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當(dāng)前位置:安科瑞電氣股份有限公司>>技術(shù)文章>>建筑樓宇電氣安全與能效管理的應(yīng)用
0引言
隨著建筑業(yè)的發(fā)展,配電系統(tǒng)在樓宇建筑特別是高層建筑中的比重也隨之加大?,F(xiàn)代的建筑的功能越來越完善,,變配電工程、空調(diào)工程,、機電工程,、電梯工程、消防工程等工程設(shè)施設(shè)備與建筑體相結(jié)合,,敷設(shè)的電氣線路變得更為復(fù)雜,,火災(zāi)隱患明顯增多。近來來平均每年發(fā)生建筑電氣火災(zāi)事故約5萬起,,在火災(zāi)事中的占比約30%,,電氣全安成為建筑安全管理的重要內(nèi)容。
1建筑電氣安全管理的現(xiàn)狀
建筑電氣安全管理涉及面非常廣,,是公共場所建筑設(shè)施,、多層建筑、高層建筑,、工業(yè)企業(yè)廠房及古建筑安全管理的重要內(nèi)容,,以建筑消防為例,通過傳感器檢測監(jiān)測區(qū)域的煙霧濃度,、溫度等指標,,把這些指標轉(zhuǎn)化為電信號并控制消防系統(tǒng)動作,達到提高樓宇建筑中電氣安全性能的目的,。近年來我國逐步推廣應(yīng)用火災(zāi)自動報警與聯(lián)動控制系統(tǒng),,有關(guān)資料顯示,我國已安裝的電氣安全監(jiān)控系統(tǒng)超過100萬套,,相應(yīng)投入超過千億元,,但總體效果還沒有達到理想要求,究其原因主要在以下三個方面,。
1.1大量電氣安全隱患在電氣安全孤島化管理模式
我們知道樓宇電氣安全涉及電力系統(tǒng),、運行維護、管理部門和電力用戶等環(huán)節(jié),,其中運行維護是重要的環(huán)節(jié),。目前運行維護人員多為臨時工,人員變動較為頻繁,,在電工技能,、技術(shù)手段和工作責(zé)任心等方面難以與電氣安全管理的要求還有一定差距,,經(jīng)常出現(xiàn)老的電氣安全隱患還沒發(fā)現(xiàn)、新的電氣安全隱患又進一步形成的現(xiàn)象,。而電力管理部門掌握電力系統(tǒng)運行與安全信息的來源主要靠電工,,電工如不匯報,管理人員很難發(fā)現(xiàn)電氣安全隱患,,電氣安全隱患沉積增多,形成了運行維護環(huán)節(jié)“孤島化"模式,。研究人員分析發(fā)現(xiàn)“孤島化"管理模式是電氣安全隱患得以存續(xù)的主要原因,。
1.2缺乏與樓宇建筑低壓配電系統(tǒng)電氣安全管理相匹配的管理機制
近年,中國消費者協(xié)會,、中國家電行業(yè)協(xié)會和國家標準化委員會等門部聯(lián)合對20多個城市開展居民用電環(huán)境調(diào)查,,存在用電安全隱患的用戶占比高達75.9%。通過分析樓宇建筑低壓配電系統(tǒng)電氣安全管理的機制,,發(fā)現(xiàn):我國樓宇建筑低壓配電系統(tǒng)由沒有技術(shù)能力的業(yè)主敷設(shè)并管理,,電力部門基本不涉足;消防部門主要是對樓宇建筑工程項目完工后做消防檢收,,面樓宇低壓配電系統(tǒng)特別是居民戶內(nèi)配電系統(tǒng),,屬于在消防檢收完結(jié)后業(yè)主開展的裝修工程;業(yè)主在進得裝修時又因?qū)I(yè),、技術(shù)知識及安全意識不足,,難以做到樓宇低壓配電氣系統(tǒng)的安全管理。三方面的原因造成了樓宇建筑低壓配電系統(tǒng)的用電安全問題實際上處于“三不管"狀態(tài),。
1.3現(xiàn)有的監(jiān)測手段,、技術(shù)措施與管理系統(tǒng)陳舊落后
監(jiān)測手段:如僅檢測溫度或漏電流,預(yù)測電氣安全隱患的效果較差,,對于線路老化,、接觸不良等電氣安全隱患難以預(yù)測。技術(shù)措施:例如技術(shù)參數(shù)的門限值存在人為調(diào)高門限值現(xiàn)象,,監(jiān)測系統(tǒng)形同虛設(shè),;又如報警信息不直觀,不便于管理人員及時掌握存在的電氣安全隱患,,提早處置,;管理系統(tǒng):很多樓宇電氣安全報警裝置沒有與自動報警與聯(lián)動控制系統(tǒng)對接并集中管理。
2?電氣安全與能效管理
2.1樓宇建筑電氣安全與能效管理理念
面對電氣安全事故頻發(fā)的形勢,,研究人員在對電氣安全事故的成因進行深入研究的基礎(chǔ)上,,于近年推出提出建立“LZ電氣安全系統(tǒng)"(電氣安全與能效管理系統(tǒng))。這是一種將建筑樓群(包括樓宇建筑,、工業(yè)廠房,、倉儲設(shè)施,、公共站點等)內(nèi)的低電壓配電系統(tǒng)與、運行維護,、管理部門融合為有機聯(lián)系的整體,,形成實時督導(dǎo)、監(jiān)測,、預(yù)警和綜合評價的電氣安全與能效管理相結(jié)合的全新管理模式,。這一管理模式在運行維護和管理人員與配電系統(tǒng)之間建立一個直接的信息通道,便于挖掘電氣安全隱患,,降低電氣安全事故的發(fā)生,。
2.2樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)的架構(gòu)
電氣安全與能效管理系統(tǒng)的包括監(jiān)控中心、子系統(tǒng),、網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控終端等,。以LZ電氣安全集中監(jiān)控與管理平臺為核心建立監(jiān)控中心;在各樓宇建筑配置子系統(tǒng),,進行多方位監(jiān)測與管理,。子系統(tǒng)監(jiān)測的內(nèi)容包括:是否有漏電流、是否有短路,、電壓高低,、是否過流、是否過載,、是否缺相,、線路是否老化等等。子系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)控中心聯(lián)結(jié),,管理人員和運行維護人員可通過電腦,、手機等終端設(shè)備進行全過程多方位實時監(jiān)測。
2.3樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)的功能
樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)能實現(xiàn)提前發(fā)現(xiàn),、綜合分析,、逐級預(yù)警、大范圍監(jiān)控,、在線管理等功能,。
(1)提前發(fā)現(xiàn):該系統(tǒng)通過全過程多方位實時地采集建筑樓宇配電系統(tǒng)中的電氣技術(shù)參數(shù),監(jiān)測電氣系統(tǒng)中的突發(fā)事件,,分析配電系統(tǒng)中線路和設(shè)備的安全狀況,,實現(xiàn)對短路、漏電,、過壓,、過流等技術(shù)指標以及線路老化、亂拉亂接等電氣安全隱患的提前發(fā)現(xiàn),。(2)綜合分析:LZ電氣安全集中監(jiān)控與管理平臺通過對系統(tǒng)中的電氣線路,、設(shè)備及房間,、樓層、樓棟的電氣安全狀況進行逐級分析,,提示相關(guān)人員對電氣安全事故隱患及時地處置,,以便將安全事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。(3)逐級預(yù)警:將電氣安全分析的中的紅色預(yù)警信息以短信方式實時地向電氣運行維護人員推送,,電氣運行維護人員收到預(yù)警信息后,,在限定時段內(nèi)處置并反饋處置結(jié)果,否則系統(tǒng)將進行二次警示,。(4)大范圍監(jiān)控:管理部門可通過電腦,、手機等終端設(shè)備,進行全過程多方位監(jiān)控,。(5)在線管理:管理人員和運行維護人員在終端設(shè)備上查詢、操作,、管理,,既提高了運行維護效率,又降低了勞動強度和管理成本,。
2.4樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)的應(yīng)用
樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)突破了現(xiàn)有用電安全管理和用電安全設(shè)備管理模式,,可有效改善樓宇建筑的電氣安全狀況,,降低了電氣事故率和運行維護成本,,提高了運維效率。近10年來,,樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)應(yīng)用于長沙市、懷化市,、衡陽市等市的煙草分公司所屬的21棟建筑樓宇及長沙,、株洲、駐馬店等地的移動分公司所屬的13棟建筑樓宇,,共設(shè)置1000多個監(jiān)測點,,共捕獲并排除電氣安全事故隱患253起。這些電氣安全事故隱患包括過載,、缺相,、漏電,、三相不平衡、跨接配電線路,、零線地線混肴,、線路老化、接觸不良,。
3安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述
建立高效的能耗監(jiān)測管理系統(tǒng),,對建筑各類耗能設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進行實時測量,對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析,。能夠合理的確定各區(qū)域建筑能耗經(jīng)濟指標及績效考核指標,,發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費情況,提高人員主動節(jié)能的意識,。
(1) 搭建數(shù)據(jù)中心智慧能源管理系統(tǒng)的基本框架,,對各個用能環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測;
(2) 排碳數(shù)據(jù)化:通過系統(tǒng)可實現(xiàn)建筑單位內(nèi)人均能耗分析(包括水,、電,、能量),實現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化,;
(3) 區(qū)域能效比:實現(xiàn)建筑單位內(nèi)區(qū)域能耗對比,,方便能耗考核;
(4) 同期能效比:實現(xiàn)同年,、同期,、同一區(qū)域能耗對比,方便節(jié)能數(shù)據(jù)分析,;
(5) 能耗評估管理:按照能源消耗定額標準約束值,、標準值,、引導(dǎo)值進行分析單位面積能耗和人均能耗指標,;
(6) 能耗競爭排名:各個功能區(qū)能耗對比,,實現(xiàn)能耗排名,,增強工作人員的節(jié)能意識,;
(7) 對能耗的使用數(shù)據(jù)進行綜合的分析、統(tǒng)計、打印和查詢等功能,,并根據(jù)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報表的打印。為能耗運營管理部門提供可靠的依據(jù),;
(8) 能耗數(shù)據(jù)采集,,隨時查詢,,并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,監(jiān)測異常能源用量,對能源智能儀表故障進行報警,,提高系統(tǒng)信息化,、自動化水平,。
4安科瑞產(chǎn)品選型
名稱 | 型號 | 圖片 | 功能 |
防孤島保護裝置 | AM5SE-IS |
| 三段式過流保護(可經(jīng)低電壓閉鎖,、可帶方向閉鎖) 低電壓跳閘 零序過壓保護(跳閘/告警) 逆功率保護 頻率保護(低頻減載/高頻保護) 后加速過流保護(可經(jīng)低電壓閉鎖) 控制回路斷線告警 FC 回路配合的過流閉鎖功能 非電量保護(跳閘/告警) 檢同期 CT 斷線告警 檢修狀態(tài)閉鎖 |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet系列 |
| 8個RS485串口2kV隔離,2個以太 網(wǎng)接口,,支持ModbusRTU,、 IEC-60870-5-101/103/104、 CJ/T188,、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備 的接入,,支持ModbusRTU、 ModbuaTCP,、IEC-60870-5-104等上 傳協(xié)議,、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù) 要求,,支持斷點續(xù)傳,,裝置電 源:220VAC/DC。 |
多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表 | APM520 |
| 具有三相(I,、U,、kW、kyar,、kWh,、kvarh、Hz,、cas中),、電能統(tǒng)計、電能質(zhì) 量分析(包括諧波,、間諧波,、閃變)、故障錄波功能(包括電壓暫升暫降中斷,、沖擊電流等記錄),、事件記錄功 能及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,主要用于電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控。該系列儀表配有功能豐富的DI/DO模塊,、A0模 塊,、無線通訊模塊、漏電測溫模塊,,可以靈活實現(xiàn)電氣回路全電量測量及開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控 |
APM8 |
| 具有全電量測量,,電能統(tǒng)計,電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,,主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理,。該系列儀表采用了模塊化設(shè)計,當(dāng)客戶需要增加開關(guān)量輸入輸出,,模擬量輸入輸出,,SD卡記錄,以太網(wǎng)通訊時,,只需在背部插入對應(yīng)模塊即可,。 | |
AEM96 |
| 三相多功能電能表,均集成三相電力參數(shù)測量及電能計量及考核管理,,提供上24時,、上31日以及上12月的電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測,,帶有開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)“遙信"和“遙控"功能,,并具備報警輸出,可廣泛應(yīng)用于多種控制系統(tǒng),,SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。 | |
智能操控裝置 | ASD320 ASD300 |
| 面框237.5*177.5*15.3mm,深度67mm;開孔220*165mm; AC85-265V或DC100-300V供電,; 一路上行RS485接口,,Modbus協(xié)議; 可接收12個ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450,。 |
電氣防火限流式保護器 | ASCP200- |
| 短路限流保護,、過載保護、內(nèi)部超溫限流保護,、過欠壓保護,、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測,,1路RS 485通訊,,1路GPRS或HB無線通訊,額定電流為0-40A可設(shè),。 |
| 短路限流保護,、過載保護,、內(nèi)部超溫限流保護、過欠壓保護,、漏電監(jiān)測,、線纜溫度監(jiān)測,1路RS485通訊,,1路N或4G無線通訊,,額定電流為0-63A可設(shè)。 | ||
故障電弧探測器 | AAFD-DU |
| 支持 32路故障電弧,,外接故障電弧傳感器 支持 1路剩余電流,,外接漏電互感器 支持 4路溫度,外接溫度傳感器 支持 2DI,,2DO 聲光報警,,LCD點陣液晶顯示 導(dǎo)軌式安裝,4模 上行:485通訊,,連接至電氣火災(zāi)主機 下行:1路二總線,,連接至故障電弧探傳感器 可選配4G上傳功能 |
AAFD-40Z-4G |
| 支持 1故障電弧檢測; 支持 單相電壓/電流/電能等電參量檢測,; 支持 1路繼電器輸出,; 聲光報警,LCD點陣液晶顯示 導(dǎo)軌式安裝,,485(2模),,4G(2模+1模) 485通訊,可連接電氣火災(zāi)主機 支持1路剩余電流檢測,,需外接剩余電流互感器 支持2路溫度檢測,,需外接溫度傳感器 可選配4G上傳功能 | |
故障電弧探測器 | AAFD-DU |
| 支持 32路故障電弧,外接故障電弧傳感器 支持 1路剩余電流,,外接漏電互感器 支持 4路溫度,,外接溫度傳感器 支持 2DI,,2DO 聲光報警,,LCD點陣液晶顯示 導(dǎo)軌式安裝,4模 上行:485通訊,,連接至電氣火災(zāi)主機 下行:1路二總線,,連接至故障電弧探傳感器 可選配4G上傳功能 |
無線測溫 | ARTM-Pn |
| 面框96*96*17mm,深度65mm;開孔92*92mm;AC85-265V或DC100-300V供電; 一路上行RS485接口,,Modbus協(xié)議,; 可接收60個ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。 |
智能溫度巡檢儀 | ARTM-8 |
| 開孔88*88mm嵌入式安裝,;AC85-265V或DC100-300V供電,;一路上行RS485接口,Modbus協(xié)議;可接入8路PT100傳感器,,適用于低壓開關(guān)柜電氣接點,、變壓器繞組、點擊繞組等場合的測溫,; |
ARTM-24 |
| 35MM導(dǎo)軌安裝,;AC85-265V或DC100-300V供電;一路上行RS485接口,,Modbus協(xié)議,;24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫,、2路繼電器告警輸出,,用于低壓電氣接點、變壓器繞組,、點擊繞組等場所測溫,; | |
無線收發(fā)器 | ATC450-C |
| 可接收60個 ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。 |
ATC600 |
| ATC600有兩種規(guī)格,;ATC600-C可接收240個 ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù),。ATC600-Z做中繼透傳。 | |
電池型無線測溫傳感器 | ATE100M |
| 電池供電,,壽命≥5年,;-50℃~+125℃;精度±1℃;470MHz,空曠距離150米; 32.4*32.4*16mm(長*寬*高),。 |
5結(jié)束語
樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的電氣監(jiān)控系統(tǒng)截然不同,,是一種基于泛終端的具有互聯(lián)網(wǎng)功能的排除電氣安全事故隱患的技術(shù)方案,是管理創(chuàng)新與現(xiàn)代信息技術(shù)融合的全新概念,,能實現(xiàn)電氣監(jiān)測,、控制、運行維護的全過程,、自動化,、一體化管理,能克服傳統(tǒng)電氣安全監(jiān)控系統(tǒng)的缺陷,,及時有效地發(fā)現(xiàn)和消除“孤島"管理模式下存在的電氣安全事隱患,,提高工作效率、降低樓宇建筑配電系統(tǒng)的運行維護成本,,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,。
參考文獻
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. 佟瑞鵬,,馬懷儉.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的電氣安全綜合評價模型[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報,,2005,,10(2).
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. 張國順,史立輝.兩個起火點電氣火災(zāi)原因調(diào)查分析[J].消防科學(xué)與技術(shù),,2912,,31(12).
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