淺談電動二輪自行車火災預防措施研究

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。

關鍵詞：電動自行車；火災；充電樁

0.引言

根據北京地區(qū)關于電動自行車火災調查結果可知：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，死亡人數高達8人。從具體的火災發(fā)生原因予以分析，不難發(fā)現：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，結合電動自行車的構造及其火災發(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，它的結構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性質改變現象，并在化學反應下出現明火，形成火災。尤其在其充電過程中，電流的轉換將增加火災發(fā)生風險。故而，應實現集中充電管理，以此避免電動自行車內部結構出現變化引發(fā)火災山。

2.3結構設計不安全

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

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，甚至會出現火勢蔓延現象。所以，在電動自行車火災預防工作中需要根據電動自行車的具體分布規(guī)律為其設置固定的停放區(qū)域，并配備專業(yè)的消防設施，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網技術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)缺少網絡設施或媒體條件薄弱，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)為當地居民傳播正確的消防觀念，由此保障了當地電動自行車的出行安全。

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)化設計。從我國發(fā)布的電氣設計規(guī)范可知：電動自行車的配電線路材質應以金屬槽盒為主，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驗，以此避免電動自行車的結構出現設計不合理問題。同時，電動自行車在設計環(huán)節(jié)，還需要具備腳踏以及電驅動等雙重助力功能。至于電氣裝置的標稱電壓應保持在48V范圍內，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、充電器等結構。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，還應避免出現蓄電池惡意篡改狀況，在充電裝置設計階段，可將蓄電池置于電池組盒內部，并將兩者間距控制在300mm左右，防止蓄電池發(fā)生摩擦起熱現象引發(fā)火災。另外，為了增強電動自行車的防火性能，設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。

3.3注重停放區(qū)域管理

1）布置消防設施

電動自行車在發(fā)生火災時大多數處于非行駛狀態(tài)，故而應在電動自行車停放區(qū)域布置充足的消防設施，以此在短時間內控制火情，以免造成更嚴重的財產生命損失。以電動自行車售賣點為例，在售賣區(qū)域內，因其停放的電動自行車數量較多，故而應在此范圍內合理制定消防設施規(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施曲。同時，也需建設至少為占地面積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施布置工作，才能在發(fā)生火情的一時間實現快速救援。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）加設救援通道

北京地區(qū)之所以會出現電動自行車火災人員傷亡現象，多半源于救援通道設計的不規(guī)范性。據此，應適當加設救援通道，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)域內安裝quan方位實時監(jiān)控裝置，并選用監(jiān)控數據存儲時間長、具備數據查詢回看功能的監(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、空氣開關和監(jiān)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(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，不同于傳統(tǒng)家用的空氣開關（微斷）。我們知道，傳統(tǒng)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(tài)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11所示，當發(fā)生短路故障時，傳統(tǒng)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(tài)開關則可以在電流升至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)空氣開關與固態(tài)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(fā)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。

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微秒內實現快速限流保護；

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(jiān)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(jiān)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(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺，或三方監(jiān)控軟件或平臺，從而實現遠程監(jiān)控。

4.3ASCP200-1技術參數

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下端，額定電流值根據入戶開關的具體規(guī)格進行設置，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微秒內實現快速限流保護，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）時，保護器啟動限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

C）表內超溫保護功能。當保護器內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定值時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設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定值時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動限流保護。

H）通訊功能。保護器具有1路RS485接口，可以將數據發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實現遠程監(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技術參數

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，應確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉淀物質，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。

保護器內部帶有交流電，嚴禁非專業(yè)人士擅自打開產品外殼。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導致，可通過加強通風等措施，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鍵因素，應引起相關人員的髙度重視。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。

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作者介紹：
任運業(yè)，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司。