智慧用電安全隱患監管服務系統平臺基本構成

一、智慧用電定義

智慧用電是利用物聯網、人工智能、虛擬現實、移動互聯網+等智慧用電安全技術，通過監測用電線路中的電流、溫度、剩余電流等因素，配合安易云大數據云計算平臺、火情智能研判等專業應用，數據統計分析處理，異常報警等功能，實現對用電線路的實時監控，在電氣火災防患中發揮著重要作用，實現了人防物防技防的相結合。最大限度做到“早發現、早治理”，切實保障人們的生產生活、生命和財產安全。

二、智慧用電系統原理

智慧用電系統是由剩余電流互感器、溫度傳感器、智慧用電安全探測器、報警器、智慧用電app或滅弧裝置等構成的電氣火災實時監測并實施報警，其系統組成方框圖--如圖1所示。

剩余電流互感器為傳感元器件，由它提取的漏電信號，經放大、AC/DC變換、A/D變換、CPU處理后，送至輸出端。輸出信號經總線輸往監控設備。監控設備接收的漏電信息經CPU處理后，送往報警器、顯示器、信號輸出級。報警器由報警指示燈、蜂鳴器組成，顯示器由四位數碼管（LED）組成，用以顯示回路數和漏電電流大小，信號輸出級輸出各種報警及控制信號，用于報警及切斷電源等。監控設備還有信號存儲及打印功能，供隨時查詢。

另一種監控系統由剩余剩余電流互感器、漏電探測報警器構成，探測報警器集探測報警于一體，稱為電氣火災監控探測報警器或漏電探測報警器，其原理與*種監控系統是相同的。系統組成方框圖--如圖2所示。這種探測報警器安裝使用極其方便，是被廣泛采用的監測裝置。

三、智慧用電組網方式

監控系統的三種組成方式

1）電氣火災監控系統由剩余電流互感器、漏電探測器、漏電報警器組成。探測器、報警器以有線方式連接--如圖3所示。

圖3 探測器報警器分體式結構

2）電氣火災監控系統由剩余電流互感器、漏電探測報警器組成，探測報警器由*種的探測器與報警器組合而成（獨立式）。為了實現遠程報警，可以再增加遠程報警盒--如圖4所示，探測報警器與遠程報警盒以有線方式連接。

圖4 探測器報警器一體式結構

3）電氣火災監控系統由剩余電流互感器、監控探測器與監控設備組成，監控探測器與監控設備以總線方式連接--如圖5所示。漏電及故障等信息由監控探測器通過總線（485/CAN/二總線）傳至監控設備。

四、智慧用電系統安裝方式

2.1、低壓配電系統總剩余電流檢測

如果想監測本單位用電系統的總體絕緣狀態，可以檢測系統的總剩余電流，前提是單位需有獨立的變電系統。剩余電流互感器安裝于變壓器接地線中以提供剩余電流，探測器、報警器可以選用分體式或一體式結構，如圖6所示。

圖6 系統剩余電流監測

此種剩余電流檢測要求供電系統的接地形式為TN-S系統。

2.2、干線剩余電流檢測

干線指低壓配電線路的主要支路，此種安裝方式比較簡單，剩余電流互感器安裝于干線線路中，檢測的信號是互感器以后線路及負載產生的剩余電流，如圖7所示。

圖7 干線剩余電流監測

2.3、多路干線剩余電流檢測

以2路檢測為例：2個剩余電流互感器分別裝于配電盤的各輸出干線上--如圖8所示。

圖8 配電盤干線支路漏電監測

五、智慧用電系統安裝及注意事項

3.1、分級保護

為了縮小發生人身電擊事故和接地故障切斷電源時引起的停電范圍，通常在供電線路的不同地點安裝三級（或兩種）不同容量的剩余電流保護裝置，以形成分級保護。根據用電負載及線路情況，一般分兩級或三級保護。適用于城鎮和農村*級和第二級保護，其具體安裝圖在GB13955-2005中已有明確規定。

3.2、安裝注意事項

3.2.1 系統剩余電流檢測

在系統接地型式為TN-C-S系統中，變壓器低壓側出線為PEN線對地是絕緣的。

PEN經接線端子分成N線與PE線后，N線不再接地。這時，剩余電流互感器必須安裝在PEN線分成PE線、N 線后的PE線的中間段上，如圖6。

3.2.2 干線剩余電流檢測

對220V供電系統，剩余電流互感器只要套住二根電源線即可，要求其中的N線不得再重復接地。

對于380V配電系統，剩余電流互感器必須同時套住L1、L2、L3、N線，PE線不得穿過互感器，同時N線此后不得再接地。

在接地型式為TN-C系統中，必須將其改造為TN-C-S、TN-S或局部TT系統后，才可以安裝使用剩余電流式保護裝置。

3.2.3 剩余電流互感器的安裝

剩余電流互感器應安裝易于檢修的地方，互感器的安裝沒有方向問題?；ジ衅骺梢灾苯訏煸诰€上，也可以固定在配電盤上，但安裝時應注意安全。

3.2.4 報警值的設定

剩余電流報警設定值必須大于被測電路的泄漏電流值，通常報警設定值取值不小于泄漏電流值的兩倍。

五、不同供電系統的安裝方式

按照相關規范要求，建設項目的區域低壓配電系統應是TN-S系統，即“三相五線制”。在工程實踐中，往往從節省投資出發，把供電干線設計成TN-C形式的三相四線，然后以樹干形或放射形分布出去。從整個配電系統來看，則成為TN-C-S系統。

較老舊的建筑，其低壓配電系統多是TN-C系統，即“三相四線制”。

不管干線是哪種系統形式，在需要設置剩余電流式探測器的低壓配電柜安裝時，都應當在配電柜內把出線轉換成TN-S系統或TT系統，并且要確保出線的N線不重復接地。

力安科技基于大數據的電氣火災隱患治理系統——智慧用電系統，智慧用電是城市安全的重要組成部分，其核心是“兩平臺一服務”，智慧用電遵循“隱患分析數據化、隱患監管網格化和隱患治理社會化”的原則，為城市用電安全建立一個可持續、可運營的電氣火災隱患治理體系。因此智慧用電推廣的目的旨在大幅度降低城市電氣火災的發生率和預防城市重特大電氣火災事故。城市電氣火災隱患治理系統包含的兩平臺一服務，即：

（1）電氣火災隱患分析平臺，實現隱患分析數據化

采用力安科技創新的基于大數據的電氣火災隱患分析技術，能夠分析判斷電氣線路和電氣設備存在的十大火災隱患，

（2）電氣火災隱患監管平臺，實現隱患管理網格化

長期以來各級監管部門由于對物理世界存在的隱患缺乏管理工具和平臺，無法真正了解城市隱患的現狀和惡化趨勢，因此也無法提出各類隱患整治的有效措施。電氣火災隱患監管平臺提供轄區電氣火災隱患的分布數據、整改數據和隱患惡化趨勢等。

（3）電氣火災隱患治理服務，實現隱患治理社會化

通過第三方安全服務建立企業本地化、專業化的服務隊伍，通過安全服務的資源整合為企業提供隱患排查和整治等安全服務。

基于大數據的電氣火災隱患治理系統包含電氣火災綜合治理的三大關鍵點——隱患的發現、隱患的管理和隱患的治理，構建了閉環的電氣火災隱患治理體系，實現城市電氣火災發生率的大幅度下降，是城市防范電氣火災的“防火墻”

河南力安測控科技有限公司是目前國內智慧用電安全管理系統設備提供商，2017年裝機量全國三。力安科技積極構筑智能傳感、智能控制、云計算、大數據和能源管理等技術融合的“智慧設消防”藍圖，推動傳統電氣安全領域的智慧變革。目前，已陸續完成浙江、上海、北京、南京等地的全國戰略布局，研發能力和技術水平均處于國內*地位。