智能配電箱的設(shè)計與應(yīng)用

陳國輝，王 博，肖禎勇

(深圳市海億達能源科技股份有限公司，廣東深圳518057)

智能配電箱的設(shè)計與應(yīng)用

陳國輝，王 博，肖禎勇

(深圳市海億達能源科技股份有限公司，廣東深圳518057)

陳國輝(1984—)，男，從事建筑電氣智能化、機電設(shè)施運營管理和能源管理方面的工作。

介紹了EFM4100系列智能配電箱的特點，結(jié)合工程實例分析了EFM4100系列智能配電箱的典型應(yīng)用。指出EFM4100系列智能配電箱是一種數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化的電氣控制設(shè)備，保障了供配電系統(tǒng)與用電設(shè)備的安全、可靠、高效運行，達到了節(jié)能降耗的目的，降低了值班人員管理與維護的難度。

智能配電箱;智能照明模塊;電氣火災(zāi)監(jiān)控模塊;智能儀表

0 引言

常規(guī)配電箱是為電氣設(shè)備提供電能的配電與控制的裝置，主要具有配電、雙電源切換、短路及過載保護、簡單的開關(guān)控制、設(shè)備起?？刂频裙δ?。隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，各種監(jiān)測裝置越來越智能，故需要集配電、控制、保護、計量、通信為一體的智能化管控箱，可完全替代常規(guī)配電箱，彌補常規(guī)配電箱在技術(shù)上的不足，在用電過程可進行有效的監(jiān)測管控，滿足智能化時代的配電需求。

1 EFM4100系列智能配電箱

EFM4100智能配電箱滿足國家標(biāo)準(zhǔn)且外觀美觀，最主要的是功能強大，在預(yù)防電氣火災(zāi)、保護后端電器設(shè)備、延長電器壽命及能源消耗統(tǒng)計等方面具有明顯的優(yōu)勢。

1.1 設(shè)計選型

常規(guī)配電箱的設(shè)計涉及多個專業(yè)，選型復(fù)雜。智能建筑中的照明配電箱和動力配電箱，都是由強電專業(yè)與弱電專業(yè)共同設(shè)計完成的。強電需要對配電箱中的斷路器、接觸器、雙電源開關(guān)、線纜規(guī)格、配電箱外形尺寸等各個元器件進行選型與數(shù)量的配備確認，過程繁瑣復(fù)雜;弱電專業(yè)需要對配電箱進行數(shù)據(jù)采集、上傳等，涉及通信模塊、數(shù)字控制器、可編程控制器等元器件的選型與控制邏輯設(shè)計，跨專業(yè)的設(shè)計需要多次溝通，增加了設(shè)計人員的工作難度與工作量。

智能配電箱的設(shè)計與選型簡單，簡化了設(shè)計人員的工作量，只需根據(jù)工藝過程、設(shè)備種類及容量進行選型。對于弱電專業(yè)，智能配電箱內(nèi)部已包含控制模塊，并預(yù)留通信接口，所以弱電專業(yè)工程師只需考慮各個配電箱的連接組網(wǎng)過程。

1.2 結(jié)構(gòu)組裝方面

常規(guī)配電箱一般由開關(guān)柜廠提供配電箱基礎(chǔ)配件，如箱體、斷路器、接觸器、線纜等，而對于智能照明模塊、電氣火災(zāi)監(jiān)控模塊、電涌保護模塊、智能儀表、電動機保護器等智能化裝置，則需相關(guān)專業(yè)廠家提供給柜廠再進行設(shè)計與組裝。由于產(chǎn)品涉及廠家多且安裝人員不夠?qū)I(yè)，配電箱出廠測試僅能針對配電功能進行測試，而安裝在箱體內(nèi)的保護、控制、計量等智能化裝置需到現(xiàn)場由系統(tǒng)廠家進行整體測試與調(diào)節(jié)，故無法保障配電箱可靠性與功能性。智能配電箱箱體及其內(nèi)部的主要元器件均由同一廠家提供，且統(tǒng)一由專業(yè)人員在工廠進行組裝，通過專業(yè)化全方位的出廠檢驗、測試，從而更好地保障產(chǎn)品功能，故產(chǎn)品可靠性與穩(wěn)定性更高。

1.3 運營方面

常規(guī)配電箱的配電與弱電之間存在接口，系統(tǒng)運營過程中一旦出現(xiàn)故障，技術(shù)上常難以快速判斷故障原因，易導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，甚至無法使用。智能配電箱由單一廠家生產(chǎn)，協(xié)調(diào)簡單，且易操作、易維護。

EFM4100智能配電箱在傳統(tǒng)配電箱元器件的基礎(chǔ)上，融入了保護模塊、計量模塊與通信模塊，通過這些元器件完成智能配電箱的集成。智能配電箱基于建筑與工業(yè)、能源與設(shè)施等不同用戶及各種系統(tǒng)需求，旨在通過一種安全、可靠、簡單、智能的方式，保障配用電系統(tǒng)與設(shè)施的安全、可靠、高效運行。智能配電箱主要元件如圖1所示。

圖1 智能配電箱主要元件

(1)電氣火災(zāi)監(jiān)控模塊EFM1210系列可對剩余電流、溫度等電氣火災(zāi)危險參數(shù)進行實時監(jiān)測，具有超溫、過流等聲光預(yù)警與報警控制功能，同時具有電參數(shù)監(jiān)測與電能計量功能，可節(jié)省所在回路智能儀表的配置，降低成本。

(2)智能儀表EFM系列提供0.2 s級高精度全電量測量、能耗統(tǒng)計與通信。

(3)電氣安全監(jiān)測裝置EFM1200系列可對母排連接處、斷路器上下觸頭、電纜接頭等關(guān)鍵部位溫度或弧光“零距離”監(jiān)測，記錄和分析關(guān)鍵點的溫度及弧光信息，實現(xiàn)超溫預(yù)警與弧光報警，保障安全。

(4)電動機智能管控單元EFM1300系列除了具有過流、過載等保護功能外，還具有實時監(jiān)測電機負載的用電量、電機運行狀態(tài)，進行能耗統(tǒng)計與能效分析，可節(jié)省智能儀表的配置，降低成本。

(5)電涌保護器EFM1220系列具備劣化指示、干接點告警、雷電計數(shù)等功能。

(6)智能照明模塊EFM1700系列實現(xiàn)照明負載就地手動與自動遠程控制及不同功能區(qū)域的場景模式選擇與控制，同時進行電參數(shù)監(jiān)測與電能計量，可節(jié)省智能儀表的配置，降低成本。

2 典型應(yīng)用

EFM4100系列智能配電箱適合于建筑、工業(yè)等場合，且已在南寧東站、新鄭機場等項目中成功應(yīng)用。

在新鄭機場項目中，EFM4100系列智能配電箱替代了傳統(tǒng)動力、照明、中央空調(diào)等設(shè)備的配電箱與控制箱，實現(xiàn)對動力、照明設(shè)備、中央空調(diào)水系統(tǒng)與風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的配電，并具有多種保護功能(短路保護、過載保護、電涌保護等)，可手動/自動控制、開關(guān)控制、電參數(shù)監(jiān)測與分項電能計量，并定期自動巡檢設(shè)備、設(shè)備開關(guān)機異常告警等多種功能，支持樓宇自動化、電氣火災(zāi)監(jiān)控、能源管理等多種系統(tǒng)接口，同時也支持無線傳輸。目前，智能配電箱運行良好，可保障供配電系統(tǒng)與用能設(shè)備安全、可靠、高效地運行。

在南寧東站項目中，EFM4100系列智能配電箱主要取代了中央空調(diào)空調(diào)機組、新風(fēng)機組、冷凍泵、冷卻泵等空調(diào)設(shè)備的控制箱及數(shù)字控制器、變頻器、智能儀表等監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)了中央空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)備與風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)測、分析、驅(qū)動、管控，采用全時能效管控技術(shù)系統(tǒng)實現(xiàn)風(fēng)水聯(lián)動調(diào)節(jié)與控制，中央空調(diào)設(shè)備(風(fēng)+水)總節(jié)能率高達20%，在滿足站房舒適度的條件下，不僅達到了節(jié)能降耗的目的，而且也降低了值班人員管理與維護的難度，提高了管理效率，降低了用人成本。

3 結(jié)語

EFM4100系列智能配電箱適用于商業(yè)樓宇、大型公共基礎(chǔ)設(shè)施等場合，是集配電、控制、保護、計量為一體的數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化的電氣控制設(shè)備，通過電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)的集成，不僅具有傳統(tǒng)配電箱的所有功能，還實現(xiàn)了電參數(shù)采集、網(wǎng)絡(luò)通信、可編程組態(tài)、智能控制等功能，可為用戶提供更實用的設(shè)備運行與維護管控功能。

［1］胡國文，蔡桂龍，胡乃定.現(xiàn)代民用建筑電氣工程設(shè)計與施工［M］.北京:中國電力出版社，2005.

［2］李炳華.淺談建筑電氣新技術(shù)的應(yīng)用［J］.智能建筑電氣技術(shù)，2010(6):16-21.

［3］陳傳虞，陳家楨.綠色照明——新型集成電路工作原理與應(yīng)用［M］.北京:人民郵電出版社，2010.

［4］GB 7251.1—2013低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分:型式試驗和部分型式試驗成套設(shè)備［S］.

［5］賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護原理［M］.北京:水利電力出版社，2001.

Design and Application of Intelligent Distributing Box

CHEN Guohui，WANG Bo，XIAO Zhenyong
(Shenzhen Hietech Energy Technologies Co.，Ltd.，Shenzhen 518057，China)

This paper introduced thecharacteristics of EFM4100 series intelligent distributing box.Combining by engineering example，the typical applications of EFM4100 series intelligent distribution box were analyzed.It is pointed out that EFM4100 series intelligent distribution box is a kind of digital，integrated，networking and intelligent electrical control equipment to guarantee the Safe，reliable and efficient operations of pwer supply and distribution system and electric equipment，which not only the purpose of saving energy and reducing consumption，but also reduces the management and maintenance.

intelligent distributing box;intelligent lighting module;electrical fire monitoring module; intelligent instrument

TU 852

B

1674-8417(2015)11-0056-03

2015－10－28

王博(1987—)，女，從事能源管理和能效管理一體化產(chǎn)品方面的工作。

肖禎勇(1981—)，男，從事建筑節(jié)能管理方面的工作。