安科瑞陳偉? acrelchenwei

低壓安全用電系統(tǒng)是保障用電質(zhì)量的重要依托，也是增強(qiáng)用電安全性的根本依據(jù)。而在其中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可進(jìn)一步提升監(jiān)測(cè)效率。在此之上，文章簡(jiǎn)要分析了低壓安全用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)內(nèi)容，并通過科學(xué)制定系統(tǒng)建設(shè)方案、打造物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系、引入安全保護(hù)技術(shù)，以此提高低壓安全用電系統(tǒng)的應(yīng)用水平，擴(kuò)大其監(jiān)測(cè)范圍。

? ? ? 低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：

? ? ? ?（1）經(jīng)濟(jì)性：在設(shè)計(jì)低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，需要考慮到改造后的系統(tǒng)是否具備突出的經(jīng)濟(jì)性特征，以免增加電網(wǎng)公司的運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)。同時(shí)，還應(yīng)依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中為其提供多元化增值業(yè)務(wù)，使其感受到智能供電的便捷，并且還可在日常巡檢工作中加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的檢查效果，由此將設(shè)備安全處在可控狀態(tài)下，促使用戶的用電質(zhì)量能在智能化監(jiān)測(cè)中實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)發(fā)展，以便在高效管理環(huán)境下降低人力投入成本，包括縮減巡檢人員、創(chuàng)新巡檢模式等，從而促使整個(gè)電網(wǎng)公司擁有更高的綜合效益。

? ? ? ?（2）安全性：用電安全是保障人民財(cái)產(chǎn)安全的基本內(nèi)容。低壓用電是指斷路器、插座、漏電開關(guān)吹風(fēng)機(jī)等設(shè)備的用電行為，而在設(shè)計(jì)低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，無論是引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還是智能化管理手段，都需要始終保持用電安全性，不可引發(fā)新的安全隱患，從而增加系統(tǒng)的可操作性。以往在故障排除期間，常在出現(xiàn)安全事故后安排維修人員予以處理，這樣不但影響故障排除效率，而且還會(huì)對(duì)用戶的生命安全帶來威脅。因此，在全新設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)以一種“動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)”的理念針對(duì)電網(wǎng)故障實(shí)施“及早預(yù)防”，即在出現(xiàn)潛在隱患前即可經(jīng)由預(yù)警裝置給出提示，以便在較佳時(shí)間內(nèi)提高維修效率，降低用電危險(xiǎn)事件的發(fā)生率，最終實(shí)現(xiàn)低壓電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

? ? ? （3）綜合性：在設(shè)計(jì)低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，還需要以電能質(zhì)量、資源配置等綜合角度針對(duì)原有電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目予以改造。實(shí)際上，之所以需要實(shí)施低壓安全用電監(jiān)測(cè)，一是為了改善原有供電質(zhì)量，確保用戶在高質(zhì)量電能使用中獲得良好的用電體驗(yàn)，提高供電企業(yè)的信譽(yù)度；二是結(jié)合原有人力資源與供電物資提出科學(xué)的配置規(guī)劃，從而實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，避免出現(xiàn)閑置資源，降低供電質(zhì)量，甚至加重供電企業(yè)與電網(wǎng)公司的負(fù)擔(dān)。因此，針對(duì)低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)予以設(shè)計(jì)具有一定現(xiàn)實(shí)意義，并且可對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造有利條件。

低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容

（1）電能質(zhì)量

? ? ? ? 低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)際上是借助物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外電源系統(tǒng)的統(tǒng)籌管理，并結(jié)合在線監(jiān)測(cè)裝置針對(duì)電網(wǎng)相關(guān)參數(shù)如電壓值、電流值、負(fù)載率予以密切監(jiān)測(cè)，由此降低電網(wǎng)系統(tǒng)故障的發(fā)生率。同時(shí)，在移動(dòng)程序支持下，還可為相關(guān)人員提供“關(guān)聯(lián)式”管理服務(wù)，即無論是否身在供電現(xiàn)場(chǎng)，都可經(jīng)由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施操作行為，以此消除不安全因素。目前，系統(tǒng)的建設(shè)已逐步朝著個(gè)性化方向發(fā)展，這也是提升電能質(zhì)量與供電服務(wù)的關(guān)鍵步驟。比如針對(duì)航天醫(yī)療領(lǐng)域的用電，其質(zhì)量略高于其它民用住宅，一旦提供的電能質(zhì)量與預(yù)期要求不一致，將不利于相關(guān)領(lǐng)域順利完成工作任務(wù)，甚至降低電力資源的利用率。此外，電能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)還可受電網(wǎng)污染事件的影響而形成電能質(zhì)量問題。故而，可借助監(jiān)測(cè)系統(tǒng)隨時(shí)關(guān)注電能質(zhì)量變化情況。

（2）剩余電流

? ? ? ? 在利用低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)剩余電流時(shí)，可參照監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)系統(tǒng)接地故障與過流保護(hù)動(dòng)作起到一定的協(xié)調(diào)作用，進(jìn)而為斷路器無法正常運(yùn)行提供解決依據(jù)，確保相關(guān)人員經(jīng)由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)低壓電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施有效監(jiān)測(cè)。剩余電流實(shí)則是中線與相線的矢量和未完全消除成為零的線路，在出現(xiàn)剩余電流后，容易產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)用電安全性帶來威脅。因此，可在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輔助下快速知曉剩余電流數(shù)值，以此有方向性的予以檢測(cè)。

（3）線路隱患

? ? ? ? ?在電網(wǎng)線路中若出現(xiàn)隱患現(xiàn)象，將造成線路急劇升溫，進(jìn)而降低線路電芯的實(shí)用性能，甚至?xí)?duì)線路外部絕緣保護(hù)層的絕緣性起到削弱作用，進(jìn)而不利于實(shí)現(xiàn)安全用電保護(hù)，長(zhǎng)此以往，將在高溫狀態(tài)下發(fā)生漏電現(xiàn)象，由此對(duì)低壓電氣設(shè)備的正常使用帶來隱患。而低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可隨時(shí)針對(duì)線路電流數(shù)值予以監(jiān)測(cè)，一旦超出額定電流或突然增加數(shù)千安培，將立即引起相關(guān)人員的注意，有效降低隱患故障的發(fā)生率。

（4）過載電流

? ? ? ? ?在對(duì)過載電流予以監(jiān)測(cè)時(shí)，也是為了增加低壓用電的安全性。由于電流經(jīng)過電網(wǎng)線路時(shí)，會(huì)出現(xiàn)放熱反應(yīng)，進(jìn)而引起導(dǎo)線升溫，在其超出安全載流時(shí)，將誘發(fā)電流過載現(xiàn)象，不利于導(dǎo)線的安全防護(hù)，甚至?xí)陂L(zhǎng)期出現(xiàn)過載電流的情況下引起火災(zāi)。對(duì)此，若能基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)過載電流現(xiàn)象給予密切關(guān)注，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間里控制載流，防止導(dǎo)線燒毀增加用電危險(xiǎn)性。基于此，低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)很有必要。

? ? ? ? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相連，以此借助先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的有效管控與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。在設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，還需要根據(jù)低壓用電行為的具體流程打造物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系，以此確保在實(shí)踐中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化監(jiān)測(cè)。在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系中應(yīng)涵蓋下述四個(gè)部分：其一，主站集中監(jiān)測(cè)模塊；其二，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊；其三，隱患監(jiān)測(cè)；其四，通信反饋。

? ? ? ?在上述四個(gè)重要組成部分中，主站集中監(jiān)測(cè)主要是通過獲取電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與安全用電行為信息的方式，經(jīng)過科學(xué)分析對(duì)其潛在故障與危險(xiǎn)性進(jìn)行驗(yàn)證識(shí)別，這樣可確保低壓電氣設(shè)備在有效評(píng)估下改善其性能，避免突發(fā)安全事故影響用戶用電安全性。而在電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，它可對(duì)用電異常行為，比如插座不匹配、私拆設(shè)備、錯(cuò)誤接線等，系統(tǒng)可對(duì)此模塊中接收到的有效信息遞交給電網(wǎng)主站，并給出相關(guān)指令予以管控。在隱患監(jiān)測(cè)中，系統(tǒng)具體是結(jié)合電網(wǎng)終端的電流波形予以監(jiān)測(cè)，并在計(jì)算機(jī)算法協(xié)助下對(duì)隱患故障實(shí)施準(zhǔn)確定位，這樣一來，電網(wǎng)主站可及時(shí)獲取隱患信息，便于實(shí)現(xiàn)隱患故障的順利排查。在通信反饋中，它可對(duì)電網(wǎng)負(fù)載率、線損能耗度以及故障原因給出可靠依據(jù)，并將信息反饋給主站，由此在一體化的管理中實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)線路的科學(xué)預(yù)警，幫助工作人員隨時(shí)掌控電能質(zhì)量情況。

? ? ?安科瑞電氣推出的安全用電管理云平臺(tái)采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災(zāi)探測(cè)器，對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流和剩余電流）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時(shí)推送給企業(yè)管理人員，指導(dǎo)企業(yè)實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間的排查和治理，達(dá)到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然”的目的。

? ? 用戶可以利用PC網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)APP、微信小程序、微信公眾號(hào)等多種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的訪問，查詢包括系統(tǒng)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警記錄等在內(nèi)的各種信息，使用方便。利用該系統(tǒng)為用戶提供的低成本專業(yè)服務(wù)，能有效提升企業(yè)的消防安全管理和電氣設(shè)備安全水平，有效防范重大惡性火災(zāi)財(cái)產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責(zé)任事故的發(fā)生。

? ?整體方案采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由現(xiàn)場(chǎng)感知層（采集終端）、網(wǎng)絡(luò)層（智能網(wǎng)關(guān)/串口服務(wù)器）和平臺(tái)層（安全用電云平臺(tái)）三個(gè)部分組成。

? ? ●感知層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，包括智慧微斷、智慧用電在線監(jiān)控裝置，故障電弧等。

? ? ●網(wǎng)絡(luò)層：包含智能網(wǎng)關(guān)、串口服務(wù)器等，采集感知層的數(shù)據(jù)，進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)。

? ? ●平臺(tái)層：在PC端及移動(dòng)端為用戶提供應(yīng)用服務(wù)。

系統(tǒng)提供諧波監(jiān)測(cè)和三相不平衡分析功能。

諧波監(jiān)測(cè)：滿足進(jìn)線、大功率整流設(shè)備、變頻設(shè)備、光伏發(fā)電輸出等電壓、電流進(jìn)行在線諧波頻譜分析，支持對(duì)諧波進(jìn)行逐日、逐月、逐年報(bào)表匯總，或自定義時(shí)間段查詢功能，分析諧波畸變率及各次諧波含有率，如圖所示。

三相不平衡度包括三相電壓不平衡度和三相電流不平衡度，支持查看當(dāng)天的三相電流和三相電壓的曲線圖，并對(duì)應(yīng)三相電流和三相電壓的不平衡度

? ? ? 綜上所述，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的協(xié)助下建設(shè)低壓安全用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)當(dāng)前用電不穩(wěn)以及頻發(fā)故障的現(xiàn)狀起到一定的改善作用。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)在系統(tǒng)改造與升級(jí)中實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效引進(jìn)，以便提升供電質(zhì)量，為大眾營(yíng)造一個(gè)良好的用電環(huán)境，并從建設(shè)方案、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系、安全防護(hù)技術(shù)、精準(zhǔn)化信息記錄等方面著手，促使電網(wǎng)系統(tǒng)在有效監(jiān)測(cè)中具有較高的安全可靠性。