配電過負荷監控裝置ACM的應用
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《低壓配電設計規范》(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于信號而不應作用于切斷電路。”該條條文說明:“線路的過負載畢竟還未成短路,短時間的過負載并不立即引起災害,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,這時保護可作用于信號。”
《民用建筑電氣設計規范》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于信號而不應切斷電路”，這是一條強制性條文，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。本文重要介紹后者，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范強制性條文的要求。
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于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。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
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”線路或電動機場合，是不允許切斷供電電源的，因此，在這些回路中，我們需要一種裝置，能夠針對不同類型的斷路器的脫扣特性，例如通過電流互感器檢測線路的過電流，并盡可能模擬斷路器的過載脫扣特性，提供一個過載報警信號，提醒用戶線路出現了過負荷，及時采取措施，一方面防止由于斷路器跳閘而產生更大的損失，以滿足規范的規定，另一方面提醒人們即時排查防止更大的故障。
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，具有抗干擾能力強，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。
圖1 ACM硬件原理框圖
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范圍時，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
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