。

扑救的难度较大在对建筑住宅消防当中,由于消防云梯的实际高度以及数量都很有限,并且相对于一些高层建筑来讲,火灾往往很难及时扑灭,对于水枪以及水炮等设施都很难得到较为理想的扑灭效果。一般在这种情况下,就会在民用建筑的周边进行裙房的设置,这样就会对消防人员在实际的登高当中产生一定的影响,这就会对全面实施火灾救援产生很大的难度。同时,因为高层民用住宅往往都是人员比较密集的地区,在这个场所当中所停放的车辆也很多,这就在一定意义上对消防扑救工作产生很大的影响。

2.民用居住建筑电气在防火方面的需求

在电气的设计过程当中,一定要加强对于防火设计的重要,确保防火措施做到位,避免电气设备在产生故障当中对于人们的生命财产安全造成很多的影响。

2.1线路过载保护

当被保护线路的电流过载,且过载持续时间超过动作时间(3-60秒)时,保护器启动限流保护。

2.2防止线路短路保护

保护器能实时监测用电线路电流,当线路发生短路故障时,能在150微秒内实现快速限流保护,有效抑制因短路电流过大所引起的电气火灾事故。

2.3漏电监测

保护器在进行任何保护时,均能发出声光报警指示,提醒用户线路或产品出现故障,并可以从显示屏上查看故障类型。其中声音报警可以通过消音按钮消除

3.限流式保护器在民用居住建筑中的电气防火设计

3.1限流式保护器的设计

ASCP200-1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,以及使用寿命短等当弊端,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。

安科瑞ASCP200-1电气防火限流式保护器的主要元件是固态开关,不同于传统家用的空气开关(微断)。我们知道,传统空气开关的断开是一种机械运动过程,分断时间需要几十毫秒(一般30~50ms),带负载断开时通常伴随有电弧的产生。而固态开关的断开则是依靠半导体内部的载流子运动实现,分断时间微秒级,速度快,无电弧产生。

如图1所示,当发生短路故障时,传统空气开关在电流升至C点时才能动作,且无法瞬时切断电流,而固态开关则可以在电流升至B点时即瞬间切断短路电流。

 

 

图1短路故障后电流与时间关系图

 

从流过电阻的电流热量公式Q=I2Rt,可以很容易看出,传统空气开关与固态开关在短路时所释放的能量差别可以达到数千倍之多。因此当装配限流式保护器的回路发生短路故障时,就可以避免电弧的产生,从而有效降低了电气火灾。

3.1.1 ASCP200-1功能特点

ASCP200-1型电气防火限流式保护器是单相限流式保护器,额定电流为63A。主要功能如下:

A)短路保护功能,线路发生短路故障时,能在150微秒内实现快速限流保护;

B)过载保护功能,线路持续过载时,保护器限流保护;

C)表内超温保护功能,保护器内部器件工作温度过高时,保护器限流保护;

D)过/欠压保护功能,线路欠压或过压时,保护器告警或限流保护(可设);

E)电缆温度监测功能,被测线缆温度超过报警设定值时,保护器告警或限流保护(可设);

F)漏电流监测功能,线路漏电超过报警设定值时,保护器告警或限流保护(可设);

G)通讯功能,保护器配置1路RS485接口,1路2G无线通讯,可以将数据发送到安科瑞Acrel-6000安全云平台,或第三方监控软件或平台,从而实现远程监控。

3.1.2 ASCP200-1技术参数

项目

指标

输入电压

AC 85~265V,45~65HZ

功耗

功耗≤5VA(无负载情况下)

额定电流

0~63A可设置

短路保护时间

<150μs

过载保护

动作范围:110%~140%;动作延时:3~60s

过压保护

动作范围:~120%;动作延时:0~60s

欠压保护

动作范围:60%~;动作延时:0~60s

线缆温度监测

监测范围

-20~120℃(精度±2℃)

报警设置

动作范围:45~110℃;动作延时:0~60s

漏电流监测

监测范围

20~1000mA(精度:±2%或±5mA)

报警设置

动作范围:30~1000mA;动作延时:0~60s

故障记录

20条记录(故障类型、故障值、故障时间)

警报方

声光报警(其中声音可以通过消音按键消除)

通讯

1路RS485接口,Modbus-RTU协议;1路2G无线通讯

安装使

用环境

工作场所

无雨雪直接侵袭、无腐蚀性气体、粉尘,无剧烈震动的场所

工作环境温度

-10~+55℃

相对湿度

空气的相对湿度不超过95%

海拔高度

≤2000m

 

3.2应用方案图示

ASCP200-1型电气防火限流式保护器建议安装在入户开关下端,额定电流值根据入户开关的具体规格进行设置,典型应用示意图如图2所示:

 

图2 ASCP200-1家用防火解决方案安装示意图

3.3使用注意事项

3.3.1在选用限流式保护器时,限流式保护器的设定的额定电流应该与其一级的断路器的额定电流保持一致。例如,当限流式保护器输入端断路器的额定电流为32A时,应将限流式保护器的额定电流设置为32A。为保障限流式保护器的正常使用,严禁将其使用于与其端断路器的额定电流不匹配的配电线路中。

3.3.2 ASCP200系列采用限流式保护器采用壁挂式安装,可以挂墙安装,也可以安装在箱体内,应确保安装场所无滴水、腐蚀性化学气体和沉淀物质,并注意环境温度和通风散热。

3.3.3为确保可靠连接,接线时应按接线图进行,同时为了防止接头处接触电阻过大而导致局部过热,也避免因接触不良而导致保护器工作不正常,线头应采用合适大小的U形冷压头压接后,再插入保护器相应端子上并将螺钉拧紧压实。

3.3.4保护器内部带有交流电,严禁非专业人士擅自打开产品外壳。保护器在使用期间,若被保护线路发生短路或过载故障而被限流保护时,保护器仍处于带电状态,不允许随意碰触用电线路的金属部分。待检查线路,并排除故障后,长按保护器的复位按键约2秒钟,使保护器恢复正常运行时。

3.3.5当保护器因超温而发生限流保护时,则可能是因为负载电流过大,环境温度过高或通风散热不良等原因导致,可通过加强通风等措施,等保护器温度降下来后,再长按复位键,使保护器复位,恢复正常运行。

 

4.结语

总之,一个比较完善的电气火灾监控方案应该能覆盖到剩余电流、短路、过热、接触不良、过负荷及其它电气故障。当市场中比较常见的产品,如组合式电气火灾监控探测器、故障电弧探测器、电气防火限流式保护器、智能防火开关等,都是根据标准规范的相关要求或者故障类型而开发各有侧重的产品。家用电气火灾监控系统作为电气火灾监控系统的一个细分领域,在家庭特定的应用环境中,我们不可能把各种产品都配齐,通常的要求是方案简洁、易安装布线、操作灵活、运行安全可靠、经济性强,基于这种考虑,ASCP200-1电气防火限流保护器基本涵盖了上面的全部故障类型,可以为用户提供一个简单可靠的高性价比解决方案。

 

参考文献:

[1] 刘凌.一种民用建筑电气防火智能控制装置的设计与实现[J].佳木斯教育学院学报,2012,04:344-345.

[2] 吴国庆.民用居住建筑中的电气防火设计.建筑防火

[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11版

 

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