淺談限流式保護(hù)器在船舶火災(zāi)防控中的應(yīng)用

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

 

【摘要】文章分析了船舶與船舶火災(zāi)的特點(diǎn)，船舶火災(zāi)的重點(diǎn)區(qū)域及船舶發(fā)生火災(zāi)的成因，提出了防控船舶火災(zāi)的策略，以期對(duì)保障船員生 命與船舶**有所幫助。 

【關(guān)鍵詞】船舶火災(zāi)；特點(diǎn)與成因；設(shè)備短路；防控策略

0前言

      隨著世界貿(mào)易量逐年增多，作為國(guó)際貿(mào)易運(yùn)輸?shù)闹饕d體，船舶運(yùn)輸?shù)?重要性日益凸現(xiàn)。船舶是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的流動(dòng)場(chǎng)所，發(fā)生火災(zāi)后，撲救難度較大，主要是由 于其內(nèi)部空間狹小，設(shè)備集中，加之人員疏散不易等，實(shí)施逃生和消防救援比較困難。特別是當(dāng)船舶在海上航行時(shí)發(fā)生火災(zāi)，往往只能依靠本身的消防力量進(jìn)行自救。 

1船舶火災(zāi)的特點(diǎn) 

      船舶火災(zāi)易發(fā)，如果失控蔓延，撲救難度加大，因此容易造成重大人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，甚至影響海洋環(huán)境。火災(zāi)發(fā)生后，燃燒產(chǎn)物會(huì)彌漫整個(gè)艙室，燃燒產(chǎn)生的濃煙大且毒性強(qiáng)，走廊梯道將充滿高溫和有毒氣體，不利于救援的展開?；馂?zāi)場(chǎng)所能見度差，地形復(fù)雜，施救困難，特別是在大風(fēng)浪等情況下，即使有外援船也很難接近受災(zāi)船舶，更無(wú)法進(jìn)行有效施救。 

2船舶火災(zāi)的成因分析 

      船舶發(fā)生火災(zāi)的原因很多，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）吸煙是引起船舶火災(zāi)的重要原因之一；（2）自燃，包括船用物品自燃、貨物自燃；（3）電氣線路和設(shè)備短路；（4）高溫?zé)岜砻嫖床扇「魺岚缺Ｗo(hù)措施或保護(hù)設(shè)施損壞；（5）廚房油鍋起火；（6）船載危險(xiǎn)品，包裝或容器破損，裝卸疏于管理；（7）在未經(jīng)測(cè)爆合格的油艙、油柜動(dòng)火；（8）火星，摩擦產(chǎn)生的火星，機(jī)艙煙囪飛出的火星；（9）靜電火花，油船原油洗艙時(shí)產(chǎn)生的靜電火花；（10）修船期間，明火作業(yè)點(diǎn)多且作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，也易發(fā)生火災(zāi)。 

3船舶防火的重點(diǎn)區(qū)域

      船舶防火的重點(diǎn)區(qū)域較其他部位更易發(fā)生火災(zāi) , 需要引起廣大船員重視和采取嚴(yán)格的防范措施。 （1）機(jī)艙，機(jī)艙內(nèi)由于存在大 量的可燃液體、眾多輸油管路 , 機(jī)艙在修理時(shí)要進(jìn)行明火作業(yè) , 因此火災(zāi)危險(xiǎn)性較大。機(jī)艙一旦失火 , 易導(dǎo)致主機(jī)停車和電力供應(yīng)的中斷 , 甚至使機(jī)艙燒毀 ,致使船舶動(dòng)力盡失。（2）貨艙，船舶貨艙內(nèi)載運(yùn)大量的可燃易燃貨物。（3）生活處所，船舶的生活區(qū)火源多且不易控制，裝飾材料多為易燃物質(zhì)。（4）廚房及其他艙室，包括油漆間、物料間等。 

4船舶火災(zāi)的預(yù)防 

      船舶防火工作須在“預(yù)防為主 , 防消結(jié)合”工作方針的指導(dǎo)下，把火災(zāi)預(yù)防工作放在首位，在思想上時(shí)刻保持警惕。 

4.1制定目標(biāo)，明確責(zé)任。

      船舶須根據(jù)本船實(shí)際制定消防**目標(biāo)。船長(zhǎng)為船舶防火責(zé)任人 , 對(duì)船員進(jìn)行消防知識(shí)教育；制定船舶滅火應(yīng)急方案 ,定期組織演練；協(xié)助調(diào)查火災(zāi)原因。部門長(zhǎng)為部門防火責(zé)任人 , 負(fù)責(zé)本部門的各項(xiàng)防火工作。 

4.2定期舉行消防**會(huì)議。

      船員須樹立和保持正確的態(tài)度，有責(zé)任消除或報(bào)告船舶各部位所出現(xiàn)的火災(zāi)隱患或危險(xiǎn)情況。 

4.3提高船員的防火防爆意識(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行船舶消防**操作制度。

      通過(guò)定期組織學(xué)習(xí)和檢查 , 提高對(duì)防火**重要性的認(rèn)識(shí)。 

4.4建立健全船舶防火有關(guān)的**制度。

      船上須制定防火**制度 ,督促船員認(rèn)真遵守。全體船員共同擔(dān)負(fù)船舶防火的任務(wù)。定期舉行船舶消防培訓(xùn)與演習(xí)，使船員熟悉發(fā)生火災(zāi)時(shí)其在船上的應(yīng)變崗位、職責(zé)和和行動(dòng)要求。 

4.5善于發(fā)現(xiàn)船員的不**行為，制定船員的日常防火要求。

      船員應(yīng)樹立防火責(zé)任意識(shí)，積極學(xué)習(xí)有關(guān)消防知識(shí)，自覺(jué)遵守有關(guān)的消防規(guī)章和制度；禁止任何人任何時(shí)候在禁煙場(chǎng)所吸煙，在裝有易燃易爆品的甲板上，或在裝卸貨期間的甲板上禁止吸煙；煙頭必須隨手熄滅并放入注水的和帶蓋的煙灰缸內(nèi)；不得私自攜帶和存放易燃易爆品；禁止隨意焚燒廢舊紙張塑料等物品；離開房間時(shí)應(yīng)隨手關(guān)燈，尤其應(yīng)注意舷窗附近的燈具；航行中不得鎖門睡覺(jué)，以免當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，不利于逃生；使用的電加熱器必須是合格的**型產(chǎn)品，禁止私自使用明火電爐，使用電加熱器時(shí)必須有人看管，離開時(shí)需關(guān)掉電源；不準(zhǔn)隨意接拆電線和插座；用廚房爐灶烹調(diào)食物時(shí)必須有人看管，不得隨意離開廚房；廢棄的含油棉紗頭應(yīng)存放在專用的帶蓋金屬容器內(nèi)，不得隨手亂扔，并且對(duì)含有油污的棉麻制品及時(shí)處理，不要長(zhǎng)時(shí)間存放在悶熱的地方，防止其自燃；必須將防火巡視值班制度落到實(shí)處，易于發(fā)生火災(zāi)的場(chǎng)所，每班都按規(guī)定進(jìn)行**的巡回檢查，相關(guān)內(nèi)容記入航海日志；每位船員都應(yīng)確保其居住區(qū)、值班區(qū)域、工作區(qū)域和所在區(qū)域的防火**；垃圾桶應(yīng)用不燃材料制成，并且要有桶蓋，垃圾及時(shí)**，以防自燃和被引燃。 

5安科瑞限流式保護(hù)器的介紹與選型

5.1限流式保護(hù)器的設(shè)計(jì)

      電氣防火限流式保護(hù)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(shí)間長(zhǎng)、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等當(dāng)弊端，發(fā)生短路故障時(shí)，能以微秒級(jí)速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù)，從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故，保障使用場(chǎng)所人員和財(cái)產(chǎn)的**。

      安科瑞ASCP200-1電氣防火限流式保護(hù)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(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程，分?jǐn)鄷r(shí)間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負(fù)載斷開時(shí)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(dǎo)體內(nèi)部的載流子運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，分?jǐn)鄷r(shí)間微秒級(jí)，速度快，無(wú)電弧產(chǎn)生。

      如圖1所示，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點(diǎn)時(shí)才能動(dòng)作，且無(wú)法瞬時(shí)切斷電流，而固態(tài)開關(guān)則可以在電流升至B點(diǎn)時(shí)即瞬間切斷短路電流。

 圖1短路故障前后電流與時(shí)間關(guān)系圖

 

      從流過(guò)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(shí)所釋放的能量差別可以達(dá)到數(shù)千倍之多。因此當(dāng)裝配限流式保護(hù)器的回路發(fā)生短路故障時(shí)，就可以避免電弧的產(chǎn)生，從而有效降低了電氣火災(zāi)。

5.2 ASCP200-1功能特點(diǎn)

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

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

      B）過(guò)載保護(hù)功能，線路持續(xù)過(guò)載時(shí)，保護(hù)器限流保護(hù)；

      C）表內(nèi)超溫保護(hù)功能，保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過(guò)高時(shí)，保護(hù)器限流保護(hù)；

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

      E）電纜溫度監(jiān)測(cè)功能，被測(cè)線纜溫度超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器告警或限流保護(hù)（可設(shè)）；

      F）漏電流監(jiān)測(cè)功能，線路漏電超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器告警或限流保護(hù)（可設(shè)）；

      G）通訊功能，保護(hù)器配置1路RS485接口，1路2G無(wú)線通訊，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到安科瑞Acrel-6000**云平臺(tái)，或第三方監(jiān)控軟件或平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

5.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

 

5.4應(yīng)用方案圖示

      ASCP200-1型電氣防火限流式保護(hù)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(jìn)行設(shè)置，典型應(yīng)用示意圖如圖2所示：

圖2 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

5.5使用注意事項(xiàng)

      在選用限流式保護(hù)器時(shí)，限流式保護(hù)器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前上級(jí)的斷路器的額定電流保持一致。例如，當(dāng)限流式保護(hù)器輸入端斷路器的額定電流為32A時(shí)，應(yīng)將限流式保護(hù)器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護(hù)器的正常使用，嚴(yán)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(hù)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(yīng)確保安裝場(chǎng)所無(wú)滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。

      為確?？煽窟B接，接線時(shí)應(yīng)按接線圖進(jìn)行，同時(shí)為了防止接頭處接觸電阻過(guò)大而導(dǎo)致局部過(guò)熱，也避免因接觸**而導(dǎo)致保護(hù)器工作不正常，線頭應(yīng)采用合適大小的U形冷壓頭壓接后，再插入保護(hù)器相應(yīng)端子上并將螺釘擰緊壓實(shí)。

      保護(hù)器內(nèi)部帶有交流電，嚴(yán)禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護(hù)器在使用期間，若被保護(hù)線路發(fā)生短路或過(guò)載故障而被限流保護(hù)時(shí)，保護(hù)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(zhǎng)按保護(hù)器的復(fù)位按鍵約2秒鐘，使保護(hù)器恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)。

      當(dāng)保護(hù)器因超溫而發(fā)生限流保護(hù)時(shí)，則可能是因?yàn)樨?fù)載電流過(guò)大，環(huán)境溫度過(guò)高或通風(fēng)散熱**等原因?qū)е?，可通過(guò)加強(qiáng)通風(fēng)等措施，等保護(hù)器溫度降下來(lái)后，再長(zhǎng)按復(fù)位鍵，使保護(hù)器復(fù)位，恢復(fù)正常運(yùn)行。

6結(jié)束語(yǔ)

      消除船舶火災(zāi)隱患是預(yù)防船舶發(fā)生火災(zāi)的關(guān)鍵工作，所以船舶領(lǐng)導(dǎo)日常對(duì)船舶火災(zāi)隱患的排查及消除顯得非常重要。船舶火災(zāi)是可以預(yù)防的，關(guān)鍵在于全體成員在思想上都要對(duì)船舶消防工作高度重視，并將船舶防火工作真正加以落實(shí)，只有清楚地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，才能切實(shí)有效地搞好船舶消防工作，更好地保障船舶和人員**，保護(hù)海洋環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

      [1]方明樹.船舶火災(zāi)的成因及防控策略．

      [2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)，2020.06版.

作者簡(jiǎn)介：張娟，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護(hù)器的研發(fā)與應(yīng)用