關(guān)于空調(diào)室內(nèi)機(jī)防火的現(xiàn)狀分析與防護(hù)措施

蔣權(quán)裕 梁紹康

JIANG Quanyu LIANG Shaokang

珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070

Gree Electric Appliances Inc. of Zhuhai Zhuhai 519070

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量越來(lái)越好，空調(diào)已成為了人們家居的必需品。在空調(diào)迅速發(fā)展和普及應(yīng)用的同時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量方面的問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)，電氣安全問(wèn)題引起的火災(zāi)已引起國(guó)家相關(guān)部門(mén)和廣大消費(fèi)者的關(guān)注、重視。防火安全作為電氣安全的重要環(huán)節(jié)之一，對(duì)空調(diào)防火措施進(jìn)行分析和改進(jìn)顯得尤為重要。

2 空調(diào)室內(nèi)機(jī)起火分析

近年來(lái)，因空調(diào)室內(nèi)機(jī)起火引發(fā)的火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，空調(diào)室內(nèi)機(jī)防火結(jié)構(gòu)越來(lái)越受到用戶的重視，空調(diào)室內(nèi)機(jī)的防火措施成為電氣安全的重中之重。通過(guò)對(duì)以往空調(diào)室內(nèi)機(jī)起火的案例分析，著火點(diǎn)主要集中在通過(guò)電壓為220V電的接線板和主板通過(guò)電壓為220V電的區(qū)域部分。

2.1 接線板起火導(dǎo)致室內(nèi)機(jī)起火燃燒

導(dǎo)致原因：(1)用戶使用環(huán)境惡劣，如一些海邊區(qū)域的空氣濕度高、鹽堿度高，接線板中的金屬端子易被銹蝕，導(dǎo)致接線板與電源線端子間接觸不良，接觸不良處存在局部溫度急劇上升而引起火苗的情況；（2）在售后安裝電源線或用戶私自拆裝電源線的情況下，安裝不當(dāng)導(dǎo)致電源線的接線端子與接線板的金屬端子有效覆蓋面積較小，如橡套軟線的“U型”插片沒(méi)有插到位，導(dǎo)致接線板與電源線間接觸不良，接觸不良處存在局部溫度急劇上升引起火苗的情況；（3）空調(diào)運(yùn)行異常的情況下，流過(guò)接線板的電流過(guò)大，導(dǎo)致接線板過(guò)載，接線板使用溫度急劇升高，存在起火的情況。

2.2 主板短路起火造成火災(zāi)

導(dǎo)致原因：（1）空調(diào)室內(nèi)機(jī)的外部有水滲入（如房屋的天花板滲水，水直接滴落在空調(diào)上），滲入到電器盒內(nèi)主板的帶電部件上，導(dǎo)致主板短路起火；（2）小昆蟲(chóng)爬進(jìn)空調(diào)室內(nèi)機(jī)，進(jìn)入到主板的引腳區(qū)域?qū)е轮靼宥搪菲鸹穑唬?）部分品牌機(jī)型的電源線直接插在主板上，當(dāng)整機(jī)異常運(yùn)行電流變大時(shí)，大電流經(jīng)過(guò)主板，使得主板使用溫度急劇升高導(dǎo)致起火。

圖1鈑金件包裹的電器盒蓋1、電器盒蓋2、電器盒

圖2現(xiàn)有技術(shù)PCB的開(kāi)槽方案

圖3空調(diào)室內(nèi)機(jī)PCB板的火線（AC-L）端子部分示意圖

圖4空調(diào)室內(nèi)機(jī)PCB板的零線（N）端子部分示意圖

3 現(xiàn)有空調(diào)室內(nèi)機(jī)防火措施的缺點(diǎn)及改善措施

3.1 PBT接線板耐熱強(qiáng)度不高

空調(diào)室內(nèi)機(jī)使用的PBT接線板的耐熱強(qiáng)度不高，存在高溫下起火的情況。整改措施：將接線板的材料由PBT更改為密胺。密胺具有自熄性、防火性、耐熱性、耐沖擊性、耐開(kāi)裂性、耐腐蝕、硬度高和制品表面平整等特性，在潮濕和高溫條件下電性能較好，因其具有耐電弧性和耐漏電痕跡性，是電氣綜合性能好的材料。在漏電起痕實(shí)驗(yàn)、灼熱絲實(shí)驗(yàn)、球壓實(shí)驗(yàn)中，材料為密胺的接線板比材料為PBT的接線板性能好，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比如表1所示。密胺接線板可以承受500V的電壓，比PBT材料的耐壓值更高，耐壓性能更好；密胺接線板在750℃和960℃均無(wú)火焰，防火性能比PBT材料更佳；密胺接線板在125℃環(huán)境中的球壓實(shí)驗(yàn)的壓痕為0.5mm左右，比PBT材料的壓痕更淺，密胺材料的硬度更高、耐沖擊性能更好。

表1 材料PBT與密胺材料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比

表2 ABS材料與BMC材料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比

3.2 電器盒防火等級(jí)低

材料為ABS-FR(V0)的電器盒、電器盒蓋1、電器盒蓋2防火等級(jí)低，高溫下容易燒穿，火苗竄出造成整機(jī)起火。整改措施如下：

（1）在電器盒和電器盒蓋1、電器盒蓋2的外圍增加鈑金件包裹，防止高溫下材料燒穿，火苗外竄，實(shí)施方案如圖1所示。

（2）將電器盒的材料由ABS更改為BMC。團(tuán)狀模塑料（BMC: Bulk Moulding Compound）是指在UP樹(shù)脂中加入一定比例的增稠劑、低收縮劑、填充劑等成分組成的混合物與一定含量的短切玻璃纖維，經(jīng)捏合混煉后制得的增強(qiáng)型團(tuán)狀塑料，其特點(diǎn)是成型收縮率低，熱膨脹系數(shù)小，制品尺寸精度高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，同時(shí)具有減振、吸振、剛性高及耐熱、耐濕、耐燃等優(yōu)良性能。制品使用溫度高，可在130～150℃的范圍內(nèi)連續(xù)工作，電絕緣性能好，使用BMC電器盒可以防止電器盒因燒穿導(dǎo)致火苗竄出引起整機(jī)起火，避免引發(fā)火災(zāi)。材料ABS與BMC的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比如表2所示。

4 一種外機(jī)供電分體內(nèi)機(jī)PCB防火設(shè)計(jì)

在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖2所示，由于PCB火線或者零線附近沒(méi)有開(kāi)槽或者只有少許開(kāi)槽，在主板短路起火的情況下，主板火線或者零線不容易被燒斷，能持續(xù)給主板供電。持續(xù)的大電流使主板火苗更加旺盛，導(dǎo)致整機(jī)起火，從而引發(fā)火災(zāi)事故。針對(duì)主板零線、火線端子不容易燒斷的情況，申請(qǐng)了一項(xiàng)新的專利：一種外機(jī)供電分體內(nèi)機(jī)PCB防火設(shè)計(jì)。具體實(shí)施方案如下：

（1）為了讓主板在短路的情況下快速燒斷零火供電端子，發(fā)明了主板火線（AC-L）端子采用“孤島”設(shè)計(jì)。“孤島”指給主板供電的火線端子和保險(xiǎn)管一端采用開(kāi)槽或者開(kāi)孔設(shè)計(jì)，令這些槽或者孔完全將火線端子包圍住，僅留少許結(jié)構(gòu)件支撐，設(shè)計(jì)方案如圖3所示?；鹁€端子和保險(xiǎn)管一端采用開(kāi)槽設(shè)計(jì)，槽的寬度在1～3mm之間，長(zhǎng)度在3～50mm之間，并保證火線端子被槽包圍；兩個(gè)槽相鄰之間的間隙為2～10mm，作為PCB板之間的結(jié)構(gòu)支撐。

（2）零線（N）端子同樣采用“孤島”設(shè)計(jì)，零線端子附近采用開(kāi)槽或者開(kāi)孔設(shè)計(jì)，令這些槽或者孔完全將零線端子圍住，僅留少許結(jié)構(gòu)支撐和PCB板零線通路，設(shè)計(jì)方案如圖4所示。開(kāi)孔的直徑大小為1～10mm，并保證這些孔將主板零線完全包圍，僅留少許結(jié)構(gòu)支撐和PCB板零線通路。

新防火措施效果：在空調(diào)室內(nèi)機(jī)發(fā)生滲水或者PCB板受潮引起零線和火線之間發(fā)生短路，產(chǎn)生火花和電弧的情況下，由于PCB板零火線端子采用“孤島”設(shè)計(jì)，火線端子或者零線支撐結(jié)構(gòu)部件較少，為PCB板中最薄弱的位置，火線端子或者零線首先被燒斷，從而切斷了空調(diào)所有負(fù)載的供電回路，避免主板由于長(zhǎng)期打火和拉弧將火引到機(jī)器外面，從而避免火災(zāi)的發(fā)生。

5 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)空調(diào)室內(nèi)機(jī)防火措施的分析和新防火措施的提出，總結(jié)出上述空調(diào)室內(nèi)機(jī)的防火技術(shù)，新防火措施大大提升了空調(diào)防火效果，給用戶帶來(lái)更加安全可靠的空調(diào)。