一、智慧用電定義

智慧用電是利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+等智慧用電安全技術(shù)，通過監(jiān)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(shù)據(jù)云計(jì)算平臺(tái)、火情智能研判等專業(yè)應(yīng)用，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析處理，異常報(bào)警等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)用電線路的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在電氣火災(zāi)防患中發(fā)揮著重要作用，實(shí)現(xiàn)了人防物防技防的相結(jié)合。最大限度做到“早發(fā)現(xiàn)、早治理”，切實(shí)保障人們的生產(chǎn)生活、生命和財(cái)產(chǎn)安全。

二、智慧用電系統(tǒng)原理

智慧用電系統(tǒng)是由剩余電流互感器、溫度傳感器、智慧用電安全探測器、報(bào)警器、智慧用電app或滅弧裝置等構(gòu)成的電氣火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測并實(shí)施報(bào)警，其系統(tǒng)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(hào)，經(jīng)放大、AC/DC變換、A/D變換、CPU處理后，送至輸出端。輸出信號(hào)經(jīng)總線輸往監(jiān)控設(shè)備。監(jiān)控設(shè)備接收的漏電信息經(jīng)CPU處理后，送往報(bào)警器、顯示器、信號(hào)輸出級(jí)。報(bào)警器由報(bào)警指示燈、蜂鳴器組成，顯示器由四位數(shù)碼管（LED）組成，用以顯示回路數(shù)和漏電電流大小，信號(hào)輸出級(jí)輸出各種報(bào)警及控制信號(hào)，用于報(bào)警及切斷電源等。監(jiān)控設(shè)備還有信號(hào)存儲(chǔ)及打印功能，供隨時(shí)查詢。

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

三、智慧用電組網(wǎng)方式

監(jiān)控系統(tǒng)的三種組成方式

1）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由剩余電流互感器、漏電探測器、漏電報(bào)警器組成。探測器、報(bào)警器以有線方式連接--如圖3所示。

圖3 探測器報(bào)警器分體式結(jié)構(gòu)

2）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由剩余電流互感器、漏電探測報(bào)警器組成，探測報(bào)警器由*種的探測器與報(bào)警器組合而成（獨(dú)立式）。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警，可以再增加遠(yuǎn)程報(bào)警盒--如圖4所示，探測報(bào)警器與遠(yuǎn)程報(bào)警盒以有線方式連接。

圖4 探測器報(bào)警器一體式結(jié)構(gòu)

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

四、智慧用電系統(tǒng)安裝方式

2.1、低壓配電系統(tǒng)總剩余電流檢測

如果想監(jiān)測本單位用電系統(tǒng)的總體絕緣狀態(tài)，可以檢測系統(tǒng)的總剩余電流，前提是單位需有獨(dú)立的變電系統(tǒng)。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(bào)警器可以選用分體式或一體式結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

圖6 系統(tǒng)剩余電流監(jiān)測

此種剩余電流檢測要求供電系統(tǒng)的接地形式為TN-S系統(tǒng)。

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(hào)是互感器以后線路及負(fù)載產(chǎn)生的剩余電流，如圖7所示。

圖7 干線剩余電流監(jiān)測

2.3、多路干線剩余電流檢測

以2路檢測為例：2個(gè)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(jiān)測

五、智慧用電系統(tǒng)安裝及注意事項(xiàng)

3.1、分級(jí)保護(hù)

為了縮小發(fā)生人身電擊事故和接地故障切斷電源時(shí)引起的停電范圍，通常在供電線路的不同地點(diǎn)安裝三級(jí)（或兩種）不同容量的剩余電流保護(hù)裝置，以形成分級(jí)保護(hù)。根據(jù)用電負(fù)載及線路情況，一般分兩級(jí)或三級(jí)保護(hù)。適用于城鎮(zhèn)和農(nóng)村*級(jí)和第二級(jí)保護(hù)，其具體安裝圖在GB13955-2005中已有明確規(guī)定。

3.2、安裝注意事項(xiàng)

3.2.1 系統(tǒng)剩余電流檢測

在系統(tǒng)接地型式為TN-C-S系統(tǒng)中，變壓器低壓側(cè)出線為PEN線對(duì)地是絕緣的。

PEN經(jīng)接線端子分成N線與PE線后，N線不再接地。這時(shí)，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(duì)220V供電系統(tǒng)，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(fù)接地。

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

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

3.2.3 剩余電流互感器的安裝

剩余電流互感器應(yīng)安裝易于檢修的地方，互感器的安裝沒有方向問題。互感器可以直接掛在線上，也可以固定在配電盤上，但安裝時(shí)應(yīng)注意安全。

3.2.4 報(bào)警值的設(shè)定

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

五、不同供電系統(tǒng)的安裝方式

按照相關(guān)規(guī)范要求，建設(shè)項(xiàng)目的區(qū)域低壓配電系統(tǒng)應(yīng)是TN-S系統(tǒng)，即“三相五線制”。在工程實(shí)踐中，往往從節(jié)省投資出發(fā)，把供電干線設(shè)計(jì)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(gè)配電系統(tǒng)來看，則成為TN-C-S系統(tǒng)。

較老舊的建筑，其低壓配電系統(tǒng)多是TN-C系統(tǒng)，即“三相四線制”。

不管干線是哪種系統(tǒng)形式，在需要設(shè)置剩余電流式探測器的低壓配電柜安裝時(shí)，都應(yīng)當(dāng)在配電柜內(nèi)把出線轉(zhuǎn)換成TN-S系統(tǒng)或TT系統(tǒng)，并且要確保出線的N線不重復(fù)接地。

力安科技基于大數(shù)據(jù)的電氣火災(zāi)隱患治理系統(tǒng)——智慧用電系統(tǒng)，智慧用電是城市安全的重要組成部分，其核心是“兩平臺(tái)一服務(wù)”，智慧用電遵循“隱患分析數(shù)據(jù)化、隱患監(jiān)管網(wǎng)格化和隱患治理社會(huì)化”的原則，為城市用電安全建立一個(gè)可持續(xù)、可運(yùn)營的電氣火災(zāi)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(zāi)的發(fā)生率和預(yù)防城市重特大電氣火災(zāi)事故。城市電氣火災(zāi)隱患治理系統(tǒng)包含的兩平臺(tái)一服務(wù)，即：

（1）電氣火災(zāi)隱患分析平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)隱患分析數(shù)據(jù)化

采用力安科技創(chuàng)新的基于大數(shù)據(jù)的電氣火災(zāi)隱患分析技術(shù)，能夠分析判斷電氣線路和電氣設(shè)備存在的十大火災(zāi)隱患，

（2）電氣火災(zāi)隱患監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)隱患管理網(wǎng)格化

長期以來各級(jí)監(jiān)管部門由于對(duì)物理世界存在的隱患缺乏管理工具和平臺(tái)，無法真正了解城市隱患的現(xiàn)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(zāi)隱患監(jiān)管平臺(tái)提供轄區(qū)電氣火災(zāi)隱患的分布數(shù)據(jù)、整改數(shù)據(jù)和隱患惡化趨勢等。

（3）電氣火災(zāi)隱患治理服務(wù)，實(shí)現(xiàn)隱患治理社會(huì)化

通過第三方安全服務(wù)建立企業(yè)本地化、專業(yè)化的服務(wù)隊(duì)伍，通過安全服務(wù)的資源整合為企業(yè)提供隱患排查和整治等安全服務(wù)。

基于大數(shù)據(jù)的電氣火災(zāi)隱患治理系統(tǒng)包含電氣火災(zāi)綜合治理的三大關(guān)鍵點(diǎn)——隱患的發(fā)現(xiàn)、隱患的管理和隱患的治理，構(gòu)建了閉環(huán)的電氣火災(zāi)隱患治理體系，實(shí)現(xiàn)城市電氣火災(zāi)發(fā)生率的大幅度下降，是城市防范電氣火災(zāi)的“防火墻”

河南力安測控科技有限公司是目前國內(nèi)智慧用電安全管理系統(tǒng)設(shè)備提供商，2017年裝機(jī)量全國三。力安科技積極構(gòu)筑智能傳感、智能控制、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和能源管理等技術(shù)融合的“智慧設(shè)消防”藍(lán)圖，推動(dòng)傳統(tǒng)電氣安全領(lǐng)域的智慧變革。目前，已陸續(xù)完成浙江、上海、北京、南京等地的全國戰(zhàn)略布局，研發(fā)能力和技術(shù)水平均處于國內(nèi)*地位。