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安科瑞劉鴻鵬172一6972一5322
摘要
隨著校園建筑日趨復(fù)雜和用電負(fù)載持續(xù)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)用電管理方式難以滿足現(xiàn)代校園安全、節(jié)能、智能化的需求。本文以ARCM500系列智慧用電在線監(jiān)控裝置為例，探討其在校園配電系統(tǒng)中對(duì)電氣安全的保障作用。通過(guò)剩余電流、溫度、過(guò)壓過(guò)流等多維度監(jiān)測(cè)手段，該裝置實(shí)現(xiàn)了故障早預(yù)警、用電全過(guò)程可視化以及集中遠(yuǎn)程管理，極大提升了校園用電的安全水平和運(yùn)維效率。
1.引言
在學(xué)校這一特殊的公共場(chǎng)所，電氣安全事關(guān)學(xué)生與教職員工的生命財(cái)產(chǎn)安全。然而，傳統(tǒng)配電系統(tǒng)存在隱患識(shí)別不及時(shí)、運(yùn)維效率低、報(bào)警方式單一等問(wèn)題。引入智慧用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，成為保障校園電氣安全、提升管理效能的重要手段。
2. 校園用電安全監(jiān)測(cè)難點(diǎn)
校園用電安全監(jiān)測(cè)存在以下幾個(gè)主要難點(diǎn)：
2.1 用電區(qū)域廣、點(diǎn)多線雜
校園包括教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書館、宿舍、食堂、體育館等多個(gè)功能區(qū)域；
用電線路分布廣、設(shè)備多，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)若無(wú)統(tǒng)一接入能力，會(huì)形成信息孤島，難以統(tǒng)一管理。
2.2 線路老化與隱蔽性強(qiáng)
一些老舊校區(qū)配電線路建設(shè)時(shí)間久遠(yuǎn)，存在老化、絕緣損壞等問(wèn)題；
大量電纜埋設(shè)在吊頂、墻體或地下，肉眼難以發(fā)現(xiàn)隱患，故障多為突發(fā)性。
2.3 學(xué)生用電行為不規(guī)范
特別是在宿舍內(nèi)，學(xué)生可能私拉亂接電源、使用大功率電器（如電飯鍋、電吹風(fēng)、取暖器等），造成超負(fù)荷或局部過(guò)熱；
此類行為具有不確定性和突發(fā)性，傳統(tǒng)人工巡檢無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
2.4 缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警機(jī)制
多數(shù)學(xué)校仍使用傳統(tǒng)斷路器，無(wú)法對(duì)漏電、溫度異常、過(guò)壓欠壓等問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
缺乏預(yù)警系統(tǒng)，往往在發(fā)生火災(zāi)或設(shè)備燒毀后才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，存在嚴(yán)重滯后性。
2.5 運(yùn)維人員配置不足
校園配電系統(tǒng)點(diǎn)多面廣，而運(yùn)維人員通常較少，難以做到多方位、全天候巡檢；
特別是夜間、節(jié)假日或?qū)W生假期期間，值班人手更少，隱患響應(yīng)不及時(shí)。
2.6 數(shù)據(jù)分散，缺乏集中管理平臺(tái)
各個(gè)樓棟或區(qū)域的用電信息若未統(tǒng)一接入管理平臺(tái)，數(shù)據(jù)無(wú)法集中處理和分析；
管理層難以及時(shí)掌握用電全貌，不能進(jìn)行科學(xué)決策和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
2.7 配電系統(tǒng)缺少智能聯(lián)動(dòng)機(jī)制
即便檢測(cè)到故障，若無(wú)自動(dòng)切斷、聲光報(bào)警或遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)功能，仍需人工介入處理；
在應(yīng)對(duì)緊急情況時(shí)，延遲響應(yīng)可能加劇事故后果。
3. 智慧用電監(jiān)控裝置
ARCM500 系列智慧用電在線監(jiān)控裝置是針對(duì) 0.4kV 以下的 TT、TN 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能電力裝置，具有單、 三相交流電測(cè)量、四象限電能計(jì)量、開(kāi)關(guān)量輸入、繼電器輸出功能，以及 RS485 通訊和以太網(wǎng)通訊功能， 通過(guò)對(duì)配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理。 產(chǎn)品采用微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化于一身， 是建筑監(jiān)控裝置預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇。同時(shí)將原有 RS485 通訊升級(jí)為以太網(wǎng)通訊， 解決了現(xiàn)場(chǎng)布線難的問(wèn)題。作為一種智能化、數(shù)字化的采集元件，該智能裝置已廣泛應(yīng)用于各種控 制系統(tǒng)、SCADA 系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)。
3.1 型號(hào)說(shuō)明
3.2 技術(shù)參數(shù)
3.3 功能簡(jiǎn)介
剩余電流監(jiān)測(cè)——防范漏電引發(fā)火災(zāi)
ARCM500具備300\~1000mA范圍可調(diào)的剩余電流報(bào)警功能，可根據(jù)配電線路正常泄漏電流自定義設(shè)定值，一旦超過(guò)閾值并持續(xù)至設(shè)定延時(shí)，即發(fā)出報(bào)警或斷電操作。
溫度異常監(jiān)測(cè)——防止線路溫升過(guò)熱
該裝置支持四路溫度監(jiān)控，通過(guò)NTC熱敏電阻傳感器實(shí)時(shí)采集電纜接頭、母線等部位的溫度，一旦超出45\~140℃設(shè)定范圍將發(fā)出預(yù)警，延時(shí)動(dòng)作機(jī)制確保誤報(bào)率低。
電壓電流監(jiān)控——應(yīng)對(duì)過(guò)壓、欠壓、過(guò)載等異常
設(shè)備支持電壓/電流的上下限保護(hù)功能（例如過(guò)壓設(shè)定范圍100%\~140%，過(guò)流范圍20%\~140%），可避免突發(fā)電壓波動(dòng)或線路過(guò)載引發(fā)設(shè)備損壞與安全事故。
報(bào)警聯(lián)動(dòng)與復(fù)位功能——快速切斷危險(xiǎn)源
裝置具備雙繼電器輸出接口，可與斷路器、電磁門鎖等設(shè)備聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)斷電。管理員亦可通過(guò)本地或遠(yuǎn)程操作復(fù)位，防止誤操作斷電。
通訊與集中管理——構(gòu)建智慧能源監(jiān)管平臺(tái)
支持ModbusRTU和以太網(wǎng)通訊協(xié)議，可接入校級(jí)能源管理系統(tǒng)，統(tǒng)一采集全校配電節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、數(shù)據(jù)分析等功能。
3.4 應(yīng)用架構(gòu)
3.5 設(shè)備規(guī)格
3.6 校園用電場(chǎng)景下的應(yīng)用需求
校園中用電分布廣泛，涉及教室、宿舍、實(shí)驗(yàn)室、食堂等場(chǎng)所，主要存在以下安全風(fēng)險(xiǎn)：
電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)：線路老化、負(fù)載過(guò)大、漏電問(wèn)題；
學(xué)生用電行為不可控：如違規(guī)使用大功率電器；
傳統(tǒng)運(yùn)維滯后：無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理隱患；
信息孤島：設(shè)備分散、數(shù)據(jù)不互通，缺乏集中監(jiān)管平臺(tái)。
這些問(wèn)題決定了校園用電管理必須向“預(yù)防為主、在線監(jiān)控、集中管理”方向轉(zhuǎn)型。
5. 結(jié)語(yǔ)
智慧用電監(jiān)控技術(shù)正逐步成為現(xiàn)代校園用電管理的標(biāo)配。ARCM500系列裝置憑借其高精度、多功能、易接入的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中有效防控電氣火災(zāi)隱患，構(gòu)建了從“被動(dòng)反應(yīng)”到“主動(dòng)預(yù)警”的安全閉環(huán)。未來(lái)，隨著信息化校園的推進(jìn)，該類裝置將更加廣泛地服務(wù)于高校、中小學(xué)的電力安全管理體系建設(shè)。
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