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隨著社會的發展和科技的進步，電力在生產和生活中的應用越來越廣泛，例如用電照明，用電作為動力開動機器和設備，把電能轉化為熱能用于熔煉、焊接、切割、干燥、加熱、金屬熱處理等，把電能轉化為化學能用于電鍍、電解、電化學加工等，電同樣廣泛應用于醫療、通訊、計算、測量等領域。電的無處不在的應用，促進了科學技術的發展，尤其當今時代新能源技術、物聯網、大數據、云計算、人工智能的飛速發展，進一步推動了科學技術的進步。但是，如果應用不當，電不但會傷人，還會帶來觸電、火災爆炸等其他災害，所以我們在用電的同時，一定要把電氣安全的問題擺在首*。
1.電氣事故形勢及分析
1.1電氣火災的嚴峻形勢
近年來，我國火災我國火災事故頻發，根據地區相關部門統計數據顯示，所有火災事故中，因電氣隱患引發的火災占比大。應急管理部發布 3.7萬起，造成1407人受傷、198人死亡、直接財產損失達36.75億元。電氣火災仍居各類火災較大比重，占全年火災數的34.6%。其中67起重大火災中，1/5為電氣火災。
1.2電氣火災的主要成因及特點
電氣火災的發生是一個長期緩變的過程，當隱患累積惡化到一定程度，一旦達到臨界點，瞬間爆發釀成電氣火災事故。引發電氣火災主要有以下原因： 1、人的不安全行為。在電氣線路搭建以及后期的使用過程中，有例如偷工減料，使用劣質產品，私拉亂接，用電器不斷增加超負荷用電等諸多不規范行為； 2、電氣線路的不安全狀態。由于電氣線路的老化，絕緣層破損，接觸不良等原因導致電氣線路的過載、短路、漏電、溫度異常升高；3、管理缺陷。例如管理制度不健全，職責不清，檢查不到位及人員專業技術不強等。
電氣火災特點：1、隱蔽性。用電設備內部線路和輸電線路采用隱蔽布線絕大多數情況下無法直觀地觀測，所以具有隱蔽性；2、分散性。電氣火災主要發生在輸電線路以及用電設備上，事故發生點分散；3、蔓延性。電氣火災發生后，大火能沿著輸電線路燃燒，蔓延速度很快；4、危害大。電氣火災多發生在用電量大、人群密集的建筑物內部，火災發生后難撲滅，人群難以疏散，往往造成群死群傷的嚴重后果。
以往的電氣安全管理模式特點：多采取人工巡查、定期巡檢、部門抽查等方式，存在明顯的缺點：1、人力物力消耗大，工作效率低，費用成本高，同時對相關人員的專業性要求比較高； 2、人工檢查不到位，監測不全面不徹*； 3、不能實時進行，隱患發現不及時； 4、隱蔽的線路監測不到，存在監測的盲區等。
通過以上分析可以發現，傳統的方式在應對電氣火災上存在諸多的不足，不能有效的控制電氣火災的發生，迫切的需要依靠科技的手段來控制電氣事故，在這種大背景和科技進步的共同推動下，智慧安全用電系統應運而生。
2智慧用電安全系統簡介
2.1什么是“智慧用電安全系統"
智慧用電安全管理系統是應用物聯網平臺、大數據、云計算、無線傳輸技術，通過物聯網傳感終端，將供電側、用電側電氣火災隱患數據實時傳送至云平臺，可實現對配電柜、二級箱柜、末端的配電箱等各關鍵節點的剩余電流、用電量、溫度等參數的實時檢測，采集剩余電流、導線溫度和電流的數據變化，及時掌握線路存在的用電安全隱患狀態，預防并發現電氣線路動態運行中出現的安全隱患，實現物聯網平臺將報警信息及時發送至單位監控平臺和單位相關人員手機，手機APP遠程斷電電氣隱患應急處置的功能。
2.2智慧用電安全管理系統組成
采集層：電氣火災監控終端、無線傳輸裝置、電流互感器、溫度探測器、剩余電流互感器等。
傳輸層：GPRS無線數據傳輸。
應用層：智慧安全用電管理系統web平臺、手機app管理平臺、短信報警系統等。
2.3智慧用電安全管理系統特點
2.3.1可有效預防火災發生
通過智能的防火監控終端，可全面、實時的監控電氣電路運行的各種指標數據。
2.3.2與移動網、互聯網結合，實現無距離監控
本系統通過與移動網絡、Internet網絡聯通，突破了傳統監控設備的內聯限制，實現了真正的無距離電氣火災監控管理。
2.3.3可大大節省人力成本
采用自動監控設備，無線傳輸，火災的監控與報警基本不需要人工參與到電氣電路的監控和預警工作中。
2.3.4可大幅度提高火災預警實時性
監控設備可在電氣線路發生異常時進行自動預警，控制進一步發展。
2.3.5可實現電氣電路遠程監管
通過監控設備的實時、無線數據傳輸，后臺軟件系統的支撐，監管人員可以遠程及時把控電氣電路運行情況。
2.3.6完善的全自動化流程
通過智能監控、無線傳輸、自動分析等環節實現電氣火災管控的全自動化方案。
智能安全用電管理系統集“感、傳、知、用"于一體，選用智能終端作為末端認知設備，結合Internet、4G、Wifi等信息通信基礎設施建設，給予當地、遠程控制Web端、手機等設備的操縱、傳送及管理決策，適用智慧化運用與服務。
3智慧用電安全管理系統應用實例
下面以某生產企業對用電系統進行智慧安全用電管理系統升級改造為例，對智慧安全用電管理系統的應用進行闡述。
3.1企業用電管理現狀
該用電企業采用智慧安全用電系統之前的用電管理采用傳統的電力計量儀表，其中大部分靠人工抄表，存在工作量大、抄表周期長、數據不準確、不能查詢歷史數據、不能及時發現電氣隱患、不能及時發現能源浪費和泄露等現象、不能實時報警，并且曾多次發生電氣事故的案例等情況。
3.2企業智慧安全用電需求
該企業結合存在的問題和自身需求，對用電系統推行智慧安全用電管理，管理精細化，具體為：
3.2.1 建立智慧用電管理中心
通過建立用電管理中心，企業可以通過智慧微斷的監測和數據上傳，實時的了解到各個末端用電設備的用電情況，及時的問題和預警告警，保障和提升用電的安全性。
3.2.2 節能管理
對企業用電設備實施的節能技改的收益無法實施監測及量化展示，下達的用電指標無法有效監管，智慧用電管理考核制度難以實施。通過智慧安全用電系統實時用電數據和歷史用電基準做對比分析，量化用電變化數據，提供可視化的信息圖表，衡量用電或節能績效。
3.2.3 電能監測
對企業各個用電回路設備實時在線監測電流、電壓、功率、電量等運行電參數，有效保障設備的正常運行。通過智能微斷，可在云平臺上實現對用電的實時監測分析，若發生故障第一時間發出報警，為企業解決智慧用電管理提供方案。
3.2.4安全智能保障
通過智慧安全用電系統對建筑內各個用電回路進行實時監測、故障預警、故障報警、斷電保護等電氣安全保障，把事后處理轉向事前防范，杜絕因安全隱患引起的事故發生。
短路、漏電、過流、過載、打火、過壓、欠壓等保護功能；
漏保功能自檢、功率限定、電量計算；
在線檢測、手機遠程遙控、遙控功能限定；
真正手自一體控制；
定時開關、故障報警、安全記錄。
4.安科瑞智慧安全用電解決方案
智慧用電管理云平臺是一款基于物聯網、云計算和大數據分析的用電管理、遠程智控系統，為用戶提供實時、 準確、完整的電力數據的同時，有效提高用電效率，保障用電安全。集實時監測、報警推送、回路保護、定時開 關、遠程管控于一體，實現可靠用電、安全用電、節約用電、智慧用電。
智慧安全用電管理云平臺硬件配置
應用場景 | 名稱 | 系列型號 | 圖片 | 功能 |
| 安全用電管理云平臺 | AcrelCloud-6000 |
| 數據的實時監測；可生成配電圖；報警推送；隱患管理；遠程控制；能耗分析；電能質量監測；需量分析；用戶報告；日志記錄。 |
樓層配電箱進出線處或低壓配電室 出線處 | 智慧用電在線監控裝置 | ARCM300-Z |
| 支持配電箱導軌安裝，適用于改造項目 可以對回路的漏電/溫度/電壓/ 電流等進行檢測 互感器采用開口式安裝，施工比較方便 適用于各規格電流回路，電流 規格可選 支持4G上傳，可以解決對分 散的配電箱數據進行檢測 可以在平臺測對儀表數據進行 分析，支持斷電上報功能 |
樓層配電箱出線處（微斷下端，有控制需求 的單相回路） | 智慧用電在線監控裝置 | ARCM310 |
| 支持配電箱導軌安裝，適用于 改造項目 可以對回路的漏電/溫度/電壓/ 電流等進行檢測 可對回路進行定時、本地、遠程控制 一次線纜直接接入，施工比較 方便 l 可選配4G上傳，可以解決對 分散的配電箱數據進行檢測 可以在平臺測對儀表數據進行 分析，支持斷電上報功能 |
末端照明配電箱進出線處或PZ30箱出線處 | 末端多回路智慧用電檢測裝置 | AESP100 |
| 支持配電箱/PZ30箱導軌安裝，適用于改造項目設備體積小，可選直接接入斷路器安裝和 引線安裝 可以對回路的溫度、電壓、電流、電能等進行檢測，可代替傳統ARCM300(63A以下) 系列產品 檢測模塊采用閉口式安裝 支持485/4G/以太網等上傳 可以在平臺測對儀表數據進 行分析 |
末端照明配電箱進出線處或PZ30箱出線處 | 故障電弧探測器 | AAFD-DU |
| 支持配電箱/PZ30箱導軌安裝，適用于新建或改造項目 可以對主回路剩余電流、溫度和出線回路故障電弧等進行檢測 故障電弧傳感器采用閉口式安裝，支持6mm2和10mm2的線纜 適用末端照明回路，回路電流 ≤40A（M7）或≤100A（M12） 支持4G上傳，可以解決對分散的配電箱數據進行檢測 可以在平臺測對儀表數據進行分析 |
末端照明配電箱進出線處或PZ30箱進線/出線處 | 智能微型斷路器 | ASCB1 |
| 支持配電箱/PZ30箱導軌安裝 適用于新建或改造項目 可以對回路的剩余電流、溫度、電壓/電流/功率/電量和保護等進行檢測 具有過壓、欠壓、過載、短路、過流、超溫和漏電等多種保護功能 支持485/4G/以太網等上傳 可以在平臺測對儀表數據進行分析 |
末端照明配電箱進出線處 或充電樁配電箱 出線 | 限流式保護器 | ASCP200-40D |
| 支持配電箱導軌安裝,適用于新建或改造項目 可以對回路的短路、剩余電流、溫度等進行檢測 具有過壓、欠壓、過載、短路、過流、超溫和漏電等多種保護 功能 適用檔口式家電商場、批發市場、儲備倉庫、舊城區改造、 幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、充電樁等場所的末端配電箱。 支持4G上傳，可以解決對分散的配電箱數據進行檢測 可以在平臺測對儀表數據進行分析 |
低壓測 | 智能安全配電裝置 | AISD |
| 輸入電壓:220V，380V 輸出電壓:220V，380V 單相容量：6/8/10/12kVA 三相容量：20/30/36/60/80/100/125kVA 過載保護：1~1.3In,延時：3~60s. 欠壓：80%-100%，過壓：100%- 120%。 絕緣監測范圍：10~5000 kΩ 電能測量范圍：0~4294967295kWh 運行噪音:≤ 55dB 外殼與主電路耐壓:2kV |
通訊層 | 智能網關 | Anet系列 |
| 8個RS485串口 2kV隔離， 2個以太網接口，支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通訊協議設備的接入，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104等上傳協議、支持多種不同數據服務要求，支持斷點續傳，裝置電源:220V AC/DC。 |
35KV\10KV配電柜 | 無線測溫傳感器 | ATE400 |
| 監測母線、線纜接頭、斷路器觸臂、觸頭溫度，可通過無線傳輸至ASD320就地顯示，也可以上傳至監控系統。電源分為內置電池式和感應取電式，固定方式有螺栓固定，表帶式捆綁，測溫范圍-50℃-125℃，精度±1℃ |
5.結束語
總之，智慧用電安全云管理系統在廠用電系統中的應用具有廣闊的發展前景，將為我國廠用電安全領域帶來革命性的變革。我們期待在不久的將來，智慧用電安全云管理系統能夠為更多的人帶來安全、便捷的用電體驗。
參考文獻：
[1]張文亮，劉壯志，王*俊，等， 智能電網的研究進展及發展趨勢[J] 電網技術，2009，33（13）：1—11
[2] 彭金華，舒少龍，林峰，等， 家庭能耗管理系統研究綜述[J] 電力需求側管理2011，13910;35--38
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版．
[4]安科瑞用戶變電站變配電監控解決方案2021.10
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