浅谈限流式保护器在居民楼电动车火灾预防中应用

【摘要】基于近年来居民楼电动车火灾数量居高不下的现状，对电动车火灾原因进行分析,发现火灾多是由于电动车生产质量、设计缺陷和充电线路私拉乱扯所引起。根据电动车火灾的规律特点，结合小区物业实际情况,有针对性地提出了从电动车的设计生产、安全存放和正确充电等方面入手，有效防止电动车火灾的发生。同时,政府主管部门要加强消防安全方面的宣传，优化居民楼消防安全环境。

【关键词】居民楼；电动车;火灾成因；电气火灾

       电动自行车因为清洁环保、价格便宜、出行不受交 通状况限制的特点，受到广大市民的青睐。但由于电动自行车行业监管力度弱,质量标准也参差不齐,导致电动自行车火灾数量居高不下。 

1.1电动车质量问题 

       电动车发生火灾的首要原因是电路设备质量问题。据近几年全国电动车火灾数据统计显示，电路故障引发的火灾占90%以上。其中，充电时发生的火灾事故数量又占电路故障引发火灾总量的80%[1],现行的《电动自行车安全技术规范＞(GB17761 -2018)于2019年4月15日才正式颁布实施，在此之前,没有一个明确的国家行业部门和强制性的国家标准对电动车生产企业市场准入进行审核把关，使得市面上的电动自行车质量良莠不齐。电气线路随意改装且敷设不达标、电池质量不过关,造成了电动车充电时频频发生火灾事故。多数电动车为达到美观轻便的要求，外部结构多为高分子易燃材料,一旦发生火灾，在100 s以内电动车将达到猛烈燃烧阶段，并伴随产生大量有毒烟气，极易造成楼内居民伤亡。 

1.2充电线路敷设不规范 

       电动车作为一种便捷的交通工具,近几年社会保有数量呈几何级数增长。国家在小区充电桩规划设计上并没有强制性的配套政策，多数小区电动车充电桩规划建设工作明显滞后,使得小区电动车出现室外无电可充的情况。为方便电动车停放和充电，很多业主在门厅、楼梯间私拉电线,有些业主甚至通过十几层楼高的窗外悬垂拉线充电。由于充电线路距离过长、长时间充电或者线路老化等原因，造成线路超负载运作, 过载发热。个别业主甚至直接将电动车推至楼道内充电，一旦发生火灾难以及时扑救,极易造成人员伤亡。 

1.3电动车设计缺陷 

       目前,市场上销售的绝大多数电动自行车欠压过流保护技术都不成熟，多数电动车锁控电路无转化器保护，充电回路无过载保护装置，这些问题将导致电动车在充电发生故障时不能第一时间自动切断电源。电动车充电器与蓄电池之间未设计安装短路保护装置, 充电器内元器件质量不达标，充电器经常受到震动等原因,都会使质量低劣的充电器因为击穿、变压器线圈短路故障而发生火灾L2_3]o有些不法商家为满足消费者行驶速度需求，往往私拆限速线路，增大电池配置, 造成电流过大，发热量增加，加速线路老化，很容易造成内部电路短路、过载等故障，导致线路着火，引发火灾。 

2居民楼内电动车火灾特点 

2.1电动车火灾多高发于夜间 

       据消防部门火灾数据统计,大部分的电动车着火时间多发于22点至次日6点。基于电动车的使用特性，一般白天多半都在骑行中，极少数白天充电，即使白天充电发生火灾，也可以察觉处置,不至于引发火灾。晚上是电动车充电的高峰时段，由于电动车电池一般6〜7 h即可充满，假如从19点开始充电，凌晨2〜3点即可充满。而过度充电会导致充电器和电池设备发热，增大引发火灾的概率。凌晨时间，人们一般都处于深度睡眠状态，一旦发生火灾无法及时察觉，毒烟扩散速度快，人员疏散困难,极易造成亡人事故。 

2.2电动车火灾燃烧速度快 

       现在市场上销售的电动车除车架和轮毂外，大部分零部件多为高分子材料制成,这些材料大多数阻燃性差,燃烧迅速,燃烧过程中会产生大量毒烟,并在楼道内烟囱效应作用下，以1 m/s的速度向上扩散。2019年10月20日，某小区楼道内一辆电动自行车发生火灾，在短短1 min内电动车猛烈燃烧，大火笼罩整个车身,燃烧产生的浓烟迅速充斥整个楼道，一旦有人员从楼道疏散逃生,疏散通道将变成死路。 

2.3电动车火灾多发于一楼 

       通过近年的电动车火灾数据统计发现，电动车火灾有一半以上发生在居民楼一楼。由于电动车重量大，搬动不方便，尤其在没有设计电梯的多层建筑内，为同时满足充电、方便使用和防盗的需求，电动车多停放在一楼门厅、楼梯间内。由于电动车停放过多，火灾荷载密度大，大量电线在一楼门厅、楼梯间内私拉乱接，一旦发生火灾,建筑的疏散通道和安全出口会被高温和毒烟所阻，楼内居民很难通往室外逃生，且剧烈燃烧的电动车产生的大量有毒烟气，迅速通过楼梯间向上蔓延，容易导致楼内居民群死群伤。 

       近年来，潍坊市各级政府、行业主管和消防部门，经常性联合开展电动自行车消防安全专项治理行动，如禁止电动车进楼、小区内建设充电桩和电动车上牌等一系列治理措施，故电动车火灾明显减少，亡人火灾事故数量下降为零,电动车火灾得到有效遏制。 

3.1政府部门严把电动车产品质量关口 

       严控电动车生产审批和市场准入制度，从生产环节提升产品质量技术标准。市场监督管理部门要严厉查处“三无"制造企业，从严打击售卖伪劣产品的违法行为。通过对企业获取生产许可证的条件、 企业质量管理体系运行情况、原材料进厂和产品出厂检验情况、企业委托加工情况、企业执行的产品标准情况、企业产品标识标注情况、产品质量追溯情况等方面实地检查，对产品质量进行全程监督抽查，对违法企业从严从重查处，增大违法成本，从源头加强电动车产品生产质量。政府要督促市场监管，联合组织对辖区内电动自行车销售企业进行摸排和督促，引导其加强自律，主动消化不符合新标准的库存车辆。新标准实施后,市场监管部门要加强电动自行车销售环节的监督检查，严厉查处违法销售不符合新标准、未获得CCC认证的电动自行车以及非法改装、拼装、篡改电动自行车的行为。 

3.2物业服务企业把严“楼门口" 

       加强物业服务企业的消防安全意识，督促物业划定电动自行车安全停放、充电管理区域,鼓励建设智能充电设施为小区居民提供充电服务。同时，物业要经常性开展消防安全巡查检查工作,对发现电动车进楼、 私拉乱扯电线和疏散楼梯间堆放杂物的行为要及时纠正。有条件的物业应主动利用高科技技防手段，对电动车进楼行为进行自动管控，如电梯内安装电动车自动识别报警系统，当业主将电动车推入电梯时,电梯将自动停止运行，打破靠“人管人治"的尴尬局面。 

3.3加强消防安全宣传教育，提升居民安全意识 

       消防和物业服务主管部门要针对居民楼电动车火灾特点，采取多种形式开展针对性强的消防安全宣传教育,广泛宣传告知群众电动车违规存放、充电的火灾危险性，普及消防安全知识,提升居民的消防安全意识和逃生自救能力。有针对性地曝光小区消防安全隐患、问题整改进度和整改责任人等，广泛在楼道内张贴严禁电动车进楼、禁止在楼道堆放杂物等警示性宣传标语，利用广告媒体重复播放电动车火灾典型案例，真正提高小区业主的消防安全素质，自觉维护小区 内消防公共安全。 

4.1限流式保护器的设计

       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。