電氣火災自動保護研究管理論文

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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。

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。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。

關鍵詞：電氣火災自動保護型斷路器

目錄

摘要i

目錄ii

第1章工作原理及其應用1

1.1斷路器的作用1

1.2工作原理及其應用1

1.3電氣火災的特點2

第2章主要功能4

2.1普通開關功能4

2.2火災自動保護功能4

2.3過載保護功能4

2.4短路保護功能4

2.5剩余電流保護功能4

第3章適用場所8

3.1按使用類別分8

3.2按使用方式分8

3.3按極數分8

3.4按瞬時脫扣電流分9

第4章正確應用防電氣火災的斷路器10

第5章設計選型中應考慮的主要問題11

5.1額定電流配置11

5.2短路電流選擇11

5.3允許最大剩余電流（額定剩余動作電流）的確定11

5．4斷路器設計中必須考慮的問題12

第6章不宜用A型斷路器的場合14

第7章斷路器的選擇15

第8章結論16

致謝17

參考文獻18

第1章工作原理及其應用

1.1斷路器的作用

斷路器的作用是切斷和接通負荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。而高壓斷路器要開斷1500V，電流為1500-2000A的電弧，這些電弧可拉長至2m仍然繼續燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。

吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離，另一方面通過吹弧拉長電弧加強帶電粒子的復合和擴散，同時把弧隙中的帶電粒子吹散，迅速恢復介質的絕緣強度。

斷路器一般由觸頭系統、滅弧系統、操作機構、脫扣器、外殼等構成.當短路時，大電流（一般10至12倍）產生的磁場克服反力彈簧，脫扣器拉動操作機構動作，開關瞬時跳閘。當過載時，電流變大，發熱量加劇，雙金屬片變形到一定程度推動機構動作（電流越大，動作時間越短）.現在有電子型的，使用互感器采集各相電流大小，與設定值比較，當電流異常時微處理器發出信號，使電子脫扣器帶動操作機構動作。

1.2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。

1.3電氣火災的特點

過去普遍認為，電氣間短路引起的火災大多由帶電導體間的短路所造成，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。實際情況并非如此，因大多數的短路火災是由接地短路故障產生的電弧或電火花所引起。前者短路電流以千安計，金屬線芯產生高溫以至熾熱，絕緣被劇烈氧化而自燃，火災危險甚大，但金屬性短路產生的大短路電流，能使斷路器瞬時動作切斷電源，火災往往得以避免。后者因短路電流受阻抗影響，電弧長時間延續，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引起火災，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危險遠大于金屬性短路。在接地故障回路全為金屬導體的TN-C-S系統，其導電性能不良失去接地保護并不影響電氣設備的使用，故工作中不易發現。但一旦發生接地故障，由于短路電流小，不能使斷路器動作，而導致上述電弧性短路的發生。至于TT系統，其接地故障回路內串有電源的接地保護和設備外殼的接地保護，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，這也是單相接地短路故障容易導致火災的一個重要原因。電力線路受機械損傷而發生短路，如當導線與金屬管道構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，易發生電弧性短路。通常電氣設備絕緣損壞產生電弧性接地故障的情況還有：導線和電氣設備絕緣老化；電器或電動機的接線端子周圍絕緣因長期發熱而炭化；電動機過載而發生匝間短路；電氣設備受潮或嚴重凝露；在電氣設備中有導電塵埃沉積等。這類故障會引起接地電弧性短路，并釀成火災。當線路因過負荷使絕緣溫度超過最高允許工作溫度，絕緣老化加速使絕緣水平降至規定值以下，如果沒有外因觸發，短路一般還不會發生。如果有外因觸發，如雷電引起的瞬態過電壓、鄰近大功率設備的操作過電壓以及變電所高電壓側接地故障引起的暫態過電壓等，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。過電壓轉眼消失，工頻短路電弧卻能長時間延續，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。這類過電壓多出現在帶電導體與地之間，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，電氣火災的危險則以電弧性接地為最嚴重。