多用戶(hù)多回路宿舍用電管理解決方案

0 引言
       近幾年來(lái)，因違規使用大功率惡性負載電器導致宿舍失火的安全事故在各大高校時(shí)有發(fā)生，給學(xué)生和學(xué)校都帶來(lái)了巨大的損失。北京大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海商學(xué)院以及俄羅斯人民友誼大學(xué)等高校學(xué)生公寓發(fā)生的火災給高校學(xué)生公寓的安全用電敲響了警鐘。根據相關(guān)部門(mén)的統計，目80%以上的高校學(xué)生宿舍火災屬于電氣火災。其發(fā)生的原因包括供電線(xiàn)路老化等問(wèn)題，但主要的原因還是由于學(xué)生違規使用惡性負載以及宿舍沒(méi)有人的情況下電器超時(shí)工作發(fā)熱導致。

       高校宿舍作為一個(gè)人員居住密集的場(chǎng)所，一旦發(fā)生火災其后果難以想象，所以其用電安全非常需要我們去重視，做好高校宿舍用電安全治理工作，給學(xué)生提供一個(gè)安全舒適的學(xué)習生活換景，是高校和我們共同的任務(wù)。
1 高校用電
通過(guò)調查研究, 學(xué)生常用的用電器可歸為三大類(lèi)。
（1）儀器儀表性負載：這類(lèi)負載有電視機、電腦、筆記本等。它們的共同特點(diǎn)是一般都由開(kāi)關(guān)電源組成, 電壓和電流的波形相差很大, 我們將這類(lèi)負載統稱(chēng)為儀器儀表性負載。
（2）感性負載：這類(lèi)負載包括電動(dòng)牙刷、剃須刀、電子日光臺燈等。它們的共同特點(diǎn)是電壓和電流的波形相同, 但相位不同, 電流滯后于電壓一個(gè)相位角, 我們將這類(lèi)負載統稱(chēng)為感性負載。
（3）惡性負載：這類(lèi)負載包括電爐子、電飯鍋、熱得快、電燙熱夾板、電熱毯、電吹風(fēng)等。此類(lèi)負載的電特性類(lèi)似于純電阻負載, 因此從這個(gè)角度看也可稱(chēng)為阻性負載, 其特點(diǎn)是電壓和電流波形相同, 且相位相同, 相位角為0, 我們將這類(lèi)負載統稱(chēng)為惡性負載。

       不同負載具有不同的特征，而當不同負載混合使用時(shí)，要對其進(jìn)行識別并非易事。因此我們通過(guò)將學(xué)生宿舍內部使用的負載分為不同回路去分別計量，分別控制，大大提高了惡性負載識別的準確性，對此我們提出了兩種解決方案，一種是安裝在學(xué)生宿舍內部的單相一進(jìn)三出電表解決方案，另一種是集中安裝于樓層配電箱的多用戶(hù)多回路解決方案。
2 多用戶(hù)多回路解決方案
       多用戶(hù)多回路解決方案一般適用于集中安裝的環(huán)境，箱體集中安裝于樓層配電間，然后根據需求可以每個(gè)寢室引入兩個(gè)（或三個(gè)）回路，實(shí)現分路計量、分路控制，大大提高惡性負載識別的準確性，降低誤判的概率，實(shí)現高校宿舍用電規范化、安全化管理，其接線(xiàn)圖如下圖所示。

技術(shù)參數        型號

ADF300L

電壓輸入

額定電壓

3×220/380V

參比頻率

50Hz

功耗

<20VA

電能計量

總有功電能計量、總無(wú)功電能計量

（反向計入正向）

電量測量

U、I、P、Q、S、PF、F

顯示

8位段式LCD顯示、背光顯示

開(kāi)關(guān)量

8路開(kāi)關(guān)量輸出

電流輸入

輸入電流

3*250A

輸出電流

10(60)A

起動(dòng)電流

4‰Ib

測量性能

測量精度

1級

脈沖

脈沖輸出

1路有功脈沖輸出

脈沖寬度

80ms±20ms

脈沖常數

1600 imp/kWh

通信

接口

紅外通訊

接口

2路RS485(通訊線(xiàn)需要屏蔽雙絞線(xiàn))

協(xié)議

MODBUS-RTU、DL/T 645-07

環(huán)境

溫度

工作溫度：-20℃~+60℃，存儲溫度：-30℃~+70℃

濕度

≤95%RH，不結露，無(wú)腐蝕性氣體場(chǎng)所

海拔

≤2000m

3 單相一進(jìn)三出電表解決方案
       單相一進(jìn)三出電表解決方案表計直接安裝在學(xué)生宿舍的PZ30箱內，控制功能完善，能夠將空調和一般惡性負載區別開(kāi)，適用于南方裝有空調的學(xué)生宿舍。
接線(xiàn)圖及實(shí)物圖如下所示。

主要功能
一進(jìn)三出：宿舍方案使用ADM130的儀表，可以分三路照明/插座/空調，三路單獨控制，單獨計量，單獨設置；
惡性負載控制：具備惡性負載識別功能，自動(dòng)識別學(xué)院規定禁止使用的各類(lèi)違章電器（如熱得快、電吹風(fēng)、電熱毯、暖手煲等）功能，自動(dòng)斷電；斷電次數可設。
基礎免費電量：可根據管理要求，對各宿舍，不同區域獨立設置基礎電量，提供給學(xué)生一定的免費電量。
負控次數復位：超負荷斷電或使用禁用發(fā)熱電器自動(dòng)斷電后可自動(dòng)恢復供電，自動(dòng)供電時(shí)間和次數可設。超過(guò)自動(dòng)恢復次數后由管理員查明原因后臺恢復供電。
定時(shí)通斷：根據生效日期設置、節假日設置、通斷時(shí)間段設置，來(lái)自動(dòng)對宿舍供電進(jìn)行通斷。
白名單管理：維護電器白名單的信息，自帶不低于30類(lèi)學(xué)校常用電器使用特征的數據庫。支持學(xué)習其他電器使用特征，白名單負載不會(huì )識別惡性負載。
夜間小功率：可以設置宿舍夜間小電流的使用，僅能供手機充電或夜燈使用。
空調模式：當一路設置為空調負載時(shí)，將會(huì )獨立判斷惡性負載。

技術(shù)參數

4 結束語(yǔ)
       高校宿舍作為一個(gè)特殊應用場(chǎng)合，在傳統的電能管理需求的基礎上有著(zhù)與其他應用場(chǎng)合所不同的要求，除基本的用電管理商品化外，加強調用電安全和按需控制、按需管理。安科瑞致力于高校宿舍用電管理解決方案的持續研發(fā)中，根據高校需求努力為各大高校提供解決方案，希望能夠和各大高校一起為建設智慧校園、平安校園出一份力。