0简介
近年来，各大高校因违规使用大功率恶性负载电器引发的宿舍火灾事故时有发生，给学生和学校带来了巨大的损失。北京大学、哈尔滨工业大学、上海商学院、俄罗斯人民友谊大学的火灾，给大学生公寓安全用电敲响了警钟。据有关部门统计，目前高校宿舍火灾80%以上属于电气火灾。原因包括供电线路老化，但主要原因是学生违规使用恶性负荷和电器在宿舍没人的情况下超时工作发热。
作为一个人口密集的地方，一旦发生火灾，后果不堪设想，需要我们高度重视其用电安全。做好高校宿舍用电安全管理，为学生提供安全舒适的学习生活，是我们高校的共同任务。
1大学用电量
通过调查研究，学生常用的电器可以分为三类。
(1)仪器负载:此类负载包括电视、电脑和笔记本。它们的共同特点是一般都是由开关电源组成，电压和电流的波形差别很大。我们把这种载荷称为仪器载荷。
(2)感性负载:这些负载包括电动牙刷、剃须刀、电子日光灯等。它们的共同特点是电压和电流的波形相同，但相位不同，电流滞后于电压一个相位角。我们称这种负载为感性负载。
(3)恶意负载:这类负载包括电炉、电饭煲、电热夹板、电热毯、电吹风等。这种负载的电气特性类似于纯阻性负载，因此从这个角度也可以称为阻性负载。其特点是电压和电流波形相同，相位相同，相角为0。我们把这种负荷称为恶性负荷。
不同的载荷有不同的特性，当不同的载荷混合在一起时，不容易识别。因此，我们将学生宿舍使用的负荷分成不同的回路分别进行测量和控制，大大提高了恶性负荷识别的准确性。为此，我们提出两种解决方案，一种是安装在学生宿舍的单相一进三出电表方案，另一种是安装在楼层配电箱的多用户多回路方案。
2多用户多回路解决方案
多用户多回路解决方案一般适用于集中式安装环境。箱体安装在楼层配电间，然后可以根据需要引入两个(或三个)回路到每个宿舍，实现分流计量和分流控制，大大提高了恶性负荷识别的准确率，降低了误判概率，实现了高校宿舍用电的规范安全管理。接线图如下图所示。
ADF300L-III-36/3DM(每个宿舍连接三个电路)
ADF300L-III-36/2DM(每个宿舍连接两个电路)
强函数
用户双环(三环)计量控制功能:电表两条(三条)出线提供给一个宿舍使用，用户每条线路可以包含所选电表除两条(三条)线路用电量合计计算以外的所有功能，每条线路的参数可以单独设置，实现独立控制；
预付费管理控制功能:可实现余额不足预跳闸提示，断电自动跳闸；
恶意负载识别功能:可识别学生宿舍常见的吹风机、快热、电饭煲等恶性负载；
时间管理控制功能:根据学校课表，可以在休息时间自动切断电源，早上起床时间自动开启；
强制控制功能:可以通过后台管理系统实现远程控制，处理突发事件。
技术参数
技术参数模型 | ADF300L | |
电压输入 | 额定电压 | 3×220/380伏 |
参考频率 | 50赫兹 | |
功率消耗 | 20VA | |
电能计量 | 总有功电能计量和总无功电能计量 (反向按正向计算) | |
电气测量 | u、I、P、Q、S、PF、F | |
显示 | 8位分段LCD显示器和背光显示器 | |
切换值 | 8通道开关输出 | |
电流输入 | 输入电流 | 3*250A |
输出电流 | 10(60)A | |
启动电流 | 4‰磅 | |
衡量绩效 | 测量精度 | 一级 |
脉搏 | 脉冲输出 | 1个有效脉冲输出 |
脉冲宽度 | 80毫秒20毫秒 | |
脉冲常数 | 1600 imp/kWh | |
沟通 | 啮合/界面 | 红外通信 |
啮合/界面 | 2路RS485(通信线路需要屏蔽双绞线) | |
草案 | MODBUS-RTU、DL/T 645-07 | |
环境 | 温度 | 工作温度:-20℃~+60℃，储存温度:-30℃~+70℃ |
湿度 | ≤95%RH，无冷凝，无腐蚀性气体。 | |
海拔 | ≤2000米 |
3单相一进三出电表解决方案
单相一进三出电表解决方案电表直接安装在学生宿舍PZ30箱内，控制功能完善，可以区分空调和一般恶性负荷，适用于南方有空调的学生宿舍。
接线图和物理图如下所示。
强函数
一进三出:宿舍方案采用ADM130米，可分为三个照明/插座/空调，分别控制、测量、设置；
恶意负载控制:具有识别恶性负载功能，自动识别各类非法电器(如加热快、吹风机、电热毯、暖手器等。)学院禁止，并自动切断电源；可以设置断电次数。
基本免费用电:根据管理要求，可对各宿舍、不同区域独立设置基本用电，为学生提供一定量的免费用电。
负控频率复位:使用禁用的发热电器，过载断电或自动断电后，可自动恢复供电，并可设定自动供电的时间和频率。超过自动恢复次数后，管理员会找出原因，在后台恢复供电。
定时开/关:根据有效日期设置、节假日设置、开/关时间段设置，宿舍内的电源会自动开/关。
白名单管理:维护电器白名单信息，自带不少于30种学校常用电器的数据库。支持学习其他电器的特性，白名单负载不会识别恶性负载。
晚上电量低:可以设置晚上在宿舍使用小电流，只能用于手机充电或者小夜灯。
空调模式:当一个通道设置为空调负荷时，会独立判断恶性负荷。
技术参数
项目 | ADM130 | ||
规范 | |||
措施 数量 | 电流 压 | 参考电压 | 220伏 |
功率消耗 | 10VA(单相) | ||
阻抗 | 2mω | ||
精度等级 | 误差为0.2% | ||
电流 流动 | 输入电流 | 5(40)A | |
输出电流 | 每个输出电流16A | ||
功率消耗 | 4VA(单次额定电流) | ||
精度等级 | 误差为0.2% | ||
力量 | 有功功率、无功功率和视在功率，误差为0.5%。 | ||
电网频率 | 45 ~ 65 Hz，误差为0.2% | ||
措施 | 电能 | 有功功率等级1 | |
数字 信号 | 电脉冲输出 | 1个有源光耦合器输出 | |
脉搏 | 脉冲宽度 | 80 20毫秒 | |
脉冲常数 | 3200imp/kWh | ||
穿过 认为 | 接口和通信协议 | RS485端口:Modbus RTU | |
通信地址范围 | Modbus RTU:1~ 247 | ||
波特率 | 支持1200bps~9600bps | ||
戒指 情况 | 工作温度 | -25℃~+55℃ | |
储存温度 | -40℃~+70℃ | ||
相对湿度 | ≤95℅(无冷凝) | ||
海拔 | 2000米 |
4结论
高校宿舍作为一个特殊的应用场合，在传统电源管理需求的基础上，有着不同于其他应用的需求。除了基础电源管理的商业化，它更强调电源安全、按需控制和按需管理。安科瑞致力于高校宿舍用电管理解决方案的持续研发，努力根据高校需求为各大高校提供解决方案，希望与各大高校一起为建设智慧校园、平安校园贡献力量。
