CPS控制與保護(hù)開關(guān)全面解析

1、CPS限制與保護(hù)開關(guān)全面解析Document serial numbeijNL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108限制與保護(hù)開關(guān)(CPS)的特點(diǎn)及應(yīng)用東北大學(xué)電器科學(xué)研究院碩士研究生馮雪摘要：本文主要介紹了限制與保護(hù)開關(guān)的開展情況、產(chǎn)品特點(diǎn)及產(chǎn)品優(yōu) 勢(shì),并對(duì)國內(nèi)主要CPS產(chǎn)品KBO和SDMK1的根本結(jié)構(gòu)、工作機(jī)制進(jìn)行分析.并 對(duì)CPS的應(yīng)用情況進(jìn)行介紹.關(guān)鍵詞：限制與保護(hù)開關(guān)；CPS：低壓電器；智能化低壓電器1引言限制與保護(hù)開關(guān)電器 CPS (Control and Protective Switching Device) 11 現(xiàn)于90年代末,作為我國低壓電器的笫13

2、個(gè)大類.國際電工委員會(huì)IEC給出 的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為CPS, IEC出版的標(biāo)準(zhǔn)為IEC947-6-2:1992(我國相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn) 為.CPS將斷路器、接觸器、熱繼電器的功能融為一體.這種多功能低壓電器 產(chǎn)品在電控系統(tǒng)中的應(yīng)用減少了線路中所需的元件數(shù)量,并且很好地解決了不 同考核標(biāo)準(zhǔn)的電器產(chǎn)品組合在一起使用時(shí)其保護(hù)特性、限制特性配合不協(xié)調(diào)得 問題,為限制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化提供了一種理想的根底元件.國內(nèi)外開展情況限制與保護(hù)開關(guān)在國外于20世紀(jì)80為0年代開始投放市場(chǎng).20世紀(jì)90年 代施耐德公司推出了 integral系列CPS,根據(jù)市場(chǎng)需要及技術(shù)的不斷革新,進(jìn) 入21世紀(jì)施耐德公司乂推出了 TeSys U系列

3、CPS.西門子公司推出了 3RA6系 列,其最主要的特點(diǎn)表達(dá)在：現(xiàn)代通信技術(shù),如現(xiàn)場(chǎng)總線,微電子技術(shù),限制 器專用ASIC和微處理器；新型材料,如絕緣與觸頭材料等的應(yīng)用上.以上產(chǎn)品 的最大額定電流均為32A.我國于1996年下達(dá)了開發(fā)國產(chǎn)CPS的任務(wù),由上海電器科學(xué)研究所負(fù)責(zé)設(shè) 計(jì),浙江中興電器廠、遵義永佳電器廠進(jìn)行生產(chǎn)試制,其主要技術(shù)思路是仿造 施耐德產(chǎn)品的技術(shù)路線,并取得了成功.2000年上海電器科學(xué)研究所聯(lián)合浙江 中凱電器在原產(chǎn)品的根底上進(jìn)行了進(jìn)一步完善,成為國內(nèi)第一代CPS系列產(chǎn) 品,即KBO系列限制與保護(hù)開關(guān),該系列產(chǎn)品的最大額定電流為125A.限制與保護(hù)開關(guān)電器真正廣泛普及推廣應(yīng)用

4、是從2021年開始,在此之前全 國生產(chǎn)智能限制與保護(hù)開關(guān)電器的企業(yè)不到10家,從2021年上半年開始,全 國從事智能限制與保護(hù)開關(guān)電器制造與銷售的企業(yè)如雨后春筍般迅速開展,從 2021年前不到10家企業(yè)的規(guī)模,到2021年短短1年多的時(shí)間猛增至200多家 據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),僅樂清市一個(gè)地方到口前2021年為止已經(jīng)超過100多 家生產(chǎn)企業(yè)；生產(chǎn)企業(yè)的急劇增加極大的推動(dòng)了限制與保護(hù)開關(guān)電器這個(gè)新型 智能電氣產(chǎn)品的開展,加快了智能電氣產(chǎn)品的開展步伐,也帶動(dòng)了更多的電氣 企業(yè)投入到智能電氣行業(yè)的生產(chǎn)與銷售領(lǐng)域,為我國提倡實(shí)現(xiàn)電氣行業(yè)產(chǎn)業(yè)升 級(jí)起到了積極的作用！CPS產(chǎn)品特點(diǎn)智能限制與保護(hù)開關(guān)電器是一個(gè)

5、多種功能高度整合的多功能一體化綜合保 護(hù)開關(guān),限制與保護(hù)開關(guān)產(chǎn)品采用模塊化的單一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式,集成了傳統(tǒng)的 斷路器熔斷器、接觸器、過載或過流、斷相保護(hù)繼電器、起動(dòng)器、隔離器 等的主要功能.功能全面斷路器功能具有短路瞬時(shí)動(dòng)作和短路短延時(shí)保護(hù)等功能.接觸器功能額定工作電壓380W額定工作電流為,并在AC43和AC44使用類別下無需 降容.熱繼電器與過流繼電器功能具有完善、合理、連續(xù)的三段保護(hù)功能和電動(dòng)機(jī)定時(shí)限起動(dòng)保護(hù)功能,過 載保護(hù)模型采用當(dāng)前最為先進(jìn)的雙時(shí)間常數(shù)指數(shù)方程,能與被保護(hù)對(duì)象的允許 過載特性相匹配,動(dòng)作準(zhǔn)確、可靠.剩余電流斷路器功能具有反時(shí)限剩余電流保護(hù)特性.起動(dòng)器功能可代替接觸器和熱

6、繼電器組合的起動(dòng)器,限制電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng).產(chǎn)品生命周期預(yù)警功能運(yùn)行中記錄并顯示開關(guān)的累汁操作次數(shù).故障記錄與顯示功能當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),開關(guān)能自動(dòng)識(shí)別、存儲(chǔ)和記錄故障類型,并予以顯 示,便于用戶排除故障.預(yù)警功能可以根據(jù)用戶需要翻開或關(guān)閉預(yù)警功能,當(dāng)設(shè)備過載運(yùn)行溫升到達(dá)預(yù)警門 限時(shí),開關(guān)發(fā)出預(yù)警信號(hào),便于及時(shí)排除故障.通信功能具有通信接口,通過現(xiàn)場(chǎng)總線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中央進(jìn)行信 息交換.檢測(cè)和顯示功能在運(yùn)行中實(shí)時(shí)檢測(cè)三相繞組的電流值、電壓值(V類產(chǎn)品)和剩余電流值 (L類產(chǎn)品),并循環(huán)顯示檢測(cè)結(jié)果.缺相、三相不平衡保護(hù)功能過壓、欠壓、失壓保護(hù)功能節(jié)省材料傳統(tǒng)的限制保護(hù)回路為了實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)

7、荷(M)的限制與保護(hù)功能,傳統(tǒng)的做法是 釆用分立器件包括隔離開關(guān)(QS) +斷路器(QF) +接觸器(KM) +熱繼電器(FR)等進(jìn)行 組合限制.圖1限制與保護(hù)方案比照電力系統(tǒng)從電源至電動(dòng)機(jī)之間,需要用12根電纜線或母排,24個(gè)螺釘或 螺母接點(diǎn)才能與電動(dòng)機(jī)相連接.電纜線或母排的電阻,消耗相當(dāng)多的電能并產(chǎn) 生熱量,且故障點(diǎn)的增加直接使得系統(tǒng)的故障機(jī)率成倍增長.而I1ICPS限制與 保護(hù)開關(guān)電器組成的電力系統(tǒng),從電源至電動(dòng)機(jī)只需要6根電纜線或母排,6 個(gè)接點(diǎn),大大降低了系統(tǒng)的故障機(jī)率及電能消耗并節(jié)約了銅材等材料.選型簡(jiǎn)單從其結(jié)構(gòu)和功能上來說,限制與保護(hù)開關(guān)電器產(chǎn)品已不再是接觸器、或斷 路器、或熱繼

8、電器等單個(gè)產(chǎn)品,而是一套限制保護(hù)系統(tǒng).它的出現(xiàn)從根本上解 決了傳統(tǒng)的采用分立元器件通常是斷路器或熔斷器+接觸器+過載繼電器山于 選擇不合理而引起的限制和保護(hù)配合不合理的種種問題,特別是克服了山于采 用不同考核標(biāo)準(zhǔn)的電器產(chǎn)品之間組合在一起時(shí),保護(hù)特性與限制特性配合不協(xié) 調(diào)的現(xiàn)象,極大地提升了限制與保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和連續(xù)運(yùn)行性能.前,國內(nèi)CPS產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)及技術(shù)上主要有兩種,一是以浙江中凱為代表 的KBO系列產(chǎn)品,另一種是沈陽明鑫智能電器為代表的SDMK1系列限制與保護(hù) 開關(guān).2 KBO為代表的CPS產(chǎn)品特點(diǎn)KBO系列限制與保護(hù)開關(guān)于1996年5月通過國家級(jí)鑒定驗(yàn)收,型號(hào)含義 “K “b為“限制

9、和“保護(hù)漢語拼音的第一個(gè)字母；“0為填補(bǔ)國內(nèi)空 白的“第一代限制與保護(hù)開關(guān)電器.由浙江中凱生產(chǎn),主要用于交流50Hz、 額定電壓至690V、額定電流至125A的電力系統(tǒng)中.KB0的根本結(jié)構(gòu)1主體2熱磁脫扣器3輔助觸頭模塊4分勵(lì)脫扣器5遠(yuǎn)距離再扣器圖2 KB0根本型產(chǎn)品以KB0根本型為例,如圖2所示開關(guān)主要曲主體,熱磁脫扣器、輔助觸頭 模塊、分勵(lì)脫扣器、遠(yuǎn)距離再扣器5局部組成,而主體局部乂由電磁傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)、主電路接觸器組成如圖2所示.1電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2操作機(jī)構(gòu)3主電路接觸器圖3 KBO開關(guān)主體由圖3我們可以看出,KBO的集成性相對(duì)較高,但是在組成上相對(duì)來說比 較復(fù)雜,機(jī)械零件較多.除根本

10、型之外,KBO以附件模塊的形式對(duì)CPS進(jìn)行了 功能拓展,如消防型、隔離型等.在附件的設(shè)計(jì)上引入了模塊化的設(shè)計(jì)理念, 較傳統(tǒng)方式減小了體積,但是附件模塊的參加增加了開關(guān)的復(fù)雜度和故障率.KBO工作機(jī)制及優(yōu)缺點(diǎn)CPS兼具短路保護(hù)、一般故障保護(hù)過載斷相等非瞬時(shí)動(dòng)作保護(hù)等功能, 但其檢測(cè)方式、保護(hù)方式和動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)與手柄的指示位置相關(guān)聯(lián)在不同產(chǎn) 品中也均有不同.在一般故障方面,KBO是熱磁式保護(hù)的主要代表,熱磁式CPS的過載保護(hù) 功能主要是基于雙金屬片受熱彎曲的原理,定時(shí)限和瞬時(shí)短路保護(hù)功能分別釆 用各相安裝電磁脫扣器和快速螺旋線管電磁鐵的方式實(shí)現(xiàn),具有多套傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 將信號(hào)傳遞至操作機(jī)構(gòu).熱磁式CPS

11、主要有兩大缺點(diǎn)：一是雙金屬片受熱彎曲 的原理受環(huán)境影響過大,動(dòng)作值誤差較大,不可以調(diào)節(jié),不易于限制；二是多 套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)增加了開關(guān)的復(fù)雜性,導(dǎo)致開關(guān)機(jī)械故障兒率加大.基于熱磁式,KBO后續(xù)開發(fā)的電子式產(chǎn)品采用快速螺線管電磁鐵,發(fā)生短 路故障后,螺線管電磁鐵動(dòng)作,直接推動(dòng)動(dòng)觸頭動(dòng)作,后續(xù)山機(jī)構(gòu)或其它卡主 裝置使得動(dòng)靜觸頭保持在斷開位置,以保證快速響應(yīng).KBO的各種保護(hù)功能主要依賴各類脫扣裝置實(shí)現(xiàn),脫扣器價(jià)格相對(duì)廉價(jià), 但脫口裝置在使用壽命、操作頻次、可黑性和機(jī)械復(fù)雜度方面存在一些劣勢(shì). 如熱磁脫扣器大大限制了 KBO的操作頻次,帶熱磁脫扣器時(shí),操作頻率極限值 不超過12次/h.KBO主體在機(jī)械壽命

12、上相當(dāng)高,但是熱磁脫扣器,分勵(lì)脫扣 器、遠(yuǎn)距離再扣器的機(jī)械壽命僅為1000次,這就限制了 KBO的機(jī)械使用壽命.3 SDMK1為代表的CPS產(chǎn)品特點(diǎn)SDMK1系列限制與保護(hù)開關(guān)山沈陽明鑫智能電器生產(chǎn),主要用于交流30Hz 或60Hz、額定工作電壓380V 額定絕緣電壓660V,額定工作電流的電力系 統(tǒng)中接通、承載和分?jǐn)嗾＜掳ㄒ?guī)定的過載條件下的電流,在規(guī)定時(shí)間 內(nèi)承載并分?jǐn)嘁?guī)定的非正常條件下的電流如短路電流.SDMK1的根本結(jié)構(gòu)SDMK1采用一體化技術(shù),在與接觸器相類似的單一電器上,用一套電磁系 統(tǒng)、一套觸頭及滅弧系統(tǒng)、一套智能限制單元來實(shí)現(xiàn)CPS的全部功能.SDMK1 的結(jié)構(gòu)如圖4所示,

13、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,集成度更高,零件數(shù)量較KBO大幅減少,運(yùn)行 穩(wěn)定性更高.1滅弧系統(tǒng)2智能限制單元3觸頭及電磁系統(tǒng)4輔助觸頭模塊圖4 SDMK1組成SDMK1的結(jié)構(gòu)與原理1電磁鐵2觸頭3電流互感器4電流采集芯片5數(shù)字處理芯片6顯示裝置7勵(lì)磁去磁芯片8銜鐵9觸橋圖5 SDMK1結(jié)構(gòu)如圖5所示為SDMK1的結(jié)構(gòu).電源供電后,電磁鐵1產(chǎn)生吸力,將銜鐵8吸引向下,帶動(dòng)觸橋9向下運(yùn)動(dòng),使2的動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng),與靜觸 頭吸合.動(dòng)靜觸頭吸合后,互感器3將電流感應(yīng)到電流采集芯片4,電 流采集芯片將感應(yīng)到的電流值交給數(shù)字處理系統(tǒng),也就是主芯片3,與系統(tǒng) 內(nèi)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行比照運(yùn)算,不管電流或其它參數(shù)正?；虍惓?都通過顯示系

14、 統(tǒng)顯示出來,同時(shí)將電磁鐵的由交流吸合轉(zhuǎn)化為直流保持.如果參數(shù)異常,比 如檢測(cè)到短路電流,那么數(shù)字處理系統(tǒng)5給勵(lì)磁去磁系統(tǒng)7信號(hào),勵(lì)磁去 磁系統(tǒng)接到信號(hào)后馬上給電磁鐵1反向勵(lì)磁去磁系統(tǒng)信號(hào),電磁鐵1迅 速消磁,靠反向彈簧的力使銜鐵8復(fù)位,從而切斷主回路,實(shí)現(xiàn)短路分?jǐn)?也就是說SDMK1主要采用電磁系統(tǒng)作為操作機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)主觸頭運(yùn)動(dòng)接通和 分?jǐn)?通過智能限制單元檢測(cè)主回路電流,并進(jìn)行邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理,限制 電磁系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性,完成故障診斷和運(yùn)算.從根本上說,SDMK1是通過智能 限制單元實(shí)現(xiàn)開關(guān)的各種保護(hù)功能,開關(guān)整體上不存在復(fù)雜的脫扣機(jī)構(gòu).結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單保證了 SDMK1開關(guān)的低故障率,而智能限制

15、保證了全面的可控性.在分?jǐn)啾Ｗo(hù)過程中,復(fù)位彈簧和限位機(jī)構(gòu)相配合,增加觸頭的運(yùn)行行程, 使電弧在大于臨界短路滅弧電流的開距下過零熄滅,隨后在復(fù)位彈簧的作用 下,觸頭返回至與原開距大致相當(dāng)?shù)钠胶馕恢?主要改善了電磁系統(tǒng)的合閘特 性.這個(gè)過程即為動(dòng)態(tài)開距技術(shù).此技術(shù)不但保證了分?jǐn)鄷r(shí)間,而且保證 了分?jǐn)嗨?就目前來說,國內(nèi)產(chǎn)品的分?jǐn)嗨阶畲蟛粫?huì)超過12Ie,而SDMK1 的分?jǐn)鄷r(shí)16Ie,在分?jǐn)嗨缴暇哂邢喈?dāng)大的優(yōu)勢(shì).而在操作頻率上,SDMK1開關(guān)大約為1200次/h,也就是說,它非常適宜用 于重載頻繁動(dòng)作的場(chǎng)合.在使用壽命上,由于沒有復(fù)雜的脫口機(jī)構(gòu)限制其機(jī)械 壽命,SDMK1的整體機(jī)械壽命大約在6

16、00萬次左右,電壽命約為100萬次.SDMK1的智能化與可通信技術(shù)通信方式SDMK1開關(guān)具有多種通信方式,帶有多種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線,包括RS-232、RS- 485 > Modbus> Prifbus、工業(yè)以太網(wǎng)等,無需其他轉(zhuǎn)換器件即可組成工業(yè)數(shù)字 網(wǎng)絡(luò),可以滿足各類不同用戶的要求.通信限制SDMK1開關(guān)內(nèi)部置有傳感器,外部具有通信接口.通過與無線或有線通信 裝置連接,將開關(guān)的丄作狀態(tài)和參數(shù)傳輸?shù)街卫砥脚_(tái),也能接收來自治理平臺(tái)的 指令,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程限制.通斷限制SDMK1開關(guān)對(duì)電氣回路的通斷限制,既可現(xiàn)場(chǎng)限制,也可遠(yuǎn)程限制.如當(dāng) 電力供給緊張,或有區(qū)域改造及維修工程時(shí),農(nóng)村電網(wǎng)停電與送電,

17、可以通過 遠(yuǎn)程限制實(shí)現(xiàn).智能限制當(dāng)電氣回路故障發(fā)生故障時(shí),SDMK1開關(guān)能及時(shí)予以故障保護(hù),如短路保 護(hù)、過載保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、缺相保護(hù)、三相不平衡保護(hù)、漏電保護(hù) 等,同時(shí)還發(fā)出故障報(bào)警信號(hào).如果有其他智能化要求可編程設(shè)定.參數(shù)設(shè)置動(dòng)作整定值可以任意設(shè)定,既可以在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定,也可以遠(yuǎn)程設(shè)定,并且能 自動(dòng)判別用戶設(shè)定的參數(shù)是否合理.可通信功能是智能型低壓電器的典型特征,而智能型低壓電器是中國低壓 電器行業(yè)及產(chǎn)品開展的必然趨勢(shì),也是市場(chǎng)的剛性需求.未來兒年中國智能電 網(wǎng),智能小區(qū),智能城市將快速開展,這也是智能型低壓電器的開展機(jī)遇.4中國低壓電器的智能化開展趨勢(shì)什么是智能低壓電器到訂前為止,

18、國內(nèi)外低壓電器標(biāo)準(zhǔn)上還沒有對(duì)低壓電器智能化進(jìn)行定義.但是,智能化低壓電器這一說法已經(jīng)被低壓電器研發(fā)人員、設(shè)計(jì)人員、制造商 及丄程設(shè)計(jì)人員以及使用部門所接受.低壓智能化電器應(yīng)具有四個(gè)功能上的基 本特征：保護(hù)功能非常齊全、測(cè)量現(xiàn)實(shí)電流參數(shù)、故障記錄與顯示、內(nèi)部故障 自診斷等.隨著建筑電氣的開展和智能電網(wǎng)的建設(shè),擁有智能化功能的低壓電器越來 越受住宅配電系統(tǒng)供給商重視.智能化低壓電器與普通電器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1普通配電電器會(huì)使配電系統(tǒng)產(chǎn)生高次諧波,而智能配電電器能夠消除輸 入信號(hào)中的高次諧波,從而防止高次諧波造成的誤操作.2智能過載電器可以保護(hù)具有多種起動(dòng)條件的電動(dòng)機(jī),具有很高的動(dòng)作可 靠性,例如

19、,電動(dòng)機(jī)過載與斷相保護(hù)、接地保護(hù)、三相不平衡保護(hù)以及反相或 低電流保護(hù)等.3智能保護(hù)繼電器具有監(jiān)控、保護(hù)和通訊功能.4智能電器可以實(shí)現(xiàn)中央訃算機(jī)集中限制,提升了配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程 度,使配電、限制系統(tǒng)的調(diào)度和維護(hù)到達(dá)新的水平.5智能電器采用數(shù)字化的新型監(jiān)控元件,使配電系統(tǒng)和限制中央提供的信 息最大幅度增加,且接線簡(jiǎn)單、便于安裝,提升了工作的可靠性.6智能電器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,可以減少信息重復(fù)和信息通道.低壓電器智能化開展涉及的相關(guān)新技術(shù)智能化低壓電器須滿足性能優(yōu)良、工作可靠、產(chǎn)品體積小、組合化設(shè)計(jì)、 可通信、節(jié)能環(huán)保等要求,要具有保護(hù)、監(jiān)測(cè)、通信、自診斷、顯示等功能, 這是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化所必需

20、的.低壓電器根本智能化技術(shù)U前,智能化低壓電器根本含義主要包括以下功能：保護(hù)與限制功能齊 全,兼有電參數(shù)測(cè)量,外部故障檢測(cè)、報(bào)警和開關(guān)內(nèi)部故障自診斷與報(bào)警,系 統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,電能使用治理等功能或其中一局部功能.為此,需要對(duì)下 列技術(shù)進(jìn)行深入研究.1各類低壓電器根據(jù)其低壓配電、限制系統(tǒng)中地位與作用應(yīng)具有哪些智能 化功能如何實(shí)現(xiàn)這些功能2智能化低壓電器標(biāo)準(zhǔn)研究與制定；智能化功能測(cè)試設(shè)備、測(cè)試方法研 究.3智能化低壓電器集成技術(shù)研究；多種智能化電器集成時(shí),對(duì)不同低壓電 器智能化功能舍??；多種功能重疊時(shí)相互協(xié)調(diào)與配合研究.4智能化低壓電器可靠性包括EMC技術(shù)研究.智能電器可通信技術(shù)研究智能化低壓電器

21、強(qiáng)大功能充分發(fā)揮,必須依賴于低壓配電與限制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 化.為此,對(duì)低壓電器提出了可通信要求.為了滿足網(wǎng)絡(luò)化要求,乂將涉及一 系列技術(shù)的研究.1網(wǎng)絡(luò)化電器與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化研究.2高、中、低壓配電系統(tǒng)無縫連接技術(shù)研究.(3) 智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配套附件研究與開發(fā).(4) 智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)典型方案與整體解決方案研究.(5) 可通信電器試驗(yàn)方法研究及相關(guān)檢測(cè)設(shè)備研制并建立相應(yīng)試驗(yàn)基地.5 SDMK1開關(guān)在智能化領(lǐng)域的應(yīng)用近年來,城市住宅小區(qū)規(guī)模越來越大,供配電、消防和平安等是小區(qū)物業(yè) 治理的重點(diǎn).山于小區(qū)內(nèi)中低壓配電房的數(shù)量較多,小區(qū)內(nèi)消防監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋 范圍較寬,小區(qū)內(nèi)平安監(jiān)控區(qū)域較廣,小區(qū)物業(yè)針對(duì)供電、消防和平安監(jiān)

22、控設(shè) 立了多個(gè)值班室,但LI前仍存在治理效率低和治理不到位等問題,表現(xiàn)為：(1) 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),一般都是山用戶被動(dòng)地上報(bào),然后物業(yè)再安排人 員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析、排查,故障反響周期長.如果故障較為復(fù)雜,有時(shí)還不能 快速進(jìn)行故障診斷以及故障排除；(2) 值班人員多,但是效率低,巡視次數(shù)有限；(3) 根據(jù)配電和平安監(jiān)控值班的相應(yīng)規(guī)定,一般需要24h值守,根據(jù)2人 4班3運(yùn)轉(zhuǎn)的原那么,每個(gè)正規(guī)的值班室需要配置8人,因此值班室越多,需要 的值班人員也越多,日常的運(yùn)行本錢越大.如果采用SDMK1限制與保護(hù)開關(guān)組成小區(qū)智能配電系統(tǒng)、智能消防監(jiān)控系 統(tǒng)和智能平安監(jiān)控系統(tǒng),那么可解決上述問題.這三個(gè)系統(tǒng)可以合

23、為一體,為小 區(qū)物業(yè)治理提供優(yōu)質(zhì)效勞.圖6所示為采用SDMK1系列限制與保護(hù)開關(guān)的解決 方案.圖6 SDMK1實(shí)現(xiàn)方案小區(qū)各級(jí)低壓配電箱、消防報(bào)警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控設(shè)備均中采用SDMK1限制 與保護(hù)開關(guān)進(jìn)行限制和保護(hù),利用SDMK1限制與保護(hù)開關(guān)自帶的RS485通訊接 口及拓展的電力載波模塊和GPRS通訊模塊組成通訊網(wǎng)絡(luò),配電箱或消防限制箱 內(nèi)部的開關(guān)和設(shè)備采用RS485通訊方式,配電箱(限制箱)與配電箱(限制 箱)之間釆用電力載波通訊方式,所有信息發(fā)送至中央限制,中央限制室釆用 GPRS與治理和維護(hù)人員通訊,從而使設(shè)備治理和維護(hù)人員能實(shí)時(shí)對(duì)小區(qū)內(nèi)的供 電、消防和安防進(jìn)行巡檢,一旦發(fā)生故障,立即報(bào)

24、警并指導(dǎo)物業(yè)排查檢修.主要特點(diǎn)和功能：1在配電箱內(nèi)用SDMK1限制與保護(hù)開關(guān)對(duì)被保護(hù)線路和設(shè)備進(jìn)行保護(hù), 每條線路只需要用一臺(tái)SDMK1限制與保護(hù)開關(guān)就可以實(shí)現(xiàn)短路、過載、三相不 平衡、過壓、欠壓、漏電等保護(hù),并實(shí)時(shí)檢測(cè)被保護(hù)線路的電氣參數(shù)電壓、 電流、剩余電流,同時(shí)間接估算被保護(hù)線路的溫升,判斷其是否過載,如果 到達(dá)臨界上限,那么給出預(yù)警.配電箱內(nèi)的SDMK1限制與保護(hù)開關(guān)采用RS485通 訊方式交換信息,再通過電力載波轉(zhuǎn)換模塊將每臺(tái)開關(guān)的信息傳送至監(jiān)控中 心,監(jiān)控中央通過GPRS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控.供電治理和維護(hù)人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)被保 護(hù)線路的電氣參數(shù)和丄作狀態(tài),還可以遠(yuǎn)程限制開關(guān)接通或斷開.如果配電箱 內(nèi)配有可通訊智能電度表,還可以實(shí)現(xiàn)用電信息釆集、用戶數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù) 同享等功能,實(shí)時(shí)獲取用電信息并掌握用電規(guī)律.為電網(wǎng)企業(yè)營銷業(yè)務(wù)治理、 用戶用能治理和小區(qū)物業(yè)治理提供及時(shí)、完整、準(zhǔn)確的根底數(shù)據(jù).2消防報(bào)警系統(tǒng)采用SDMK1限制與保護(hù)開關(guān),該開關(guān)具有剩余電流保護(hù) 功能,能對(duì)各條線路的剩余進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),如果超出整定值那么報(bào)警或者斷開故 障電路.同時(shí),利用該開關(guān)的RS485通訊技術(shù)及拓展的電力載波通信技術(shù)和 GPRS通訊技術(shù),可