前言

? ? ? ?眾所周知，電動自行車是以輪轂電機、電機控制器、金屬車架等部件為主要結構，以動力電池為行動能源，以多元化低壓電氣系統為控制手段。其以輕便快捷、價格便宜、綠色環保、通行性高、停車不設限等先天優勢，在我國的城鄉迅速普及，成為廣大群眾出行的主要代步工具。與此同時，電動自行車引發的火災事故不斷上升，亡人傷人風險與日俱增。防范電動自行車火災是當前消防安全管理的重要內容之一。本文從電動自行車構成部分低壓電氣系統的致災因素角度，粗略分析電動自行車消防安全風險源頭，旨在啟示電動自行車火災防控方向。

1低壓電氣火災成因

? ? ? ?從電力學的角度來看，低壓電氣線路形成火災事故主要成因有四方面。

1.1電路短路

? ? ? ?在常用電氣設備或電力傳輸網絡中，不同電位的導電部分，直接用金屬導線或小電阻設備連接在一起，造成短路回路電流突然劇增，從而致使導線瞬間產生高溫、電弧甚至線路熔斷，點燃絕緣層和故障點附近可燃物，繼而引發火災事故。在實際生產生活中，電路短路是引發電力故障和電氣火災事故的重要原因之一。

圖1常見電路短路示意圖

1.2接觸不良

? ? ? ?導線與導線、導線與配電、用電設備之間連接時，因接觸不良或接觸電阻過大，在電氣線路持續電流的作用下，致使導線接觸處產生高溫或電弧，同樣可以引燃絕緣層或附近可燃物引發火災事故。接觸不良是線路火災容易忽略并難以防止的一種。

1.3線路漏電

? ? ? ?低壓電氣線路的絕緣材料受外部因素影響或自然老化，絕緣性能下降甚至消失，電流從電流回路內泄漏出來，流到周邊可接地物體上，形成漏電電流路徑。在該路徑上可能產生高溫、電弧、電火花，從而引燃周圍可燃物形成火災事故。此類火災難以預防，可發生于相線與中性線、相線與接地之間。它通常還易形成人員觸電事故。

圖2示意圖2

圖3非正常漏電流示意圖

1.4電路過載

? ? ? ?通過電氣線路的電流超過其安全載流量，導致電氣線路產生高溫，引燃絕緣層或周圍可燃物形成火災事故。線路過載是造成線路電氣火災的又一重要因素。過載不僅能直接引起火災，而且過載會損壞線路絕緣材料，又往往是引起線路短路、接觸不良、漏電等故障的先導因素，需重點加以防范。

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2電動自行車的火災防范

? ? ? ?通過以上分析，防范電動自行車火災事故既要提髙安全管理措施，還要從本質上改善車輛內在致災因素入手。綜合考慮低壓電氣線路防范短路、過載、漏電、接觸不良等情況的措施，最有效的是嚴格選擇電線電纜、合理規劃線路敷設路徑、穩定電氣設備電壓電流溫度等參數，保持電氣連接部位接觸良好、使用熔斷器等安全保護裝置、優化絕緣材料性能，輔之以減少周邊可燃物(即電動自行車易燃外殼)等方式。相應來講，電動自行車防范火災事故，可以從以下方面進行著手。

2.1優化安全技術規范

? ? ? ?在車身制造上，優化整車結構研發，加大優質創新防火材料和超輕耐用金屬材質的使用，使電動自行車能夠兼顧美觀、耐用的客戶要求和輕量、安全的標準要求。在內部電氣線路上，要科學布置線路走位，釆用優質線纜材料和電氣設備。在元件使用上，要加大各電氣系統模塊化整合設置，盡量減少分散的輔助電氣線路的連接，從而降低導線連接點的安全風險。同時，相關部門可研究制定相應的指導意見，鼓勵電動自行車生產企業主動提升安全技術規范，采用成熟優質穩定的動力電池，從本質上降低電動自行車發生火災風險因素，提升電動自行車防控火災的能力。

2.2嚴把安全質量關口

? ? ? ?在生產環節，電動車產業集聚地區要嚴格核查電動自行車生產企業的生產資質，要督促電動車生產企業嚴格按照《電動自行車安全技術規范》(GB 17761-2018)合法生產合規產品。在銷售環節，各地要按照相應出臺非機動車安全管理條例，建立市場監管、安監、公安等聯合執法機制，加大銷售、組裝等。在使用環節，公安、交管等部門要加大群眾電動自行車日常使用的監督管理，查處違規改裝電氣線路、超規配置電池等行為。在維修環節，要嚴格把控電動自行車修理維護質量，規范維修網點的零配件質量和安裝規范，確保維修后的整車電氣線路性能合規。

2.3規范充電場所建設

? ? ? ?從用戶使用場景來看，要參考《電動自行車集中停放充電場所建設消防安全參考技術要點》，規范電動自行車集中停放充電裝置建設，持續開展高質量的充電設施建設，力爭實現有條件的住宅小區及人員密集場所電動自行車充電設施建設全覆蓋，從而解決電動自行車或鋰電池進門入戶充電行為，最大限度減少電動自行車火災形成時造成的人員傷亡風險。對于新建小區，將電動自行車棚和充電樁規劃納入新小區的建設設計中，實現電動自行車的停放和充電至少達到1 1的條件。對于老舊社區，協同住房城鄉建設管理部門做好電動自行車集中停放場所后續增設工作。同時，輔助建設電梯智能阻車系統、電動自行車充電棚安防設備，主動接入政府一網統管系統，積極提升電動自行車安全使用的監管成效。

2.4安全用車用電宣傳

? ? ? ?對人民群眾開展經常性的宣傳教育，提示電動自行車的安全隱患、正確使用方法包括充電停放、保養維護等，引導群眾安全合法使用電動自行車。嚴格依法查處違規停放、充電等行為，依法追究相應責任。定期組織電動車火災警示教育，加強對群眾電動車火災處置和逃生知識的宣傳，提升群眾安全防范意識，扭轉電動自行車火災防范被動應付的局面。

3限流式保護器在電氣防火的應用

3.1限流式保護器的功能及應用方案

3.1.1限流式保護器的設計

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

安科瑞ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態開關，不同于傳統家用的空氣開關（微斷）。我們知道，傳統空氣開關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生。而固態開關的斷開則是依靠半導體內部的載流子運動實現，分斷時間微秒級，速度快，無電弧產生。

如圖4所示，當發生短路故障時，傳統空氣開關在電流升至C點時才能動作，且無法瞬時切斷電流，而固態開關則可以在電流升至B點時即瞬間切斷短路電流。

圖4短路故障前后電流與時間關系圖

? ? ? ?從流過電阻的電流熱量公式Q=I2Rt，可以很容易看出，傳統空氣開關與固態開關在短路時所釋放的能量差別可以達到數千倍之多。因此當裝配限流式保護器的回路發生短路故障時，就可以避免電弧的產生，從而有效降低了電氣火災。

3.1.2 ASCP200-1功能特點

? ? ? ?ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器，較大額定電流為63A。主要功能如下:

? ? ? ?A）短路保護功能，線路發生短路故障時，能在150微秒內實現快速限流保護；

? ? ? ?B）過載保護功能，線路持續過載時，保護器限流保護；

? ? ? ?C）表內超溫保護功能，保護器內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）；

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

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

? ? ? ?G）通訊功能，保護器配置1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以將數據發送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺，或第三方監控軟件或平臺，從而實現遠程監控。

審核編輯：符乾江