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内蒙古太阳能电伴热带火灾原因调查

日期:2013年2月17日 13:37

  在内蒙古地区,冬天太阳能热水器管道很容易冻堵不能使用。为了解决这一问题,大多数经销商一般都给用户安装了电伴热带来解冻。每当用户管道冻堵时,立刻启动电伴热带,这样就很好地解决了冬天管道冻堵,而使太阳能热水器不能使用的问题。但在实际使用过程中,由于电伴热带质量和使用不规范等众多原因,由电伴热带引发的火灾也很多,给太阳能热水器的推广也带来了诸多不利影响。

  内蒙古通辽市一位太阳能经销商反映说,去年冬天,仅他安装的太阳能热水器用户就发生三四起电伴热带火灾,到现在还没有处理完,负面影响很大。发生火灾后,电伴热带厂家往往把责任归结为是经销商安装不规范或者用户使用不当造成的,因此拒绝赔偿,即使赔偿也是按照行业潜规则烧1米赔3米或5米的办法,这对于火灾给经销商和消费者造成的损失来讲是很小的部分,不足以弥补给顾客造成的损失。

  内蒙古包头一位太阳能经销商说,2008年因电伴热带火灾给用户造成了1万多元的损失,用户找到经销商解决问题,由于顾客激动,险些连经销商的店面给砸了。最后在消协的协调下,经销商先行赔偿了顾客的损失。事后,经销商认为,造成这次电伴热带火灾和电伴热带产品质量不过关有很大关系,于是找电伴热带厂家协调此事,在电话联系无果后,2009年前后三次前往厂家,但也没有解决,主要是没有有力证据,厂家要求经销商拿出火灾原因鉴定报告,而要对电伴热带进行鉴定,费用很高,经不起折腾的经销商,最后只好做罢。

  目前,使用电伴热带担心着火,不使用电伴热带用户冬天不能用,已经成为内蒙古地区不少太阳能经销商的一块心病。

  造成火灾的原因分析

  太阳能热水器使用的电伴热带,又称为自限式电伴热带,由绝缘层和带芯构成。电伴热带的带芯是一种很复杂的高分子复合物,由多种材料和导电介质复合而成,经过特殊的化学变化和物理处理之后挤出成型,在两条平行导线之间组成一条保持连续平行的加热元件。在加热过程中,这种高分子材料发生PTC效应,当环境温度升高时,高分子复合物微分子膨胀,碳粒渐渐分开,引起电路中断,电阻上升,输出功率减小;当环境温度降低时,复合物微分子间距收缩变小,电阻降低,输出功率上升;当环境温度处于某一稳定状态时,达到热输出稳定状态,因此此种电伴热带的控制温度不会过高或过低,能够自动地调节。使用时通过电伴热带通电后产生的热量,融化管路中的冻堵部分,从而达到解决冻堵的问题。

  到底是什么原因导致电伴热带引发火灾的呢?经过多方调查,电伴热带发生火灾原因也是多方面的。

  一是用户使用不当造成的火灾。按照电伴热带的使用要求,每次需要融化管道的时候才接通电源,待管道融化后就断掉电源,但实际上,用户为了方便,经常是一到冬天就插上电源,直到开春后不需要电伴热带后才断电,这样长时间通电,遇有电伴热带接口不好和管道有潮气时就容易着火。

  二是经销商安装不当造成的火灾。电伴热带最初在油烟管道上使用,很少出现问题。但在太阳能热水器上,由于上下水管一般采用铝塑复合管或PEX管,特别是PEX管,其纵向回缩率非常大,在骤冷骤热的情况下,产生巨大的热胀冷缩,造成带体受到牵引,使端部的绝缘措施遭到破坏。当带芯中的铜导线出现短接时,容易形成短路火灾。

  三是电压不稳定也容易引起电伴热带着火。有些地区电压不稳定,在电压骤然升高的情况下,电伴热带的带体中的薄弱环节首先碳化,而且随着时间和电压的变化,碳化点逐渐变大,最后发生火灾。

  四是建筑实际情况决定的。由于目前多数地区建筑商对太阳能不是很重视,太阳能管道只能从建筑的通风口走,安装一台太阳能,走的线有上下水管、电伴热带线、仪表探头线、电加热线等,由于没有专用的通道,这些线路只能绑在一起。但从专业的角度讲,水电是分离的,水电不分离是最容易出现问题的,但现实的条件不允许。

  五是产品质量不合格造成的火灾。正规厂家的电伴热带导热体使用的是PTC半导体材料,使用这种材料的电伴热带,虽然价格高一点,但导热好,使用寿命长,一般不会发生火灾,假冒产品的导热体就会搀杂铜丝或铁丝,这样的产品就容易起火。

  六是厂商提供的电伴热带不合格。一般不能真实反映产品的技术指标,实际参数与使用条件不匹配而造成过载,以至于在产品的薄弱处着火。

  七是PVC电源线绝缘层的热态短路,引发火灾。

  八是接头处防水绝缘未做好。或用了劣质材料,易老化,失去绝缘功能,或用错了材料,如普通电工胶布,为吸水性绝缘材料,时间一长即吸水短路,引发火灾。

正确选购电伴热带

  常州科华电伴热器材有限公司董事长杜琳宝认为,虽然造成太阳能热水器电伴热带火灾的原因很多,但只要经销商正确选购、安装,顾客正确使用电伴热带,发生火灾的几率会大大降低,目前行业内已经发明了防冻电伴热带和化冻电伴热带等多个类别。

  据了解,自限温(自调控、自控温、变功率)加热(伴热)电缆(电热线、电热带、伴热带、加热带)是当今世界上先进的智能型电热器件,其发热元件具有PTC效应(电阻正温度效应)的纳米导电高分子复合材料挤包在两股平行导线之间形成的带状(线状、板状)器件。该自限温电缆分自限温加热电缆和自限温伴热电缆两大类,每类又按温度等级及功率大小、结构尺寸、工作电压不同,其产品的技术指标是不同的,又因应用场合及工作状态不同,其产品的特性曲线也是不同的,因此,应进行应用设计选型,为了简化设计方便选用,国际上出现了越来越多的专用产品,太阳能热水器专用自限温电热带便是其中之一,其中“防冻”应选择伴热电缆,“化冻”应选择加热电缆。热水伴热应按维护温度的高低选择不同温度伴热电缆,而不应将电热带不作区分当作“万金油”地简单混用。

  选购电热带产品不以宽窄、厚薄论优劣,小而精细产品制造难度更大。选择产品宽窄应依据贴辅管径的直径大小、标称功率大小和使用长短而异,管径大,电热带宽,管径小,电热带窄,这样传热效率高,细管(外径Ф16mm)用宽带(12mm),接触面积小,若改用7-8mm窄带,接触面积大,传热效率高,考虑到节能、小功率、产品窄、大功率、产品宽,应区别使用。另不以产品的导电线芯、粗细论优劣,这与最大使用长度有关,“细”使用长度短,“粗”使用长度长,根据使用长度、功率大小选粗细。

  1.PTC芯带的材质鉴别。燃烧实验:用明火接触PTC芯带,不燃者材质好,称特种PTC材料,阻燃或可燃者则材料较次,阻燃材料实际是可以燃烧的。要么选用高档特种PTC材料不燃,要么选用普通PTC材料可燃,如果在普通PTC材料上增添阻燃剂,这本身就是在降低PTC材料功能寿命,不是明智之举,如果再采用非环保材料,那就更是适得其反,得不偿失。应禁止采用有卤阻燃材料,该材质虽阻燃但有浓烟,有毒,比可燃材质更有害,已属淘汰使用的非环保产品。

  2.复合双重绝缘护层。先剥去外绝缘护层,用兆欧表的两极分别接触导电线芯和PTC芯带无法剥离的复合绝缘护层表面,如果不导通,绝缘电阻≥2MΩ,即是无隐患、无瑕疵产品。

  3.气味鉴别。用明火接触PTC芯带,无蜡油烟味且不燃材质为特种PTC,有蜡油烟味且可燃的产品为普通PTC,有异味产品为普通阻燃PTC。

  4.软硬度。决不能简单地用软硬度区分好坏,通常硬度大的材料密度高价格也高,例如低密度聚乙烯(LDPE)软,价格低,耐温等级仅70℃,需辐照交联后方可承受90℃,而高密度聚乙烯(HDPE)硬,价格高,耐温等级90℃,辐照交联后耐温130℃,产品好坏应指产品性能的优劣,所谓产品材料软就是好,这是误导。

  5.绝缘层及外护套材料。以F46为最好,基材为聚烯烃则较次。阻燃聚烯烃分无卤阻燃、低烟低卤阻燃、有卤阻燃,阻燃分自熄或不延燃而不是不燃,在短路时,阻燃材料也还是可燃。其中以具有环保性的无卤阻燃材料好,通过ROHS认证的更好,有卤阻燃,浓烟、异味、有毒,属应淘汰禁止或限制生产的非环保材料。

  6.一般50~100m长度产品通电,首尾及全线各点温度差小则温度均匀度好,或者剪断,各部分在同等条件下测电阻,阻值差别越小说明阻值越均匀,产品越好。

  7.将电热带放置在较多冷水内或低于0℃温度环境下通电工作,视功率或温度在较长时间内的变化,长期通电后取出24小时之后,与电热带浸水前在同等外界条件下比较功率或温度的变化,温度变化越小、功率衰减越少则产品越好。

  8.同等应用条件比较启动(瞬间)电流和稳态电流的比值(Is/Ie),比值越小的产品越好,如果>5则差,一般比值≤5,如果≤3即优。单纯讲起动电流的大小是无法判定产品好坏的,因产品的起动电流与工作电压高低、标称功率的大小、环境温度的高低有关,市场上个别厂家宣传“起动电流Is为0.5~0.6A/m·10℃就是好的说法是欠妥的。如果用于防冻电热带,标称功率≤10W/m·10℃,则稳态值Ie=0.045,起动电流如果是Is=0.5A,则是稳态电流Ie的10倍,这样产品就太差了。

  9.剥出导电线芯,或拉扯,或多次弯曲PTC芯带,视PTC材料与导电线芯结合的牢度,牢度越大越好。多次弯曲后,导电线芯伸出PTC材料的产品差,未伸出的产品好,伸出的越长则产品越差。

  10.导电线芯,即平行两股导电线芯越软越好,即根数越多越好,一般>19根/股:优,≤19根/股:次,≤7根/股:差。所谓7×0.32导电线芯为好,纯属误导。采用弯曲法试验,考核导电线芯与PTC材料的结合牢度,结合牢度与产品寿命等技术指标,有极大的关系。

  11.太阳能热水器进出水管的防冻用电伴热带与化冻电伴热带其性能指标,特别是功率大小是有区别的,简单地混用(目前用户和经销商普遍混用),要么浪费电,要么效果差,这是不科学的。防冻带应当采用低温小功率,长期连续通电,一开就有热水,一般5W/m·10℃左右,化冻带应当选择中温大功率,冻了通电,短时间(3~5分钟)大功率迅速化冻,但必须配置抗冻管,一般15~25W/m.10℃左右的产品。

  严格按照规范安装

  除了选购质量可靠的电伴热带外,严格按照电伴热带的安装要求规范安装也能大大降低发生火灾的几率。

  1.进一步规范电伴热带的安装。太阳能行业的安装工人,不像家电行业要求那么规范,太阳能行业的安装工人多数都没有专业培训过,和店老板也是松散的合作关系,安一台挣一台的钱,有时候他们为了多挣钱,赶时间,出现安装不规范是常有的事,安装一不规范,隐患也就埋下了。所以经销商在要求工人安装电伴热带的时候,一定要严格要求,并按照电伴热带的规范标准进行严格监督。

  2.严格许用长度要求。电伴热带在安装时,由于电伴热带其结构及内部材质的要求,每一种电伴热带有严格的最大许用长度,在使用中不得超过最大的许用长度。使用长度超出了其许用长度,造成电伴热带内电流超出其许用电流,容易引发火灾。

  3.满足电伴热带本身性能要求。由于其带芯的内部材质原因,在使用过程中其弯曲应大于最小弯曲半径(最小弯曲半径原则上不小于其厚度的六倍),过度的弯曲或折叠,可能使局部分子结构改变造成击穿、着火。

  4.正确连接是关键。电伴热带在与电源线连接时,应使用专用的连接方式和连接装置。同时对电伴热带盲端同样使用专用的连接辅件。一般电热带与电源线以及电伴热带的盲端采用两种方式连接。

  一是用专用的连接构件,此类构件由正规的电伴热带厂家提供,造价较高。

  二是用冷压绝缘接头连接,外面再用优质的热缩管进行绝缘处理,此处的绝缘应采用双层的绝缘热缩管进行密封。

  防冻带应贴在铝塑管或PE-X管,不要贴的太紧,每隔25~30厘米使用铝箔缠绕一圈固定。在防冻带接线处和尾端应留出PE-X管的收缩余量,严禁用胶带将防冻带进行完全缠绕,防冻带在连接后应进行通电检验,确定防冻带是否发热正常。

  5.严格按照国家标准(GB50364-2005)、民用建筑太阳能热水系统应用技术规范和太阳能热水系统技术条件(GB/T19141-2003)、建设部GJB-660,03S401标准、家用和类似用途电器国家安全标准(GB4706.1-1998)标准施工,产品应有接地线且使用时进行接地保护,所供电源应设置防漏电保护开关,一般动作电流为≤30mA。

  正确使用电伴热带

  常州科华电伴热器材有限公司张帆认为,正确选购和安装电伴热带可以大大降低发生火灾的几率,但正确使用也很关键,所以经销商要告诉消费者正确使用电伴热的常识,使用不当,也可能引起火灾。

  1.电伴热带在使用过程中严禁串接使用,应保证电伴热带的完整性,即使用一根电伴热带,也不允许用串接。

  2.接通电伴热带后,待管道化冻后,应及时拔掉电源。

  通过以上分析我们发现,虽然发生电伴热带火灾的原因众多,但是只要我们正确选购合格适用的电伴热带产品,严格按照国家标准规范安装,严格按照电伴热带厂家的要求规范使用电伴热带,就能在很大程度上避免火灾。

 未来,彻底解决电伴热带火灾问题,关键是要完善太阳能电伴热带的生产标准,严格安排国家标准生产合格的太阳能热水专用电伴热带,目前太阳能电伴热带企业正在积极地和有关部门联系出台这一标准。

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