摘要 在能源制约、环境污染等大背景下，我国zhengfu已经将发展新能源作为改善环境，节约成本的重要举措。其中，新能源汽车行业，国家出台多重政策作为调控，为新能源汽车的发展加大马力。在zhengfu与企业的共同努力下，近几年展现出良好的发展势头。随着新能源车的普及，越来越多的充电桩安装到地下车库中，而在这些基础设施相应安置的过程中，仍然存在着较多的消防安全隐患。本文通过介绍电气防火限流式保护器的特点，讨论了电气防火限流式保护器在地下车库充电桩应用的必要性。
关键字：新能源车；充电桩；电气防火限流式保护器
0 前言 
随着新能源汽车的不断应用和推广，相应的充电设施以 及充电服务站点配套设施需求也随之扩大，其中，最主要的 充电设置点通常为城市中的建筑的地下车库中，而这也带来了一定的消防安全问题。
实际社会中，城市地下车库同时停放燃料汽车、燃气汽车和电动汽车的情况下，会产生许多新出现的消防措施不到位的问题，例如通常情况下这些车辆在停车过程中没有防火隔间。而这时再将充电桩系统设置在对应的停车区域，便很容易出现消防安全上的一系列问题。这些停放的车辆可能有着漏气或漏油的自身质量问题，在发生静电火花的情况下很容易引发火灾。如果电缆敷设不当，充电过程中产生了短路事故，则也同样会引起电弧火灾。因此根据相关消防安全规定，充电设施和以上三种车辆不得同时放置在同一地下车库的防火区域。 对于这些问题，可以用如下几种方式来解决 ：合理选择充电设施和电气设备，满足充电负荷要求，充电桩设施必须符合国家相应的标准。要建立充电设施，首先要确保这些充电设备能够安全运行并方便使用。充电电源不得颠簸或切断，最好使用阻燃铜芯作为电缆和电线。在条件允许的情况下，地下车库可设置必要的防火隔间，使电动汽车的充电装置集中放置，以区分哪些燃料汽车是燃气汽车。根据防火的区域不同，检查一些关键的防火区域。为保证我国地下车库电动汽车充电设施的安全运行，国家应尽快出台相关法规和标准，从规章制度上来避免火灾安全问题的发生。
 
一、充电事故成因分析
1）为什么充电时短路故障易引发事故？
线路短路时，短路电流在短时间内能达到额定电流的十几倍甚至几十倍。根据焦耳定律：Q=IRT，在较短点产生的热量成指数倍增加，使短路点瞬间熔化并火星四溅，产生电弧，发生电弧的同时会产生热（大于3000摄氏），电弧产生的高温足以点燃车身塑料件及周边易燃物，故而引发火灾事故。
 
2）短路故障会产生电弧，那么，什么是故障电弧呢？
故障电弧，由于电气线路或设备中绝缘老化破损、电气连接松动、空气潮湿、短路、电压电流急剧升高等原因引起空气击穿所导致的气体游离放电现象，俗称电火花，又叫打火。

二、电气防火限流式保护器在新能源车充电桩中的应用

1）ASCP200-1工作原理

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。而电气防火限流式保护器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点时即可微秒级时间内瞬间切断短路电流，不产生危险电火花，防止短路点短路能量的聚集以至引发火灾事故。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。因此当装配电气防火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。

 

2）ASCP200-1型电气防火限流式保护器主要功能如下:

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，抑制因短路电流过大所引起的电气火灾事故；

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：当被监测的线路漏电超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护；

G） 通讯功能：保护器配置1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到后台监控系统，实现远程监控。监控后台可以是安科瑞Acrel-6000/B电气火灾监控主机，也可以是安科瑞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）ASCP200-1技术参数

4）ASCP200-1应用示意图
ASCP200-1型电气防火限流式保护器建议安装在末端配电箱总开关下端，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：

5）使用注意事项

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前上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前端断路器的额定电流不匹配的配电线路中。
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。
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。
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。
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。
 

三、结语

随着我国经济建设的不断加强，我国经济已经到达了经济转型的关键期，如何才能实现合理的经济结构转型，发展环境友好型绿色经济，走可持续发展道路，是我们所有参与社会建设的工作人员都需要考虑的。未来，我国在能源使用 上的发展方向一定是以绿色、环保为主基调的发展方向。随着我国国民环保意识的不断增加以及在zhengfu政策的积极引导下，绿色的新能源汽车将会随着配套的充电系统完善越来越受到市场大众的欢迎，因此我国电动汽车的发展有着极为广阔的前景，为此相关工作人员要对地下车库中的配套电动汽车的充电设施进行科学合理的设计，以确保地下车库的充电效率和充电安全，避免消防问题的发生。
 
 
【参考文献】
[1] 企业微电网设计与应用手册2020.6