摘要： 本文著重闡述了ACM配電線路過負荷監控裝置的原理、特性及主要參數，即通過檢測配電線路中的電流，對線路的過負荷進行兩段式報警,避免由於過負荷造成線路保護動作而產生不必要的損失，並介紹了ACM在消防配電線路等重要場所的應用。
關鍵字： 消防 過負荷監控 兩段式報警 斷路器
Abstract: The paper expounds the principle ,characteristics and main parameters of ACM overload monitoring device for power distribution .Detecting the current in power distribution circuit to alarm in two-stage for overload, in order to avoid the unnecessary loss caused by the action of protective circuit due to overload. The application of ACM in the important places of fire-fighting is introduced as well.
Keywords: fire fighting ,overload monitoring ,two-stage alarm ,circuit breaker
1 ACM監控裝置設計的依據
《低壓配電設計規範》(GB 50054-95)第4.3.5條:“突然斷電比過負載造成的損失更大的線路,其過負載保護應作用於信號而不應作用於切斷電路。”該條條文說明:“線路的過負載畢竟還未成短路,短時間的過負載並不立即引起災害,在某些情況下可讓導體超過允許溫度運行,也即犧牲一些使用壽命以保證對某些負荷的供電不中斷,如消防水泵之類的負荷,這時保護可作用於信號。”3
《民用建築電氣設計規範》JGJ 16-2008第7.6.5條第4款規定，“突然斷電比過負荷造成的損失更大的線路，其過負荷保護應作用於信號而不應切斷電路”，這是一條強製性條文，必須遵守。過負荷保護的對象有兩個:一個是消防設備,即電動機；另一個是給這些消防設備配電的線路。本文重要介紹後者，即說明如何運用ACM實現配電線路過負荷報警功能以滿足規範強製性條文的要求。
在配電設計中常用的有微型斷路器和塑殼斷路器。其中微型斷路器主要應用於家用及類似場所的過電流保護，額定電流不超過125A；工業類場合使用的多為塑殼斷路器。1 根據GB10963.1-2005、GB14048.2-2008以上類型的斷路器都有其動作斷開特性，見表1：
表1 配電用過負荷保護特性
試驗電流名稱
整定電流倍數
（塑殼斷路器例）
約定時間
起始
狀態
In≤63A
In≥63A
約定不動作電流
1.05
≥1h
≥2h
從冷態開始
約定動作電流
1.3
＜1h
＜2h
從熱態開始
由表1可得，一旦配電線路中的電流超過一定的倍數，斷路器會在約定的時間內動作，從而切斷負載電流。但是，正如上述“突然斷電會導致比過負荷而造成的損失更大的”線xian路lu或huo電dian動dong機ji場chang合he，是shi不bu允yun許xu切qie斷duan供gong電dian電dian源yuan的de，因yin此ci，在zai這zhe些xie回hui路lu中zhong，我wo們men需xu要yao一yi種zhong裝zhuang置zhi，能neng夠gou針zhen對dui不bu同tong類lei型xing的de斷duan路lu器qi的de脫tuo扣kou特te性xing，例li如ru通tong過guo電dian流liu互hu感gan器qi檢jian測ce線xian路lu的de過guo電dian流liu，並bing盡jin可ke能neng模mo擬ni斷duan路lu器qi的de過guo載zai脫tuo扣kou特te性xing，提ti供gong一yi個ge過guo載zai報bao警jing信xin號hao，提ti醒xing用yong戶hu線xian路lu出chu現xian了le過guo負fu荷he，及ji時shi采cai取qu措cuo施shi，一yi方fang麵mian防fang止zhi由you於yu斷duan路lu器qi跳tiao閘zha而er產chan生sheng更geng大da的de損sun失shi，以yi滿man足zu規gui範fan的de規gui定ding，另ling一yi方fang麵mian提ti醒xing人ren們men即ji時shi排pai查zha防fang止zhi更geng大da的de故gu障zhang。4
2 ACM監控裝置的基本原理
2.1監控裝置的原理
ACM配電線路過負荷監控裝置，采用最新的32位單片機技術，具有抗幹擾能力強，工作穩定可靠、數字化、網絡化等特點。通過檢測線路的電流，實現配電回路的兩段式報警。該監控裝置可具有電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、漏電流測量功能、電流2～15次諧波分析功能、內置蜂鳴器、指示燈報警功能、報警事件記錄、RS485 Modbus-RTU、Profibus-DP協議通訊接口、開關量輸入、可編程繼電器輸出、DC4～20mA模擬量輸出等功能，方便與PLC、工控機等工控設備組成網絡，實現線路運行的遠程監控。監控裝置硬件原理框圖如圖1所示。
2.2主要功能
1）負載電流監控
配電回路中，監控裝置可分別與微型斷路器、塑殼斷路器配合使用（此時的斷路器應為單磁脫扣斷路器），報警段見表2。以塑殼斷路器為例，負載電流超過報警1段過載值1.05In時，報警1瞬動報警；負載電流超過報警2段過載值1.3In時，在（1.3～4）In範圍時，報警延時報警，遵循反時限原則，負載電流越大，報警延時時間越短。時間電流曲線如圖1所示，1.3In動作時間可設定。
表2 配電線路保護電器類型
配電線路保護電器類型
1段報警
2段報警
微型斷路器
1.13In
1.45In
塑殼斷路器
1.05In
1.3In
表3 曲線圖說明
代號
說明
Ⅰ
正常運行
Ⅱ
報警1段動作
Ⅲ
報警1段動作、報警2段延時區間
Ⅳ
報警2段動作區間
T
報警2段動作延時時間曲線
I1
報警1段過載值（此值設定根據表2）
I2
報警2段過載值（此值設定根據表2）
2）漏電流監控
通過測量主回路中的漏電流，對漏電流進行監控，通過D01（95,96）繼電器或內部蜂鳴器報警。
3）測量功能
具有測量相電壓、線電壓、相電流、電流與額定電流的過載百分比、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、漏電流和諧波的功能。
3 消防場合的應用
消防用電設備較多，除消防水泵以外，還有消防電梯、防排煙風機、防火卷簾門等，有的是電力用電,有的屬照明用電；有的有備用機組，而有的無；有的隻是在消防時使用,有you的de平ping時shi長chang期qi使shi用yong隻zhi是shi兼jian作zuo消xiao防fang設she備bei，例li如ru排pai風feng兼jian排pai煙yan機ji，消xiao防fang電dian梯ti兼jian客ke梯ti，正zheng常chang照zhao明ming兼jian應ying急ji照zhao明ming等deng。負fu荷he的de性xing質zhi和he使shi用yong情qing況kuang不bu一yi樣yang。針zhen對dui那na些xie正zheng常chang兼jian消xiao防fang使shi用yong的de設she備bei及ji其qi配pei電dian線xian路lu，最zui恰qia當dang的de辦ban法fa是shi采cai取qu一yi定ding技ji術shu措cuo施shi，以yi實shi現xian正zheng常chang使shi用yong時shi過guo載zai切qie斷duan電dian源yuan，在zai消xiao防fang狀zhuang況kuang時shi過guo載zai報bao警jing。可ke以yi使shi用yongACM係列監控裝置:
1）當dang負fu載zai電dian流liu超chao過guo一yi段duan報bao警jing閾yu值zhi時shi，監jian控kong裝zhuang置zhi可ke通tong過guo指zhi示shi燈deng發fa出chu報bao警jing指zhi示shi，負fu載zai電dian流liu繼ji續xu增zeng加jia，超chao過guo二er段duan報bao警jing閾yu值zhi時shi，監jian控kong裝zhuang置zhi通tong過guo指zhi示shi燈deng及ji蜂feng鳴ming器qi報bao警jing；
2）漏電流報警功能，可通過測量線路中的漏電流進行漏電流報警，這也是火災監控的有效方法；
3）監控裝置通過兩路開關量輸入可監控線路中斷路器的開合狀態，除了ACM監控裝置本身可以報警外，還具有一路可編程繼電器輸出，分別可對一段報警、二段報警、漏電流或斷路器的狀態進行輸出，便於進行聯動控製。
4）ACM監控裝置可具有4～20mA模擬量輸出及RS485 Modbus-RTU通訊、Profibus-DP通訊，便於上位機監控。
4 ACM在實際中的應用
圖3為ACM配電線路監控裝置的原理圖。在此圖中，ACM監(jian)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)和(he)塑(su)殼(ke)斷(duan)路(lu)器(qi)配(pei)合(he)使(shi)用(yong)的(de)，塑(su)殼(ke)斷(duan)路(lu)器(qi)有(you)單(dan)磁(ci)和(he)熱(re)磁(ci)兩(liang)種(zhong)，單(dan)磁(ci)斷(duan)路(lu)器(qi)隻(zhi)具(ju)有(you)短(duan)路(lu)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)，無(wu)熱(re)過(guo)載(zai)保(bao)護(hu)，在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，線(xian)路(lu)中(zhong)如(ru)有(you)過(guo)載(zai)現(xian)象(xiang)，斷(duan)路(lu)器(qi)不(bu)會(hui)動(dong)作(zuo)，ACM監(jian)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)會(hui)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)過(guo)載(zai)程(cheng)度(du)分(fen)別(bie)發(fa)出(chu)報(bao)警(jing)信(xin)號(hao)，提(ti)醒(xing)現(xian)場(chang)維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)，也(ye)可(ke)遠(yuan)傳(chuan)至(zhi)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)。熱(re)磁(ci)塑(su)殼(ke)斷(duan)路(lu)器(qi)既(ji)具(ju)有(you)短(duan)路(lu)保(bao)護(hu)又(you)具(ju)有(you)熱(re)過(guo)載(zai)保(bao)護(hu)，此(ci)時(shi)，ACM監控裝置僅可作為報警功能作用，當檢測到電流達到設定閾值後，內部繼電器動作。
監控裝置配套電流互感器使用安科瑞AKH-0.66係列電流互感器，若配電線路的額定電流為32A，互感器選用AKH-0.66-60/5，該型號互感器具有2In範圍測量，監控裝置最大可持續測量電流達到10A,因此裝置最大可監測4倍的過載電流。對於需要監測剩餘電流回路的場合還需加裝AKH-0.66L係列剩餘電流互感器。上圖，當配電線路電流超過1段報警閾值時，繼電器（7、8）閉合，1段報警輸出，KA1線圈得電，PGR燈光報警；當負載程度增大，達到2段報警閾值時，繼電器（9,10）閉合，2段報警輸出，KA2線圈得電，PGshengbaojing。danganxiashengguangbaojingjiechuanniuhuofuzaidianliujiangdihou，baojingzhuangtaijiechu。kaiguanliangshurukebaduanluqidefenhezhahetuokouzhuangtaishangchuanzhihoutaikongzhizhongxin，lingkezengjiayilukebianchengjidianqijidianqizuoweiyuanchengkongzhihuoloudianliubaojingshuchudengshiyong，jutishiyongkecankaoACM過負荷監控裝置說明。
5 結論
ACM係(xi)列(lie)配(pei)電(dian)線(xian)路(lu)過(guo)負(fu)荷(he)監(jian)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)兩(liang)段(duan)式(shi)報(bao)警(jing)，報(bao)警(jing)遵(zun)循(xun)反(fan)時(shi)限(xian)原(yuan)則(ze)，過(guo)負(fu)荷(he)程(cheng)度(du)越(yue)大(da)，報(bao)警(jing)速(su)度(du)越(yue)快(kuai)，符(fu)合(he)了(le)現(xian)場(chang)狀(zhuang)況(kuang)。同(tong)時(shi)，該(gai)裝(zhuang)置(zhi)的(de)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)很(hen)好(hao)的(de)符(fu)合(he)了(le)標(biao)準(zhun)的(de)要(yao)求(qiu)，值(zhi)得(de)廣(guang)大(da)電(dian)氣(qi)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)使(shi)用(yong)。
參考文獻
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