关于空调室内机防火的现状分析与防护措施

蒋权裕 梁绍康

JIANG Quanyu LIANG Shaokang

珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070

Gree Electric Appliances Inc. of Zhuhai Zhuhai 519070

1 引言

随着我国经济发展和社会进步，人们的生活质量越来越好，空调已成为了人们家居的必需品。在空调迅速发展和普及应用的同时，产品质量方面的问题也逐渐暴露出来，电气安全问题引起的火灾已引起国家相关部门和广大消费者的关注、重视。防火安全作为电气安全的重要环节之一，对空调防火措施进行分析和改进显得尤为重要。

2 空调室内机起火分析

近年来，因空调室内机起火引发的火灾时有发生，空调室内机防火结构越来越受到用户的重视，空调室内机的防火措施成为电气安全的重中之重。通过对以往空调室内机起火的案例分析，着火点主要集中在通过电压为220V电的接线板和主板通过电压为220V电的区域部分。

2.1 接线板起火导致室内机起火燃烧

导致原因：(1)用户使用环境恶劣，如一些海边区域的空气湿度高、盐碱度高，接线板中的金属端子易被锈蚀，导致接线板与电源线端子间接触不良，接触不良处存在局部温度急剧上升而引起火苗的情况；（2）在售后安装电源线或用户私自拆装电源线的情况下，安装不当导致电源线的接线端子与接线板的金属端子有效覆盖面积较小，如橡套软线的“U型”插片没有插到位，导致接线板与电源线间接触不良，接触不良处存在局部温度急剧上升引起火苗的情况；（3）空调运行异常的情况下，流过接线板的电流过大，导致接线板过载，接线板使用温度急剧升高，存在起火的情况。

2.2 主板短路起火造成火灾

导致原因：（1）空调室内机的外部有水渗入（如房屋的天花板渗水，水直接滴落在空调上），渗入到电器盒内主板的带电部件上，导致主板短路起火；（2）小昆虫爬进空调室内机，进入到主板的引脚区域导致主板短路起火；（3）部分品牌机型的电源线直接插在主板上，当整机异常运行电流变大时，大电流经过主板，使得主板使用温度急剧升高导致起火。

图1钣金件包裹的电器盒盖1、电器盒盖2、电器盒

图2现有技术PCB的开槽方案

图3空调室内机PCB板的火线（AC-L）端子部分示意图

图4空调室内机PCB板的零线（N）端子部分示意图

3 现有空调室内机防火措施的缺点及改善措施

3.1 PBT接线板耐热强度不高

空调室内机使用的PBT接线板的耐热强度不高，存在高温下起火的情况。整改措施：将接线板的材料由PBT更改为密胺。密胺具有自熄性、防火性、耐热性、耐冲击性、耐开裂性、耐腐蚀、硬度高和制品表面平整等特性，在潮湿和高温条件下电性能较好，因其具有耐电弧性和耐漏电痕迹性，是电气综合性能好的材料。在漏电起痕实验、灼热丝实验、球压实验中，材料为密胺的接线板比材料为PBT的接线板性能好，实验数据对比如表1所示。密胺接线板可以承受500V的电压，比PBT材料的耐压值更高，耐压性能更好；密胺接线板在750℃和960℃均无火焰，防火性能比PBT材料更佳；密胺接线板在125℃环境中的球压实验的压痕为0.5mm左右，比PBT材料的压痕更浅，密胺材料的硬度更高、耐冲击性能更好。

表1 材料PBT与密胺材料的实验数据对比

表2 ABS材料与BMC材料的实验数据对比

3.2 电器盒防火等级低

材料为ABS-FR(V0)的电器盒、电器盒盖1、电器盒盖2防火等级低，高温下容易烧穿，火苗窜出造成整机起火。整改措施如下：

（1）在电器盒和电器盒盖1、电器盒盖2的外围增加钣金件包裹，防止高温下材料烧穿，火苗外窜，实施方案如图1所示。

（2）将电器盒的材料由ABS更改为BMC。团状模塑料（BMC: Bulk Moulding Compound）是指在UP树脂中加入一定比例的增稠剂、低收缩剂、填充剂等成分组成的混合物与一定含量的短切玻璃纤维，经捏合混炼后制得的增强型团状塑料，其特点是成型收缩率低，热膨胀系数小，制品尺寸精度高，结构稳定性好，同时具有减振、吸振、刚性高及耐热、耐湿、耐燃等优良性能。制品使用温度高，可在130～150℃的范围内连续工作，电绝缘性能好，使用BMC电器盒可以防止电器盒因烧穿导致火苗窜出引起整机起火，避免引发火灾。材料ABS与BMC的实验数据对比如表2所示。

4 一种外机供电分体内机PCB防火设计

在现有技术中，如图2所示，由于PCB火线或者零线附近没有开槽或者只有少许开槽，在主板短路起火的情况下，主板火线或者零线不容易被烧断，能持续给主板供电。持续的大电流使主板火苗更加旺盛，导致整机起火，从而引发火灾事故。针对主板零线、火线端子不容易烧断的情况，申请了一项新的专利：一种外机供电分体内机PCB防火设计。具体实施方案如下：

（1）为了让主板在短路的情况下快速烧断零火供电端子，发明了主板火线（AC-L）端子采用“孤岛”设计。“孤岛”指给主板供电的火线端子和保险管一端采用开槽或者开孔设计，令这些槽或者孔完全将火线端子包围住，仅留少许结构件支撑，设计方案如图3所示。火线端子和保险管一端采用开槽设计，槽的宽度在1～3mm之间，长度在3～50mm之间，并保证火线端子被槽包围；两个槽相邻之间的间隙为2～10mm，作为PCB板之间的结构支撑。

（2）零线（N）端子同样采用“孤岛”设计，零线端子附近采用开槽或者开孔设计，令这些槽或者孔完全将零线端子围住，仅留少许结构支撑和PCB板零线通路，设计方案如图4所示。开孔的直径大小为1～10mm，并保证这些孔将主板零线完全包围，仅留少许结构支撑和PCB板零线通路。

新防火措施效果：在空调室内机发生渗水或者PCB板受潮引起零线和火线之间发生短路，产生火花和电弧的情况下，由于PCB板零火线端子采用“孤岛”设计，火线端子或者零线支撑结构部件较少，为PCB板中最薄弱的位置，火线端子或者零线首先被烧断，从而切断了空调所有负载的供电回路，避免主板由于长期打火和拉弧将火引到机器外面，从而避免火灾的发生。

5 结论

本文通过对空调室内机防火措施的分析和新防火措施的提出，总结出上述空调室内机的防火技术，新防火措施大大提升了空调防火效果，给用户带来更加安全可靠的空调。