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浅谈限流式保护器在老年公寓配电系统中电气防火的应用

1.强电设计

1.1配电系统

老年人行动不便、视力与记忆力不好，经常停电会给老年人的安全生活带来隐患，故老年公寓的供电电源应安全可靠，配电方式一般采用多路低压电源分别引入方式，本项目从基地总配电室及柴油发电机房分别引来照明、动力及消防备用电源进入本楼一层设置的配电间，供配电系统简明清晰。用电安全是老年公寓设计中应特别注意的问题，明装电气系统容易受到各种破坏导致漏电，老年公寓公共活动空间和套内电气系统均采用埋管暗敷，每套公寓单独设电度表和配电箱并设置短路保护和漏电保护装置，有利于计量管理、电路控制与维修，并且有效控制各种电气线路事故。配电箱内设电源总开关，电源总开关采用可同时断开相线和中性线的开关电器，配电箱内设四个主要回路，包括照明、普通插座、卫生间插座、空调插座等回路，配电箱内的插座回路均装设剩余电流动作保护器。

1.2照明设计

参照《建筑照明设计标准》GB50034-2013第5.2.2及《养老设施建筑设计》《GB50867-2013》第7.3.2要求设计老年公寓的照度：起居室一般活动区域照度为200lx；卧室一般活动区域照度为150lx；卧室床头照度为300lx；一般公共活动用房与护士站的照度为300lx；老年阅览室照度为500lx；卫生间照度为150lx；楼梯间与走廊的照度以150lx为宜；楼梯间与走廊的疏散照明的地面最低水平照度不应低于5lx的标准；强弱电间以及消防控制室的消防备用照明的照度均应按照不应低于正常照明的照度进行设计。参照《老年人建筑设计规范》JGJ122-99中的规定：在居室通向卫生间的过道、上下楼梯平台与踏步联结部位，还应在其临墙离地高0.40m处设置脚灯作为夜间照明，这样既不会产生眩光，又能使老年人在夜间活动时减少羁绊和摔倒等危险；在卫生间洗面台、洗涤池及卧室床头还应增设局部照明，在建筑物出入口雨篷底或门口两侧应设照明灯具，老年人视力较弱，在这些重点部位设置照明必须的，以便有较高的照度来保障事物清晰。同时，老年公寓照明设计中应选用带夜间指示灯的宽板防漏电开关，安装位置应醒目，且颜色应与墙壁区分，开关离地高度1.10m，在起居室、长过道、卧室床头设置多点控制的照明开关，以避免老年人关灯后在黑暗中行走发生事故，在卫生间选用延时开关，可帮助老年人离开卫生间后安全返回卧室。公共空间和套内的照明灯具选用高效节能的荧光灯管，老年人视力减弱，喜欢温和的照明方式，对眩光尤其敏感，在选择照明方式、光源和灯具时更要做到精细化设计。

1.3插座布置

老年公寓的强、弱电插座设计要求应高于现行国家标准《住宅设计规范》GB50096-2011规定的插座的设计数量和部位的最低标准。老年公寓各部位的插座均采用安全型插座，强弱电插座的水平距离应在0.50m以上。老年公寓中如果插座的数量和位置不合理，容易造成拉明线甚至出现妨碍老年人活动的各种“飞线”，是电气火灾发生或绊倒老年人的重要隐患，在套内电源插座设计时应注重满足各主要家用电器和安全报警装置的使用需求。在老年公寓的卧室、起居室内应设置不少于两组二极、三极安全型插座；在床头柜处还应单独设置两组二极、三极安全型插座；厨房内对应吸油烟机、冰箱和燃气泄漏报警器位置分别设置防护等级为IP54三极安全型插座；卫生间内对应的洗脸台、洗衣机、坐便器处分别设置防护等级为IP54二极、三极安全型插座。各家用电器根据其额定功率选用10A或16A的电源插座。老年人弯腰困难，为方便老年人使用，套内常用插座的安装高度距地宜为0.60m~0.80m，壁挂式空调插座的安装高度距地宜为2.10m，厨房、卫生间内插座的安装高度距地0.90~1.10m。

2.弱电设计

2.1有线电视、综合布线系统

老年公寓套内、公共活动用房和公共餐厅都应设置有线电视、电话及信息网络插座，以丰富老年人的文化生活，为老年人创造良好的生活环境。如在起居室、卧室电视机处均设一个有线电视及信息网络插座，在起居室沙发旁、卧室床头柜处均设一个电话插座，并将电话机放在方便老年人使用的位置。

2.2视频安防监控系统

老年公寓应根据功能需求在相应部位设置相应的安防监控设备，为了保证老年人的安全，应当对老年人进行及时的安全监控，但同时也要考虑老年人的隐私。一般情况下在老年公寓的各出入口和单元门、公共活动区、走廊、各楼层的电梯厅、楼梯间、电梯轿厢等场所设置安防监控设施。监控主机设在消防控制室内，采用全数字视频安防监控系统，能够满足所有摄像点同时录像同时做出实时切换的需求。

2.3紧急求救报警系统

根据《老年人建筑设计规范》JGJ122-99第5.0.10与5.0.11条及《养老设施建筑设计规范》GB50867-2013第7.3.11条的规定，老年公寓应在公共活动用房、居住用房及卫生间厕位旁设置紧急呼叫装置，套内床头位置处安装呼叫对讲系统。紧急呼叫系统主机设置在各层护士站内，公共活动用房及套内卧室床头处均安装紧急呼叫分机，整个对讲系统采用总线制，并接手持呼叫器，手持呼叫器吊装在床面高度上，便于老年人躺在床上使用。呼叫分机安装高度距地宜为1.20m~1.30m，卫生间厕位旁的紧急呼叫按钮安装高度距地0.40m~0.50m。

2.4火灾自动报警系统

在《建筑设计防火规范》中规定：老年人建筑应设置火灾自动报警系统。本项目采用集中报警系统，在示范基地服务中心一层设置消防控制室，负责整个示范基地的火灾自动报警及其联动系统。在各单体均设置区域型火灾报警控制器，单体每层设消防接线端子箱及火灾显示盘。在各功能房间、走廊、楼梯间、强弱电井内安装感烟火灾探测器，在各楼层出入口处设手动报警按钮与消防对讲电话，在各楼层出入口、电梯前室等处设置火灾声光报警器，在消火栓箱内设消火栓报警按钮，在走廊、电梯内等公共场所设置消防应急广播扬声器，同时还应设置消火栓系统、自动喷淋系统、电梯等的联动设计。

3.限流式保护器在电气防火中的应用

3.1 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。

图1短路故障前后电流与时间关系图

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。

3.2 ASCP200-1功能特点

ASCP200-1型电气防火限流式保护器是单相限流式保护器，较大额定电流为63A。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；

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，线路漏电超过报警设定值时，保护器告警或限流保护（可设）；

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。

3.3 ASCP200-1技术参数

3.4 应用方案图示

ASCP200-1型电气防火限流式保护器建议安装在入户开关下端，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：

图2 ASCP200-1家用防火解决方案安装示意图

3.5 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一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。

4.结论

老年公寓的电气设计不仅需要满足现行的国家有关规范标准，还应遵循以老年人为本的原则，充分考虑老年人的生理及心理特点，从安全、方便及人性化的角度出发，设计出符合老年人需求的电气系统。

参考文献

[1] 王敬云，钟裕谷.浅议老年公寓的电气设计 [J].中国高新技术企业，2017（06）：26-27.

[2] 李磊.谈老年人公寓电气设计 [J]. 电气应用，2017（11）：59-60.

[3]罗郑叶.浅谈老年公寓电气设计的精细化措施

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册，2020.06版

作者简介：李婧婧，女，安科瑞电气股份有限公司，主要从事电气防火限流式保护器的研发与应用，手机：13651946738（微信同号），QQ:3007987123，邮箱: 3007987123@qq.com