0簡介
近年來，各大高校因違規使用大功率惡性負載電器引發的宿舍火災事故時有發生，給學生和學校帶來了巨大的損失。北京大學、哈爾濱工業大學、上海商學院、俄羅斯人民友誼大學的火災，給大學生公寓安全用電敲響了警鐘。據有關部門統計，目前高校宿舍火災80%以上屬于電氣火災。原因包括供電線路老化，但主要原因是學生違規使用惡性負荷和電器在宿舍沒人的情況下超時工作發熱。
作為一個人口密集的地方，一旦發生火災，后果不堪設想，需要我們高度重視其用電安全。做好高校宿舍用電安全管理，為學生提供安全舒適的學習生活，是我們高校的共同任務。
1大學用電量
通過調查研究，學生常用的電器可以分為三類。
(1)儀器負載:此類負載包括電視、電腦和筆記本。它們的共同特點是一般都是由開關電源組成，電壓和電流的波形差別很大。我們把這種載荷稱為儀器載荷。
(2)感性負載:這些負載包括電動牙刷、剃須刀、電子日光燈等。它們的共同特點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相位角。我們稱這種負載為感性負載。
(3)惡意負載:這類負載包括電爐、電飯煲、電熱夾板、電熱毯、電吹風等。這種負載的電氣特性類似于純阻性負載，因此從這個角度也可以稱為阻性負載。其特點是電壓和電流波形相同，相位相同，相角為0。我們把這種負荷稱為惡性負荷。
不同的載荷有不同的特性，當不同的載荷混合在一起時，不容易識別。因此，我們將學生宿舍使用的負荷分成不同的回路分別進行測量和控制，大大提高了惡性負荷識別的準確性。為此，我們提出兩種解決方案，一種是安裝在學生宿舍的單相一進三出電表方案，另一種是安裝在樓層配電箱的多用戶多回路方案。
2多用戶多回路解決方案
多用戶多回路解決方案一般適用于集中式安裝環境。箱體安裝在樓層配電間，然后可以根據需要引入兩個(或三個)回路到每個宿舍，實現分流計量和分流控制，大大提高了惡性負荷識別的準確率，降低了誤判概率，實現了高校宿舍用電的規范安全管理。接線圖如下圖所示。
ADF300L-III-36/3DM(每個宿舍連接三個電路)
ADF300L-III-36/2DM(每個宿舍連接兩個電路)
強函數
用戶雙環(三環)計量控制功能:電表兩條(三條)出線提供給一個宿舍使用，用戶每條線路可以包含所選電表除兩條(三條)線路用電量合計計算以外的所有功能，每條線路的參數可以單獨設置，實現獨立控制；
預付費管理控制功能:可實現余額不足預跳閘提示，斷電自動跳閘；
惡意負載識別功能:可識別學生宿舍常見的吹風機、快熱、電飯煲等惡性負載；
時間管理控制功能:根據學校課表，可以在休息時間自動切斷電源，早上起床時間自動開啟；
強制控制功能:可以通過后臺管理系統實現遠程控制，處理突發事件。
技術參數
技術參數模型 | ADF300L | |
電壓輸入 | 額定電壓 | 3×220/380伏 |
參考頻率 | 50赫茲 | |
功率消耗 | 20VA | |
電能計量 | 總有功電能計量和總無功電能計量 (反向按正向計算) | |
電氣測量 | u、I、P、Q、S、PF、F | |
顯示 | 8位分段LCD顯示器和背光顯示器 | |
切換值 | 8通道開關輸出 | |
電流輸入 | 輸入電流 | 3*250A |
輸出電流 | 10(60)A | |
啟動電流 | 4‰磅 | |
衡量績效 | 測量精度 | 一級 |
脈搏 | 脈沖輸出 | 1個有效脈沖輸出 |
脈沖寬度 | 80毫秒20毫秒 | |
脈沖常數 | 1600 imp/kWh | |
溝通 | 嚙合/界面 | 紅外通信 |
嚙合/界面 | 2路RS485(通信線路需要屏蔽雙絞線) | |
草案 | MODBUS-RTU、DL/T 645-07 | |
環境 | 溫度 | 工作溫度:-20℃~+60℃，儲存溫度:-30℃~+70℃ |
濕度 | ≤95%RH，無冷凝，無腐蝕性氣體。 | |
海拔 | ≤2000米 |
3單相一進三出電表解決方案
單相一進三出電表解決方案電表直接安裝在學生宿舍PZ30箱內，控制功能完善，可以區分空調和一般惡性負荷，適用于南方有空調的學生宿舍。
接線圖和物理圖如下所示。
強函數
一進三出:宿舍方案采用ADM130米，可分為三個照明/插座/空調，分別控制、測量、設置；
惡意負載控制:具有識別惡性負載功能，自動識別各類非法電器(如加熱快、吹風機、電熱毯、暖手器等。)學院禁止，并自動切斷電源；可以設置斷電次數。
基本免費用電:根據管理要求，可對各宿舍、不同區域獨立設置基本用電，為學生提供一定量的免費用電。
負控頻率復位:使用禁用的發熱電器，過載斷電或自動斷電后，可自動恢復供電，并可設定自動供電的時間和頻率。超過自動恢復次數后，管理員會找出原因，在后臺恢復供電。
定時開/關:根據有效日期設置、節假日設置、開/關時間段設置，宿舍內的電源會自動開/關。
白名單管理:維護電器白名單信息，自帶不少于30種學校常用電器的數據庫。支持學習其他電器的特性，白名單負載不會識別惡性負載。
晚上電量低:可以設置晚上在宿舍使用小電流，只能用于手機充電或者小夜燈。
空調模式:當一個通道設置為空調負荷時，會獨立判斷惡性負荷。
技術參數
項目 | ADM130 | ||
規范 | |||
措施 數量 | 電流 壓 | 參考電壓 | 220伏 |
功率消耗 | 10VA(單相) | ||
阻抗 | 2mω | ||
精度等級 | 誤差為0.2% | ||
電流 流動 | 輸入電流 | 5(40)A | |
輸出電流 | 每個輸出電流16A | ||
功率消耗 | 4VA(單次額定電流) | ||
精度等級 | 誤差為0.2% | ||
力量 | 有功功率、無功功率和視在功率，誤差為0.5%。 | ||
電網頻率 | 45 ~ 65 Hz，誤差為0.2% | ||
措施 | 電能 | 有功功率等級1 | |
數字 信號 | 電脈沖輸出 | 1個有源光耦合器輸出 | |
脈搏 | 脈沖寬度 | 80 20毫秒 | |
脈沖常數 | 3200imp/kWh | ||
穿過 認為 | 接口和通信協議 | RS485端口:Modbus RTU | |
通信地址范圍 | Modbus RTU:1~ 247 | ||
波特率 | 支持1200bps~9600bps | ||
戒指 情況 | 工作溫度 | -25℃~+55℃ | |
儲存溫度 | -40℃~+70℃ | ||
相對濕度 | ≤95℅(無冷凝) | ||
海拔 | 2000米 |
4結論
高校宿舍作為一個特殊的應用場合，在傳統電源管理需求的基礎上，有著不同于其他應用的需求。除了基礎電源管理的商業化，它更強調電源安全、按需控制和按需管理。安科瑞致力于高校宿舍用電管理解決方案的持續研發，努力根據高校需求為各大高校提供解決方案，希望與各大高校一起為建設智慧校園、平安校園貢獻力量。
