任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：電動自行車作為當代人重要的交通工具，在為大眾帶來便捷的同時也存在一定的火災風險，故而應高度重視火災預吩工作。在此之上，本文簡要分析了電動自行車火災餡預防難點，并通過加強火災預防宣傳、積極建立集中充電樁、優(yōu)化電動自行車性能、注重停放區(qū)域管理等措施，以就強化電動自行車火災預防效果，保障電動自行車行駛安全。

關(guān)鍵詞：電動自行車；火災；充電樁

0.引言

根據(jù)北京地區(qū)關(guān)于電動自行車火災調(diào)查結(jié)果可知：室外火災發(fā)生率為82.69%。其中因充電故障與電氣故障引發(fā)火災事故比例分別為27.56%、63.46%。面對頻發(fā)的電動自行車火災事件，相關(guān)部門應積極釆取有效措施加以防控，確保用戶在使用電動自行車階段獲得安全保障，由此擴大電動自行車的應用范圍。

1.電動自行車火災分析

我國的以北京地區(qū)為例，針對17個地區(qū)開展的電動自行車火災調(diào)查工作，截止到2020年8月31H共發(fā)生過156起電動自行車火災事故，死亡人數(shù)高達8人。從具體的火災發(fā)生原因予以分析，不難發(fā)現(xiàn)：其中113起火災事故是在電動自行車尚未充電狀態(tài)下發(fā)生的。這表明電動自行車火災的發(fā)生不僅局限于充電時期，在其未充電條件下也會受到電氣故障或外來火源的影響而發(fā)生火災。另外，電動自行車自身的質(zhì)量也是引起電動自行車火災事故的重要因素。其中有三起火災是因為用戶使用的電動自行車并非新品，在私自改裝或違規(guī)售賣的情況下導致電動自行車存在較大的安全隱患。因此，結(jié)合電動自行車的構(gòu)造及其火災發(fā)生原因，需制定針對性預防方案，確保電動自行車擁有較高的安全保障。

2.電動自動車火災預防難點

2.1災情宣傳不到位

交北京市地區(qū)因其人口密集且電動自行車數(shù)量居多，故而在電動自行車火災預防工作中需要進一步加大災情宣傳力度，以免增加火災事故發(fā)生率。目前，北京市海淀區(qū)自發(fā)生過114•1"與“12•13"重大火災事故后，對于電動自行車火災事故的預防形勢日益嚴峻。然而現(xiàn)下對于電動自行車火災消防方法與防控知識的普及率仍有待提高，尤其在春冬季節(jié)，各部門應始終秉承著安全一的原則落實火災預防工作，并認識到火災預防任務的緊急性與艱巨性，經(jīng)過消防宣傳加深民眾對電動自行車火災消防的認知理解。

2.2化學性質(zhì)復雜

根電動自行車作為以蓄電池為主要源動力的交通工具，它的結(jié)構(gòu)中往往具有復雜的化學成分，如反射器、鞍管、立管等，在其實際使用階段極易受外界刺激而出現(xiàn)性質(zhì)改變現(xiàn)象，并在化學反應下出現(xiàn)明火，形成火災。尤其在其充電過程中，電流的轉(zhuǎn)換將增加火災發(fā)生風險。故而，應實現(xiàn)集中充電管理，以此避免電動自行車內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化引發(fā)火災山。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計不安全

根據(jù)電動自行車的設(shè)計結(jié)構(gòu)也是引起火災事故的關(guān)鍵因素。電動自行車一般由電源、車架、控制器、電機等結(jié)構(gòu)組成。在超出電動自行車承載極xian時將增加安全風險，尤其在產(chǎn)品實際設(shè)計環(huán)節(jié)，若未融入安全設(shè)計理念，將對后續(xù)電動自行車的使用安全帶來隱患。因此，應合理設(shè)計電動自行車，保證出廠電動自行車擁有高質(zhì)量。

2.4管理過于片面

電動自行車的無序停放將導致火災救援工作發(fā)生延緩。若將其停放于禁停區(qū)，一旦發(fā)生火災，將無法達到快速的滅火效果，甚至會出現(xiàn)火勢蔓延現(xiàn)象。所以，在電動自行車火災預防工作中需要根據(jù)電動自行車的具體分布規(guī)律為其設(shè)置固定的停放區(qū)域，并配備專業(yè)的消防設(shè)施，提高火災消防的時效性。

3.電動自行車火災預防措施

3.1加強火災預防宣傳

美國電動自行車發(fā)生火災后所形成的煙霧不但會對人體健康帶來威脅，而且因其成分復雜會增加撲救難度。所以，應適當加強火災預防宣傳力度，降低火災事故的發(fā)生率，以免對群眾造成一定的出行阻力。在新時代背景下，電動自行車火災預防工作需要善于應用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擴大火災預防宣傳范圍，確保民眾能夠清楚的掌握火災預防技巧，以便在發(fā)生火災時能夠依據(jù)自救能力盡快脫險。一方面，可借助電視廣播、報紙等傳統(tǒng)媒體的方式對電動自行車的消防安全知識進行大范圍普及，使其明晰火災預防的重要性。另一方面，可運用網(wǎng)站微博、微信等新媒體形式為民眾提供豐富的火災消防資源，也可以在社區(qū)等公共場所張貼安全消防條幅，以此引起廣大群眾的注意。由于部分地區(qū)缺少網(wǎng)絡設(shè)施或媒體條件薄弱，故而也可通過組建志愿隊、組織宣傳車等方式規(guī)范民眾的用車行為，可對民眾火災消防意識的增強與自救能力的培養(yǎng)起到促進作用。如北京市石景山在2020年7月份專門印發(fā)了3萬張電動自行車火災消防海報以及100個條幅，通過走訪151個社區(qū)為當?shù)鼐用駛鞑フ_的消防觀念，由此保障了當?shù)仉妱幼孕熊嚨某鲂邪踩?/p>

3.2積極建立集中充電樁

1）電氣裝置

電氣故障是引發(fā)電動自行車火災的重要因素。因此應針對電氣裝置予以優(yōu)化設(shè)計。從我國發(fā)布的電氣設(shè)計規(guī)范可知：電動自行車的配電線路材質(zhì)應以金屬槽盒為主，并且所選擇的電纜材料也應當具備低毒低煙阻燃特性，以免在火災發(fā)生時對人體健康與生態(tài)環(huán)境造成破壞。此外，在電動自行車電氣線路安裝時，要求工作人員務必具備專業(yè)證書與豐富的安裝經(jīng)驗，以此避免電動自行車的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)設(shè)計不合理問題。同時，電動自行車在設(shè)計環(huán)節(jié)，還需要具備腳踏以及電驅(qū)動等雙重助力功能。至于電氣裝置的標稱電壓應保持在48V范圍內(nèi)，對于電動機的輸出功率不宜高于400W。在電動自行車實際行駛期間，車速也應保持在每小時25km,以免超速增加電動自行車運行負擔在“過熱"狀態(tài)下引起火災。只有保證電動自行車的電氣裝置設(shè)計具有一定的科學性，才能從根本上杜絕火災事故，防止在行駛期間對用戶人身安全帶來威脅閃。

2）充電裝置

電動自行車在充電裝置的設(shè)計部分，也應考慮到其安全性。一般而言，電動自行車具有蓄電池、充電器等結(jié)構(gòu)。其中蓄電池的大輸出電壓不宜超出60V,且充電器應帶有防觸電保護作用，一旦出現(xiàn)異常充電行為，將立即啟動防觸電保護裝置，以免電動自行車在短路電流等故障下發(fā)生火災。同時，還應避免出現(xiàn)蓄電池惡意篡改狀況，在充電裝置設(shè)計階段，可將蓄電池置于電池組盒內(nèi)部，并將兩者間距控制在300mm左右，防止蓄電池發(fā)生摩擦起熱現(xiàn)象引發(fā)火災。另外，為了增強電動自行車的防火性能，設(shè)計者可選用單芯導線連接形式對儀表電燈予以連接，并且還需開展灼熱試驗，驗證充電裝置中的絕緣部件在高溫7509條件下是否發(fā)生升溫問題，保證流于市場中的電動自行車擁有較高的品質(zhì)。

3.3注重停放區(qū)域管理

1）布置消防設(shè)施

電動自行車在發(fā)生火災時大多數(shù)處于非行駛狀態(tài)，故而應在電動自行車停放區(qū)域布置充足的消防設(shè)施，以此在短時間內(nèi)控制火情，以免造成更嚴重的財產(chǎn)生命損失。以電動自行車售賣點為例，在售賣區(qū)域內(nèi)，因其停放的電動自行車數(shù)量較多，故而應在此范圍內(nèi)合理制定消防設(shè)施規(guī)劃：其一，電動自行車停放區(qū)與群眾活動區(qū)之間應建立具備2h耐火極限的阻火墻，設(shè)置獨立的逃生通道，一旦火勢蔓延應立即實施自救；其二，電動自行車售賣點的整體占地面積不宜超出300m2,并且應設(shè)置獨立的消防通道，其寬度應＞1.4m,以免增加火災救援難度；其三，銷售點的門牌號以及店鋪名應保證清晰，促使救援人員及時到達；其四，在售賣點存放滅火器或消防水栓等消防設(shè)施曲。同時，也需建設(shè)至少為占地面積5%尺寸的排煙通風窗，由此為火勢的有效控制創(chuàng)造便捷條件，防止密閉空間增加人員傷亡風險。只有切實做好消防設(shè)施布置工作，才能在發(fā)生火情的一時間實現(xiàn)快速救援。所以，在停放電動自行車時，還應考慮到救援工作的順暢性，由此規(guī)避不必要的風險。

2）加設(shè)救援通道

北京地區(qū)之所以會出現(xiàn)電動自行車火災人員傷亡現(xiàn)象，多半源于救援通道設(shè)計的不規(guī)范性。據(jù)此，應適當加設(shè)救援通道，并對電動自行車停放區(qū)域進行科學管理，以此在密切監(jiān)控中保證電動自行車安全。具體方法如下：

1. 清除停放區(qū)雜物，在停放電動自行車的場所，應避免出現(xiàn)廢舊電池等可燃性物品。

2. 引進可視化監(jiān)控系統(tǒng)，為了及時控制火情、了解電動自行車實際狀態(tài)，應在電動自行車停放區(qū)域內(nèi)安裝quan方位實時監(jiān)控裝置，并選用監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲時間長、具備數(shù)據(jù)查詢回看功能的監(jiān)控系統(tǒng)，以免錯失管理時機。

3. 制定管理責任制，電動自行車管理工作需要民眾與管理部門的通力合作，故而應制定完善的管理制度，落實各管理主體職責，以此提升電動自行車火災預防工作的有效性。

4. 定期實施保養(yǎng)維護，針對監(jiān)控系統(tǒng)、消防通道、滅火器需定期進行保養(yǎng)清查，繼而大化保障電動自行車行駛安全。

4.限流式保護器在電氣防火中的應用

4.1限流式保護器的設(shè)計

電氣防火限流式保護器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等當弊端，發(fā)生短路故障時，能以微秒級速度快速限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護，從而能顯著減少電氣火災事故，保障使用場所人員和財產(chǎn)的安全。

安科瑞ASCP200-1和ASCP300系列電氣防火限流式保護器。

ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態(tài)開關(guān)，不同于傳統(tǒng)家用的空氣開關(guān)（微斷）。我們知道，傳統(tǒng)空氣開關(guān)的斷開是一種機械運動過程，分斷時間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負載斷開時通常伴隨有電弧的產(chǎn)生。而固態(tài)開關(guān)的斷開則是依靠半導體內(nèi)部的載流子運動實現(xiàn)，分斷時間微秒級，速度快，無電弧產(chǎn)生。

如圖11所示，當發(fā)生短路故障時，傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點時才能動作，且無法瞬時切斷電流，而固態(tài)開關(guān)則可以在電流升至B點時即瞬間切斷短路電流。

圖11短路故障前后電流與時間關(guān)系圖

從流過電阻的電流熱量公式Q=I2Rt，可以很容易看出，傳統(tǒng)空氣開關(guān)與固態(tài)開關(guān)在短路時所釋放的能量差別可以達到數(shù)千倍之多。因此當裝配限流式保護器的回路發(fā)生短路故障時，就可以避免電弧的產(chǎn)生，從而有效降低了電氣火災。

ASCP300系列電氣防火限流式保護器是三相限流式保護器，*大額定電流為125A。可應用于電動車充電站的線路保護。

4.2ASCP200-1功能特點

A）短路保護功能，線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護；

B）過載保護功能，線路持續(xù)過載時，保護器限流保護；

C）表內(nèi)超溫保護功能，保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護器限流保護；

D）過/欠壓保護功能，線路欠壓或過壓時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

E）電纜溫度監(jiān)測功能，被測線纜溫度超過報警設(shè)定值時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

F）漏電流監(jiān)測功能，線路漏電超過報警設(shè)定值時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

G）通訊功能，保護器配置1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺，或三方監(jiān)控軟件或平臺，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

4.3ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

4.4應用方案圖示

ASCP200-1型電氣防火限流式保護器建議安裝在入戶開關(guān)下端，額定電流值根據(jù)入戶開關(guān)的具體規(guī)格進行設(shè)置，典型應用示意圖如圖2所示：

圖2ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

4.5ASCP300功能特點

A）短路保護功能。保護器實時監(jiān)測用電線路電流，當線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

B）過載保護功能。當被保護線路的電流過載且過載持續(xù)時間超過動作時間（3~60秒可設(shè)）時，保護器啟動限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

C）表內(nèi)超溫保護功能。當保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

D）過欠壓保護功能。當保護器檢測到線路電壓欠壓或過壓時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設(shè)置是否啟動限流保護。

E）配電線纜溫度監(jiān)測功能。當被監(jiān)測線纜溫度超過報警設(shè)定值時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設(shè)置是否啟動限流保護。

F）斷相保護功能。當保護器檢測到線路斷相時，保護器發(fā)出聲光報警信號，啟動限流保護。

G）漏電流監(jiān)測功能。當被監(jiān)測的線路漏電超過報警設(shè)定值時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設(shè)置是否啟動限流保護。

H）通訊功能。保護器具有1路RS485接口，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。監(jiān)控后臺可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控主機，也可以是安科瑞Acrel-6000安全用電管理云平臺，或三方監(jiān)控軟件或平臺。

4.6ASCP300技術(shù)參數(shù)

4.7使用注意事項

在選用限流式保護器時，限流式保護器的設(shè)定的額定電流應該與其前一級的斷路器的額定電流保持一致。例如，當限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時，應將限流式保護器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護器的正常使用，嚴禁將其使用于與其前端斷路器的額定電流不匹配的配電線路中。

ASCP200系列采用限流式保護器采用壁掛式安裝，可以掛墻安裝，也可以安裝在箱體內(nèi)，應確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風散熱。

為確保可靠連接，接線時應按接線圖進行，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導致局部過熱，也避免因接觸不良而導致保護器工作不正常，線頭應采用合適大小的U形冷壓頭壓接后，再插入保護器相應端子上并將螺釘擰緊壓實。

保護器內(nèi)部帶有交流電，嚴禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間，若被保護線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護時，保護器仍處于帶電狀態(tài)，不允許隨意碰觸用電線路的金屬部分。待檢查線路，并排除故障后，長按保護器的復位按鍵約2秒鐘，使保護器恢復正常運行時。

當保護器因超溫而發(fā)生限流保護時，則可能是因為負載電流過大，環(huán)境溫度過高或通風散熱不良等原因?qū)е拢赏ㄟ^加強通風等措施，等保護器溫度降下來后，再長按復位鍵，使保護器復位，恢復正常運行。

1. 結(jié)語

當前綜上所述，電動自行車火災預防工作作為影響電動自行車行駛安全的關(guān)鍵因素，應引起相關(guān)人員的髙度重視。同時，需從火災預防宣傳、建立集中充電樁、優(yōu)化性能、停放管理等方面著手，以此在提高電動自行車管理水平與充電安全性的基礎(chǔ)上降低火災事故發(fā)生率，為我國安定社會的發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

參考文獻

[1]許冰.淺談電動自行車火災原因及預防措施[J].消防界(電子版),2018,4(04):110-111.

[2]王董會.喀什地區(qū)電動車存在的消防安全管理問題及其對策[J].消防界(電子版),2020,6(08):53-55.

[3]阮立，袁天夢，胡煜，張中華，陳盛毅，馮曄，王斌.電動自行車充電過程起火原因分析及技術(shù)防范措施[J].小型內(nèi)燃機與車輛技術(shù)，2020,49(04):89-92.

[4]高曉蝶.住宅小區(qū)電動自行車消防安全隱患的預防與對策[J].科技與創(chuàng)新,2020(13):89-90.

[5]馮偉彪.電動自行車火災預防措施.

[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊.2022.05版.

作者介紹：
任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。