新形势下新能源电气火灾预防方法浅析

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摘要

在可持续发展背景下，新能源对社会生产的影响日益显著，然而新能源电气火灾频发问题却严重制约其进一步发展。本文剖析新形势下新能源电气火灾预防以及新能源汽车火灾控制思路相关问题，以期为相关人员工作提供助力。

关键词

新能源；电气火灾；火灾预防

新能源是实现 “绿水青山” 愿景、推动社会可持续发展的关键要素。其推广不仅改变了我国能源结构，还为社会发展提供了更多能源，有力促进社会发展。为使新能源更好地服务社会生产，需重视对新能源相关问题的研究，本文将从新能源电气火灾角度深入分析。

1. 新能源电气火灾研究

1.1 新能源电气火灾出现的原因

1.1.1 雷击引发的火灾

雷击导致的电气火灾现象屡见不鲜，在各地区常有报道。有文献表明，雷击是新能源火灾的重要诱因，在风电机上尤为突出。这往往是由于风电机未安装避雷装置或避雷设施老化，致使风电设备遭雷击引发火灾的概率大幅上升。而且风电设备位于室外空旷地带，周边无其他建筑物，在雷雨天气遭受雷击而发生火灾的可能性极高。

1.1.2 内部故障引发的火灾

内部设备故障也可能引发新能源电气设备火灾。从技术层面看，新能源设备科技含量高，内部存在大量组件，组件间接口众多，这增加了故障发生的概率。例如，许多新能源设备需灌注润滑油，因接口多，润滑油易从接口渗出；同时，部分设备存在质量问题，如密封效果差、装配不当等，也会导致润滑油渗漏。组件设备被润滑油浸泡后，可能致使部分零部件损坏，进而引发火灾。此外，电气设备内部的隔热海绵或液压系统中的油污等物质，会在火灾发生时加剧火势蔓延，一旦起火，可能造成严重损失。

1.1.3 电气安装不当引发的火灾

电气安装不正确是引发火灾的因素之一。新能源电气设备技术含量高，其安装难度远高于常规能源电气设备。在安装过程中，施工人员技术失误、安装不当等情况，会使电气设备在运行时出现接触不良、接地故障等问题，导致设备内部温度急剧变化，最终引发火灾。若在选择新能源电气设备的过载保护装置时出现质量问题，安装了不匹配的过载保护装置，也会导致电气设备火灾。

1.2 新能源电气设备火灾的防范措施

1.2.1 强化防雷设计

防雷设计是新能源电气设备必须重视的问题，特别是风电系统，风电机组位于高空，遭雷击概率高。在火灾防范中，应采取有效措施避免雷击。实际操作时，需根据地区雷击特征，针对不同防雷区采用相应防雷手段，如安装避雷设施，降低雷击发生概率。在防雷设备安装完成后，应安排专业人员定期检查其状况，若发现老化、故障等问题，及时更换处理，最大程度减少雷击风险。

1.2.2 避免内部故障

避免内部故障有助于防范新能源电气设备火灾。相关人员应做好以下工作：(1) 检查新能源电气设备内部情况，如防尘圈、密封部件等，及时查看相关部件质量，若发现老化、破损等情况，立即更换。(2) 拆卸和安装关键部位零部件时，确保接头对准，避免强力拉扯。(3) 保证密封沟槽尺寸，并更换电气设备内部液压油等，通过多种措施预防内部故障。

1.2.3 电气设施管理

在电气设施管理中，要提高施工人员安全意识，使其深入了解新能源电气设备特点，从防火角度认真对待安装工作，从源头杜绝安装质量问题。同时，应充分发挥监理单位作用，让其对电气设备安装质量负责，监督安装过程，防止出现接触不良、接地故障等质量问题，保障新能源电气设备正常运行。

2. 新能源汽车火灾防控

新能源汽车火灾问题已成为社会不容忽视的问题。随着新能源汽车行驶里程增加，未来行驶过程中存在火灾风险，影响行驶安全。在新能源汽车电气火灾防控中，相关人员需关注以下问题：

(1) 控制母线电压水平。母线电压是新能源汽车电气火灾的关键因素，当母线电压高于正常值时，线路和电气设备上会产生火花电弧，其温度很高，易引发火灾。因此需采取多种措施控制母线电压水平。

(2) 控制器过热。若电机长期处于高负荷工况，会导致线路中绝缘导体和电气设备老化，可能产生泄漏电流。而且随着汽车运行，电流开通时间增加会使控制器温度迅速升高，这些都构成火灾隐患。所以在火灾防控中，要关注控制器温度变化，检查电流运行情况，一旦发现电流异常，需及时寻找解决方案。

(3) 新能源汽车充电过程中引发的火灾。随着新能源汽车广泛使用，家庭和单位使用新能源汽车数量增多，充电时的火灾隐患也随之增加。近年来，电动单车充电引发的火灾事故不断攀升，甚至造成人员伤亡和大量财产损失。如今不少地下停车位安装了充电桩供新能源汽车充电，由于小区、商场停车位多为地下停车位且车位间距较小，一旦一辆车着火，火势容易迅速蔓延至周边车辆，而且浓烟难以有效排出地下空间，对人员生命构成严重威胁。针对地下停车场设有新能源汽车充电桩的车位，建议每个车位设置防火墙进行隔离，有效控制火灾蔓延。

3. 开展火灾教育工作

对全体人员进行火灾知识再教育是控制新能源电气火灾的有效方法，可使相关人员在面对火灾时从容应对，避免损失扩大，甚至将火灾控制在萌芽状态。火灾教育工作主要内容如下：

(1) 识别火灾源。根据新能源电气设备实际情况，对相关人员进行教育，介绍可能出现的火灾类型，如雷击引发的火灾、内部故障引发的火灾等。不同类型火灾的处置方法差异明显，工作人员需加以重视。

(2) 让员工掌握火灾处理小技巧。火灾发生后，现场人员的处理措施对控制火势发展至关重要。因此在火灾教育中，要让员工掌握处理火灾的小技巧，如正确使用灭火器，必要时可与当地消防部门联系。同时在内部开展消防演练，加深员工对火灾控制手段的理解。

(3) 确保小区的电单车棚和停车位使用的充电设施器材为正规产品，并做好宣传工作，避免购买无质保的便宜电瓶用于充电。

4. 安科瑞汽车充电桩运营管理平台

充电运营管理平台是基于物联网和大数据技术构建的充电设施管理系统，可实现对充电桩的监控、调度与管理，提升充电桩利用率和充电效率，优化用户充电体验和服务质量。用户能通过 APP 或小程序提前预约充电，避免在充电站排队，同时为充电站提供更精确的充电需求数据，便于后续调度和管理。借助智能监控设备，平台可实时监控充电桩的功率、电压、电流等参数，及时发现并处理故障和异常情况，还能对充电桩功率进行有效控制和管理，确保其在合理功率范围内充电，避免给电网造成过大负荷。

4.1 功能介绍

4.1.1 充电服务

包括充电设施搜索、查看，地图寻址，在线自助支付充电、充电结算、导航等功能。

4.1.2 首页总览

可总览当日、当月开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，以及累计的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，还有相应的环比增长和同比增长情况，并提供桩、站分布地图导航和本月充电统计。

4.1.3 交易结算

涵盖充电价格策略管理、预收费管理、账单管理、营收和财务相关报表。

4.1.4 故障管理

包含故障记录查询、故障处理、故障确认、故障分析等管理项目，方便用户管理故障和查询。

4.1.5 统计分析

支持运营趋势分析、收益统计，用户可使用曲线、能耗分析等工具浏览充电桩充电运营态势。

4.1.6 运营报告

按用户周期分析汽车、电瓶车充电站、桩的运行、交易、充值、充电及报警、故障情况，并形成分析报告。

4.1.7 APP、小程序移动端支持

通过模糊搜索和地图搜索功能，可查询可用电桩和电站等详细信息。用户可扫码充电、在线支付，扫描充电桩二维码完成支付（微信支付完成后即可充电）。

4.1.8 资源管理

包括充电站档案管理、充电桩档案管理、用户档案管理、充电桩运行监测、充电桩异常交易监测。

4.2产品选型

 

 

名称	型号	图例	功能
交流充电桩	AEV-AC007D系列		● 急停保护 ● 漏电保护（选配） ● 防雷保护 ● 过热保护 ● 接地保护 ● 短路保护 ● 过载保护 ● 过压保护 ● 浪涌保护 ● 欠压保护
AEV200-AC007D系列
互联网版本 汽车充电桩	AEV200系列		● 高性能STM芯片 ● 人机交互界面 ● 完善的保护功能 ● 高性能性价比 ● 智能型RS232/RS485/CAN以太网通讯 ● 无线通信功能 ● 双枪智能输出
国网标准化版本 汽车充电桩	AEV300系列		国家电网版本符合最新国家标准，同时又符合最新国家电网公司企业标准，满足国家电网平台接入标准

 

 

4.3 改造项目充电桩配置安装推荐表

表3.1 改造项目充电桩配置安装推荐表

5安科瑞智慧用电管理云平台

安科瑞 AcreICloud - 6000 安全用电管理云平台是针对我国当前电气火灾事故频发而研发的电气火灾预警和预防管理系统。该系统基于移动互联网、云计算技术，通过物联网传感终端，将办公建筑、学校、医院、工厂、体育场馆、宾馆、福利院等人员密集场所的电气安全数据实时传输至安全用电管理服务器，为用户提供不间断的数据跟踪、统计分析和安全监管。平台会及时将发现的安全隐患信息告警提醒并推送至相关人员，以便早发现、早消除隐患，真正做到防患于未然。

5.1 功能介绍

5.1.1 实时监测

可查看设备状态、实时数据、历史数据、巡检记录和报警信息。

5.1.2 报警推送

可通过短信、邮件、APP 推送、语音外呼、语音播报、微信小程序推送、微信公众号推送、钉钉推送通知等多种方式进行异常通知。

5.1.3 隐患管理

涵盖隐患查询、隐患派发、隐患处理环节，通过完整流程形成闭环，跟踪每个隐患工单状态。

5.1.4 远程控制

管理人员可远程设定探测器各种参数值，或对监控设备进行分闸、合闸、复位、消音、自检和远程设置等操作，便于管理，提高工作效率。

5.1.5 用户报告

针对项目一个周期内的用电数据进行汇总，生成安全用电分析报告。

5.2产品选型

 

 

名称	型号	图片	功能
智慧用电 在线监测装置	ARCM300T-Z型

	●支持1路剩余电流和4路温度检测； ●三相电压、电流、频率、功率和电能等电参量检测； ●具有漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示，声光报警； ●一般设置在低压柜出线回路和楼层配电箱内。
ARCM300D-Z型

	●支持1路剩余电流和2路温度检测； ●单相电压、电流、频率、功率和电能等电参量检测； ●具有漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液品显示，声光报警； ●一般设置在三级配电箱出线回路和PZ30箱内。
ARCM300-Z型

	●支持1路剩余电流和4路温度检测； ●三相电压、电流、频率、功率和电能等电参量检测； ●具有漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示，声光报警； ●一般设置在低压柜出线回路和楼层配电箱内。
ARCM300-ZD型

	●支持1路剩余电流和2路温度检测； ●单相电压、电流、频率、功率和电能等电参量检测； ●具有漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示，声光报警； ●一般设置在三级配电箱出线回路和PZ30箱内。
ARCM310-NK型

	●实时监测回路剩余电流、温度、单/三相电流、电压、频率、功率和电能等参量； ●具有剩余电流、超温、过欠压和过流等保护功能； ●带开合闸控制功能； ●支持RS485通讯，标准Modbus-RTU协议； ●导轨式安装； ●声光报警，LCD液晶显示； ●可选配4G上传功能； ●适用于0.4kV电压等级TN-C-S、TN-S及局部TT系统。
故障电弧 探测器	AAFD-40Z

	●实时监测单相回路的故障电弧； ●支持1路剩余电流、2路温度、单相电压、电流、功率、电能等电参量，RS485通讯，支持4G上传方案； ●具有故障电弧、漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配46无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示； ●一般设置在三级配电箱出线回路和PZ30箱内，额定电流40A以内。
多回路 故障电弧	AAFD-DU型

	●实时监测32路的故障电弧； ●支持1路剩余电流、4路温度检测； ●具有故障电弧、漏电、超温等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示； ●一般设置在三级配电箱出线回路和PZ30箱内。
故障电弧 传感器	AAFD-DU-M7/M12

	●具有光报警功能； ●采用二总线通讯，螺钉固定安装； ●可检测回路中的故障电弧； ●需与故障电弧集中显示单元配套使用。
电气防火 限流式保护器	ASCP200系列

●150μs内短路限流； ●支持1路剩余电流、1路温度检测； ●具有过载、超温、过欠压、漏电保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示； ●额定电流单相40A、63A。

 

 

5.3 现场图片

安装在汽车充电桩前端

 

 

电动汽车充电桩集中安装

6结语

新能源在当前社会生产中具有重要地位，相关人员应进一步增强对新能源电气火灾的认识，在日常工作中积极预防火灾发生，从技术手段、日常防范与管理等多方面入手，积极预防和控制电气火灾，为提高新能源利用效率奠定坚实基础。

审核编辑 黄宇