浅析基于微机?；つＪ降某鞘新返普彰髀┑绫；ぱ芯坑胙⌒?/h1>

发布时间： 2021-08-05　　点击次数： 840次

孟洋

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘要：路灯照明设施作为城市重要的公共设施，在为市民提供照明便捷的同时，也要为市民的出行提供安全保障。一个完善的、合理的漏电?；は低常锹返普彰飨低嘲踩Ｔ诵械牡奶跫?。以广州市目前路灯照明漏电?；ぜ际醺脑焓导教只谖⒒；さ某鞘新返普彰髀┑绫；?。

 

关键词：路灯照明；漏电?；?；微机?；?；在线监测；路灯安全用电

 

0引言

广州地区常年潮湿多雨，容易积水，加之台风频发，容易导致路灯照明设施漏电，而传统的漏电?；つ岩月愎阒莸厍穆返普彰靼踩Ｋ孀沤昀绰返坡┑缛松砩送鍪录姆⑸?，市政路灯的安全性受到了社会各界的高度关注。

 

1路灯照明系统现状

1.1路灯数量多，漏电问题亟需解决

目前，广州市六区共有路灯数量约24万盏，覆盖主干道、次干道及城中村道路等，覆盖面广，影响人口多。除近两年新建的路灯外，由于历史原因，原有的绝大部分路灯均未安装线路漏电保护，路灯运行过程中存在人身安全隐患，亟需进行安全升级改造。

 

1.2传统电磁式漏电?；の薹懵返坡┑绫；ば枨?/span>

根据GB50054—2011《低压配电设计规范》[1]5.2.11可知，当TN系统相导体与无等电位联结作用的地之间发生接地故障时，为使?；さ继搴陀胫拥耐饴犊傻嫉绮糠值亩缘氐缪共怀?0V，其接地电阻的比值应符合公式（1）的要求：

 

其中，R_B为所有与系统接地及并联的接地电阻；R_E为相导体与大地之间的接地电阻。

根据GB50054—2011《低压配电设计规范》5.2.12可知，当不符合本规范式（1）的要求时，应补充其他的间接接触防护措施，或采用局部TT系统。

根据这些设计标准规定，电缆绝缘层为主?；?，当绝缘层破损或老化时，采用间接保护，即漏电?；ぁ９阒菔姓彰飨呗反蟛糠忠丫诵卸嗄?，绝缘老化严重，再加上广州地区潮湿多雨、容易积水，导致传统电磁式漏电?；て?无法合闸，不得不退出运行。因此在一段时间内，设计没有强制要求安装漏电?；て?。

根据运维现状统计，全市范围内的漏电线路处于实时动态增加中。据统计，每天持续新增1A以上漏电电流的线路达8～10条，已经治理过的漏电线路运行不久后依然会再次漏电。在这种恶劣的条件下，若采用电磁式漏电保护器，必然会导致全市范围大面积跳闸熄灯。

近两年，由于涉电公共安全的形势严峻，设计文件重新开始要求安装漏电?；?。新建线路由于绝缘良好，安装电磁式漏电保护器的线路，在运行初始阶段尚能正常亮灯，但运行一段时间以后，随着线路的老化、破损，也会出现无法合闸的问题，使得漏电?；て鞑坏貌煌顺鲈诵?。

尽管现有设计标准规定照明线路安装漏电?；て?，但由于电磁式漏电?；て鞯奶匦圆皇视糜诶暇傻恼彰飨呗罚虼嗽诠阒菔星段诘恼彰飨呗肪挥邪沧暗绱攀铰┑绫；て?。

 

2　照明线路微机?；さ谋匾?/span>

2.1　微机型?；さ某墒炀?/span>

路灯380V系统与10kV电压等级的电力系统类似，10kV电力系统的单相接地故障可与380V的漏电故障类比。10kV线路的微机型?；ぃㄓ辛阈虮；ぁ⒐鞅；つ？椋┮延?5年成熟的运行经验。目前，广州已安装的照明线路微机?；ひ膊捎梦⒒捅；ぃ新┑绫；ぃòㄍ槐浜头担⒐鞅；?，与电力系统微机?；ぞ哂邢喾碌墓δ?。

 

2.2　微机?；ぷ爸糜氪车绱攀铰┑绫；さ亩员?/span>

两者构成部件对比如图1所示。

 

图1微机保护装置与传统电磁式漏电?；ぷ爸霉钩刹考员?/span>

 

两者功能对比如图2所示。

 

图2微机保护装置与传统电磁式漏电?；ぷ爸玫墓δ芏员?/span>

 

通过这些对比可知，微机?；ぷ爸玫牟考却陈┑绫；ぷ爸玫母肴?，微机保护的功能也比传统漏电?；さ墓δ芨?。

 

2.3　照明线路微机保护*性分析

2.3.1　?；ざ骺煽?/span>

普通漏电?；て饔泻艽蟮谋；っで诤芏嗲榭鱿?，漏电发生后，线路上的三相合成漏电流会变小，此时普通漏电保护器不一定会?；ざ鳌Ｕ彰飨呗肺⒒；げ捎没谑噶客槐淞康谋；に惴?，可以将故障漏电流从正常的系统漏电流中*分辨出来，从而确保可靠动作。

 

2.3.2　计算精度高

路灯线路本身存在正常的系统漏电流，通常大于100mA，如果是普通漏电?；?，定值要设定到300～500mA，才能不经常误跳，而人触电电流30mA以上就会发生危险，普通漏电?；の薹ㄌⅲ云鸩坏奖；と松戆踩淖饔谩Ｕ彰飨呗肺⒒；げ捎酶呔鹊穆┑缌鞑裳图扑惴椒ǎ瓤梢宰既返?mA，并且采用矢量突变原理，可以从系统漏电流中分辨出30mA的人员触电漏电流，并在100ms内断开，从而在根本上起到?；と松戆踩淖饔?。

 

2.3.3可以躲开瞬间启动电流

路灯线路末端短路时，短路电流通常只有额定电流的2～3倍，普通C型脱扣曲线的短路?；て魍ǔＲ?0倍以上额定电流才能跳闸，因此如果采用普通短路保护器，线路会一直过流发热，导致线路老化，出现绝缘损坏而漏电。照明线路微机?；た梢愿菔导识疃ǖ缌鞫憧布淦舳缌?，待路灯开启正常运行后，投入2倍额定电流的过流?；?，从而?；は呗钒踩?。

 

2.3.4具有自动重合闸功能

普通漏电保护没有重合闸功能，当发生由于雷击等导致的误跳时，不能及时恢复供电，导致长时间灭灯，照明线路微机?；ぞ哂凶远睾险⒐δ埽绻⑸筇?，能够自动重合，保证正常亮灯。

 

2.3.5具有数据远传功能

普通漏电保护通常没有数据远传功能，后台无法获得现场数据和状态，照明线路微机保护具有现场通信接口，可以与后台通信，实现保护设备的四?？刂疲２?，可以远程测量线路电压、电流、漏电流等信息；?？乜梢栽冻探泻险?、分闸操作；遥信可以采集开关状态信息；遥设，远程灵活设定保护定值。

 

2.3.6可录取跳闸瞬间实时数据

普通漏电保护没有跳闸录波数据，无法分析故障原因。照明线路微机保护可以录取跳闸瞬间的电气实时数据，并上传到后台，进行故障分析，可采取相应措施，避免再次出现同类故障。

 

2.3.7可构建综合系统

照明线路微机?；そ岷虾筇ㄏ低?，可以构建一套完整的城市照明漏电、监控及管理综合系统，通过系统级的应用，管理城市配电安全，通过数据积累，还可以提升线路、变压器及灯具等设备的养护方案。

 

3微机?；た墒迪止δ?/span>

3.1保护功能

微机?；つ芷鸬铰┑缌鞣当；ず吐┑缌魍槐浔；ぷ饔?。

 

3.2测量功能

微机保护能测量线路漏电流和三相电压，其中线路漏电流测量精度达到5%，三相电压测量精度达到2%。

 

3.3监视功能

微机?；つ芡ü嗍佣下菲魑恢么サ阈藕爬词迪侄苑趾险⒆刺募嗍印?/span>

3.4　控制功能

装置提供了2个输出继电器，用于控制断路器电操机构合闸、分闸。

 

3.5重合闸功能

交流线路漏电?；た刂破餍杈哂腥沃睾险⒐δ?。

 

3.6事件记录

交流线路漏电保护控制器支持?；な录锹脊δ埽稍谙呒锹急；な录?0条，掉电不丢失，便于故障原因分析和诊断。

 

3.7人机接

交流线路漏电?；た刂破鞯娜嘶涌谛?符合人机工程设计要求。

 

3.8通信功能

交流线路漏电?；た刂破髯魑涞绫；さ幕∩璞?，具有可靠的通信功能。

 

4安科瑞路灯安全用电平台介绍

4.1平台架构

对路灯控制箱进行监测，通过监测路灯线路的电流和电压值来判断路灯的工作情况

 

 

直接接入ARCM310仪表，监控每个路灯的电压、电流等电参量进行预警和报警，也可设置定时通断时间并远程控制路灯通断

 

4.2平台介绍

安科瑞路灯安全用电监测预警系统通过物联网技术对安装在城市各区域路灯的用电状态进行不间断地数据监测。安全用电通过监测路灯线路的电流和电压值来判断路灯的工作情况，任何不正常的工作状态，平台都能进行监测和预警，预警信息通过手机APP推送，短信，语音电话和邮件等，时间到达责任人的身边，提醒运行人员接触器跳闸，电源失压等等。平台也可以设置开合闸时间，每天定时控制路灯控制器的启动和关闭。

1.监测路灯的开闭，使用时长，非工作时间开启，或开启时间过短，则进行预警；

2.监测路灯的电流电压工作状态，可以分级设置预警值和报警值，当超出阈值范围时进行预警和报警，

3.判断路灯功率和线路损耗，当电流超出阈值范围时进行预警；

4.可以设置路灯的异常个数，超出异常个数进行预警通知；

5.对路灯回路的漏电流和导线温度进行监测，如果漏电过大，线缆温度过高则进行预警或报警；

6.可以设置开合闸时间，定时对路灯控制器进行操作，触发频率可以设置成一次或者每天。

7.多种开关灯执行方案设定，可设置普通（平时）方案、周末方案、节（假）日方案、临时方案，并可设定方案执行的方式和优先级；

8.自动开关灯管理可选择定时模式、按季节变化的日出日落自动跟随模式、光照度辅助开关灯模式；

9.能够自动进行亮灯率计算，形成亮灯率报表首页

消息提醒显示需要处理的任务及报警消息

隐患统计以曲线图的方式展示当月隐患数量

地图显示相关点位

监控?？樘峁┦菁嗫丶嗫毓δ埽笫莸鞫群屯臣?。

 

 

地图显示

设备监控可以按监控设备识别号、项目筛选，显示设备识别号、设备详情、设备实时数据点击“设备"后进入设备实时数据页面?？刹榭蠢非?，巡检记录，报警信息，控制日志和、视频监控

 

 

 

 

隐患管理包括隐患巡查、隐患派发、隐患处理、隐患分析

 

运维管理

 

能耗分析

 

 

4.3产品选型介绍

智慧用电在线监控装置是针对0.4kV以下的TT、TN系统设计的智能电力装置，具有单、三相交流电测量、四象限电能计量、谐波分析、遥信输入、遥信输出功能，以及RS485通讯或GPRS无线通讯功能，通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理。4.4功能介绍

应用：用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等

ARCM310功能：ARCM310智慧用电在线监控装置（以下简称装置）是针对0.4kV以下的TT、TN系统设计的智能电力装置，具有单相交流电测量、漏电监测、温度监测、内控开合闸以及RS485通讯或GPRS无线通讯功能，通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理。

装置采用先进的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于一身，是建筑监控装置预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。作为一种先进的智能化、数字化的采集元件，该装置已广泛应用于学校、医院、商场、银行、古建筑等众多场所。

 

ARCM310图片

AF-GSM400-4G功能：AF-GSM是安科瑞电气推出的新型的4G远程无线数据采集设备，采用嵌入式设计，内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置看门狗，性能可靠稳定。

本产品提供标准RS485数据接口，可以方便的连接RTU、PLC、工控机等设备，仅需一次性完成初始化配置，就可以完成对MODBUS设备的数据采集，并且与安科瑞服务器进行通讯，

 

AF-GSM400-4G图片

4.5用户体验

 

4.6现场安装

 

 

5结论

为保障人民群众的财产与生命安全，选用安全可靠性高、已有成熟运行经验的照明线路微机?；な潜匾业?。通过改造后就地模拟人身触电试验，证明该?；つ芸焖偾卸系缭?。该批照明线路微机保护有一年半运行和维护经验证明其具有可靠性和性，可地提高安全风险管控能力，既保障安全，又满足亮灯率的要求。

 

【参考文献】

[1]谭卓雄.基于微机?；つＪ降某鞘新返普彰髀┑绫；ぱ芯?/span>

[2]中华人民共和国住房与城乡建设部 .GB50054—2011 低压配电设计规范 [S]. 北京：中国计划出版社，2011.

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册2020.06版

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