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安科瑞劉鴻鵬

摘要

隨著城市建筑體量的不斷增長和電氣設(shè)備的廣泛使用，現(xiàn)代建筑大樓的用電安全問題日益突出。傳統(tǒng)配電方式面臨監(jiān)測盲區(qū)多、響應(yīng)滯后、火災(zāi)隱患難發(fā)現(xiàn)等問題。為提升建筑電氣系統(tǒng)的安全性和智能化水平，智慧用電系統(tǒng)應(yīng)運而生。本文結(jié)合安科瑞智慧用電解決方案，系統(tǒng)介紹了安全用電保護系統(tǒng)的構(gòu)成、功能特點及在現(xiàn)代建筑中的典型應(yīng)用場景，展示其在電氣火災(zāi)預(yù)防、隱患排查、智能控制等方面的綜合優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：智慧用電、安全用電保護系統(tǒng)、電氣火災(zāi)、電弧探測、建筑配電系統(tǒng)

1. 引言

電氣火災(zāi)一直是城市建筑火災(zāi)的主要誘因之一，尤其是在大型寫字樓、醫(yī)院、學校、商業(yè)綜合體等用電密集型場所，線路老化、過載、漏電、電弧等問題潛伏風險巨大。傳統(tǒng)電氣保護設(shè)備如普通空開和漏電保護器，雖然能在極端情況下切斷電源，但缺乏前期監(jiān)測和智能告警能力，無法滿足現(xiàn)代建筑對“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、智能控制”的用電管理需求。

2. 形式背景

據(jù)公安部消防局數(shù)據(jù)公布，2019年全年共接報火災(zāi)23.3萬起，亡1335人，傷837人，直接財產(chǎn)損失36.12億元，是近七年來火災(zāi)起數(shù)和傷亡人數(shù)最少的一年。

其中，商業(yè)場所發(fā)生火災(zāi)6015起，同比下降8.4%；賓館飯店發(fā)生火災(zāi)5872起，同比下降9.9%；學校發(fā)生火災(zāi)722起，同比下降10%；醫(yī)院養(yǎng)老院發(fā)生火災(zāi)346起，同比下降12.6%；公共娛樂場所發(fā)生火災(zāi)384起，同比下降21.5%。

值得關(guān)注的是，住宅火災(zāi)中，電氣引發(fā)的居高不下，已查明原因的火災(zāi)中有52%系電氣原因引起，尤其是各類家用電器、電動車、電氣線路等引發(fā)的火災(zāi)越來越突出，僅電動自行車引發(fā)的較大火災(zāi)就有7起。

現(xiàn)實情況中，很多生產(chǎn)經(jīng)營單位電氣線路老舊、線路隱患多且隱蔽性強，眾多小微企業(yè)缺乏專業(yè)電工，肉眼無法直觀發(fā)現(xiàn)電氣隱患，傳統(tǒng)的檢測手段難以及時排查各種隱患等一系列難題，使得電氣火災(zāi)的監(jiān)測和預(yù)警很難落實到位。

3. 電氣火災(zāi)

3.1 電氣火災(zāi)的特征

隱蔽性強

由于漏電與短路通常都發(fā)生在電器設(shè)備內(nèi)部及電線的交叉部位，因此電氣起火的最初部位是看不到的，只有當火災(zāi)已經(jīng)形成并發(fā)展成大火后才能看到，但此時火勢已大，再撲救已經(jīng)很困難。

隨機性大

電氣設(shè)備布置分散，發(fā)火的位置很難進行預(yù)測，并且起火的時間和概率都很難定量化。正是這種突發(fā)性和意外性電氣火災(zāi)的管理和預(yù)防都帶來一定難度，并且事故一旦發(fā)生容易釀成惡性事故。

燃燒速度快

電纜著火時，由于短路或過流時的電線溫度特別高，導(dǎo)致火焰沿著電線燃燒的速度非?？?，另外再借助巷道風流及其它助燃物質(zhì)，使燃燒速度也大大加快。

撲救困難

電線或電氣設(shè)備著火時一般是在其內(nèi)部，看不到起火點，且不能用水來撲救，所以帶電的電線著火時不易撲救。電氣線路錯綜復(fù)雜，給火災(zāi)撲救也帶來難度。

損失程度大

電氣火災(zāi)的發(fā)生，通常不僅會單純導(dǎo)致電氣設(shè)備的損壞，而且還將殃及人員安全。

3.2 電氣火災(zāi)的成因

電氣線路發(fā)生火災(zāi)，主要是由于線路的短路、過載或接觸電阻過大等原因，產(chǎn)生電火花、電弧或引起電線、電纜過熱，從而造成火災(zāi)。

引發(fā)電氣火災(zāi)的主要原因有短路、過載、接觸不良、電弧火花、漏電、雷擊等，主要是電氣安裝工程、電器產(chǎn)品的質(zhì)量以及使用、管理不當?shù)葐栴}造成的。電氣系統(tǒng)分布廣泛、長時持續(xù)運行，電氣線路通常敷設(shè)在隱蔽處，火災(zāi)隱患不易發(fā)現(xiàn)。另外，電氣火災(zāi)的危險性還與用電情況密切相關(guān)，當用電負荷增大時，容易導(dǎo)致電流增大而造成電氣火災(zāi)。由于電氣火災(zāi)主要發(fā)生在建筑物內(nèi)，建筑物內(nèi)人員密集、疏散困難、排煙不暢，極容易造成觸電、窒息等群死群傷的火災(zāi)事故。

短路

電氣線路發(fā)生短路的主要緣由有:線路年久失修使線芯暴露；絕緣受到破壞；安裝、修理人員接錯線路，或帶電作業(yè)時造成人為碰線短路;不按規(guī)程要求私接亂拉，管理不善，維護不當?shù)榷际请姎饩€路發(fā)生短路的緣由。

過負荷

設(shè)計或選擇導(dǎo)線截面不當，實際負載超過了導(dǎo)線的平均載流量;在線路中接人過多或功率過大的電氣設(shè)備，超過了電氣線路的負載力量等問題是造成電氣線路發(fā)生過負荷的緣由。

接觸電阻過大

在電氣線路與母線或電源線的連接處，電源線與電氣設(shè)備連接的地方，由于連接不牢或者其他緣由，使接頭接觸不良，造成局部電阻過大，稱為接觸電阻過大。接觸電阻過大時，會產(chǎn)生極大的熱量，可以使金屬變色甚至熔化，并能引起絕緣材料、可燃物質(zhì)及積落的可燃灰塵燃燒。

電氣線路產(chǎn)生的電火花和電弧

電火花是電極間放電的結(jié)果。電弧是由大量密集電火花所構(gòu)成的。電弧的溫度可達 3000°C以上，電火花和電弧簡單引起可燃物燃燒或爆炸性可燃氣體、可燃粉塵的爆炸。

3.3 原因總結(jié)

供配電線路未隨著生活水平提高而改進。

供配電系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量不高。

供配電系統(tǒng)本身安全性不夠。

施工質(zhì)量不符合國家相關(guān)工程技術(shù)標準的規(guī)定

缺乏相應(yīng)政策保障，電氣檢測驗收不嚴格。

電器產(chǎn)品達不到防火要求。

電器產(chǎn)品及其線路維護管理不當。

4. 系統(tǒng)解決方案

安科瑞智慧用電云平臺通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流、電壓和漏電流）進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的安全隱患（如：線纜溫度異常、短路、過載、過壓、欠壓及漏電等），有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)

以安科瑞智慧用電系統(tǒng)為代表，現(xiàn)代安全用電保護系統(tǒng)一般由以下幾部分構(gòu)成：

智能監(jiān)測終端設(shè)備

包括ARCM系列監(jiān)測裝置、ASCB系列智慧空開、AISD智能安全配電裝置等?？蓪崿F(xiàn)對漏電、電流、電壓、溫度、電弧等關(guān)鍵電參量的實時監(jiān)測。

通信與上傳模塊

設(shè)備支持RS485、NBIoT、4G、RJ45等多種通信方式，可靈活適配新建和改造項目，數(shù)據(jù)實時上傳至平臺。

安全用電管理平臺

通過AcrelCloud6000智慧用電平臺，實現(xiàn)設(shè)備集中管理、數(shù)據(jù)分析、報警推送、隱患定位、遠程控制等功能，運維人員可通過PC或微信小程序遠程查看。

172,.,有任何問題，，6972

都可以隨時問的。，5322

4.2 系統(tǒng)特點

172.，有任何問題，，。6972

都可以隨時問的.。5322

4.3 系統(tǒng)功能

用戶登錄成功之后進入首頁，如圖所示。主要展示的內(nèi)容有：項目概況、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分類、設(shè)備報警信息、報警分類、報警統(tǒng)計、設(shè)備臺賬信息等。

實時監(jiān)控

系統(tǒng)可接入電氣火災(zāi)探測器、故障電弧、智能微斷、用電精靈、智能塑殼斷路器、滅弧式保護器等，并可遠程控制相應(yīng)探測器。

能耗分析

系統(tǒng)提供能耗分析功能，按回路可查詢?nèi)?、月、年的能耗報表和曲線，并支持導(dǎo)出

電能質(zhì)量

系統(tǒng)提供諧波監(jiān)測和三相不平衡分析功能。

需量分析

需量監(jiān)測分析：支持對MAX需量進行逐日、逐月、逐年的統(tǒng)計，并支持需量監(jiān)測。

運維管理

保障配電可靠，解決運維難的問題，降低人力成本

參數(shù)設(shè)置

系統(tǒng)可對儀表的保護開關(guān)和報警值等參數(shù)進行設(shè)置。

5. 典型案例

客戶簡介：頤和園，中國清朝時期皇家園林，前身為清漪園，坐落在北京西郊，距城區(qū)15公里，全園占地3.009平方公里（其中頤和園世界文化遺產(chǎn)區(qū)面積為2.97平方公里），水面約占四分之三。它是以昆明湖、萬壽山為基址，以杭州西湖為藍本，汲取江南園林的設(shè)計手法而建成的一座大型山水園林，也是保存最完整的一座皇家行宮御苑，被譽為“皇家園林博物館”。

項目簡介：

①項目名稱：頤和園之玉瀾堂、樂壽堂、養(yǎng)云軒等33處古建筑消防工程。

（簡稱：頤和園配電箱改造項目）

②工程概述：

●工程涉及園區(qū)內(nèi)33個古建筑，

●主要是對配電箱進行改造，

●數(shù)據(jù)需要上傳到云平臺統(tǒng)一管理

項目成果：我司負責對頤和園33個主建筑的配電箱進行改造，通過加裝故障電弧探測器和電氣火災(zāi)探測器，采集數(shù)據(jù)后統(tǒng)一上傳到我司平臺，并和第三方平臺進行對接，進行3D建筑展示和報警顯示。

6. 應(yīng)用的意義

電氣火災(zāi)防控前移

系統(tǒng)通過“測報斷”閉環(huán)機制，實現(xiàn)從“事后保護”向“事前預(yù)警”轉(zhuǎn)變。

提升管理效率

運維人員通過平臺或移動端可遠程接收告警并定位故障點，減少人工巡查頻次。

推動綠色低碳用能

通過對用電數(shù)據(jù)的采集與分析，發(fā)現(xiàn)能源浪費問題，為后續(xù)節(jié)能改造提供依據(jù)。

符合政策導(dǎo)向與技術(shù)標準

滿足《電氣火災(zāi)綜合治理》、《建筑電氣防火設(shè)計標準》等政策和規(guī)范要求，助力建筑單位落實用電安全主體責任。

結(jié)語

安全用電保護系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑智能化、數(shù)字化建設(shè)的重要組成部分。安科瑞智慧用電系統(tǒng)以其完整的產(chǎn)品體系、領(lǐng)先的監(jiān)測技術(shù)與成熟的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗，為建筑電氣安全管理提供了可靠保障。未來，隨著智能建筑與“雙碳”政策的持續(xù)推進，智慧用電系統(tǒng)將在更多場景中發(fā)揮更大價值，助力建筑行業(yè)實現(xiàn)安全、節(jié)能的用電管理新格局。

?審核編輯 黃宇