ZL-IOMS智能SPD在線監(jiān)測管理系統(tǒng)
1.產(chǎn)品簡介
1.1 概述隨著現(xiàn)代化信息事業(yè)的日益發(fā)展、全球氣候變暖等重要因素的影響,各地的雷暴日呈現(xiàn)逐步上升的趨勢,雷電災害給全社會的災害也越來越大。雷電災害被聯(lián)合國列為最嚴重的十大自然災害之一,全世界每年因雷電災害造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失不計其數(shù)。
隨著電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展,各種配電裝置及監(jiān)控設備自動化程度越來越高,相關(guān)設備對防雷要求的日益嚴格,安裝浪涌保護器抑制線路上的浪涌和瞬時過電壓、泄放線路上的過電流成為現(xiàn)代防雷技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一。
電子工業(yè)是現(xiàn)代信息社會的支柱產(chǎn)業(yè),電子計算機的應用遍及社會各領域,電子元器件的集成度不斷提高,工作電壓不斷降低,而這些特點使它最怕雷電脈沖或二次感應雷電脈沖的侵害,雷擊往往會造成大范圍的設備損壞。隨著電子、微電子集成化設備的大量應用,雷電過電壓和雷擊電磁脈沖所造成的系統(tǒng)和設備的損壞越來越多。因此,盡快解決建筑物和電子信息系統(tǒng)雷電災害防護問題顯得十分重要。
在這一領域傳統(tǒng)的避雷針已起不到足夠的保護作用。SPD(浪涌保護器)作為雷電防護技術(shù)的重要組成部分,尤其在電源浪涌抑制方面有著不可或缺的作用,其作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)姶蟮睦纂娏餍沽魅氲?,保護被保護的設備或系統(tǒng)不受沖擊。
1.2 使用意義
這些SPD在線長時間運行,在雷電沖擊和自然老化的作用下,其性能將逐漸下降甚至失效。如不能及時預防或排除失效的SPD,將對配電系統(tǒng)帶來嚴重影響。因此,對于SPD運行狀態(tài)及其安裝環(huán)境的雷電沖擊情況和壽命評估也是一項極其重要的工作當前SPD安裝地點分散,難于統(tǒng)一監(jiān)測其運行及壽命。為了避免或減輕雷電災害損失,加強雷電的監(jiān)測及其防護成為了首要的任務。
在智能化建筑概念不斷推廣的背景下,希望SPD能納入電氣監(jiān)測系統(tǒng),作為電氣安全的一部分,但隨著SPD安裝數(shù)量的增加無法安排人工實時監(jiān)控每一個SPD。這就要求這套系統(tǒng)能自動監(jiān)測每個SPD遭受雷擊浪涌的時間、沖擊電流大小及SPD的剩余壽命,并最終匯總傳輸?shù)饺藱C交互終端,方便儲存、查詢數(shù)據(jù)。通過人機交互界面,可清楚查詢各SPD狀態(tài),及其承受過的浪涌雷擊情況,自動評估剩余壽命,為SPD的良好運行提供可靠數(shù)據(jù),保證建筑物的配電系統(tǒng)及電子信息系統(tǒng)安全運行。智能SPD壽命監(jiān)測系統(tǒng),通過現(xiàn)代組網(wǎng)及通信技術(shù),實現(xiàn)了SPD的壽命評估和智能管理化,SPD智能化是未來的電涌保護器發(fā)展方向,與建筑物的其他智能系統(tǒng)相連,最終實現(xiàn)更好的保護及維護效果。
1.3 應用場所
新型智能建筑(星級酒店、醫(yī)院、銀行、高檔辦公樓等)。
高速公路、大型交通樞紐、航站樓等。
帶中央監(jiān)控的工廠或站場等。
1.4 技術(shù)原理
對于SPD的壽命指示方面,國內(nèi)外常見的有兩種方式:機械脫扣裝置,當SPD雷擊損壞或自然老化損壞時,其MOV本體發(fā)熱,使得連接部分低溫焊錫融化,然后通過一套機械彈力脫扣裝置,使得SPD脫離配電系統(tǒng),同時提供失效標示或通過遙信接點通知遠程系統(tǒng)告警,避免故障擴大,
溫度保險絲脫扣裝置,其原理也是通過MOV本體發(fā)熱,使得溫度保險絲動作,使SPD脫離配電系統(tǒng)
這些監(jiān)測方法都需要投入專人,而且受時間和地域限制。同時無論以上哪種方式都是在MOV失效損壞后才能提供警示,并不能提前預測評估SPD的使用壽命。所以一套能實時監(jiān)測和預測SPD壽命的雷擊浪涌監(jiān)測系統(tǒng)將可以有效解決這些問題,通過雷擊浪涌的沖擊電流并結(jié)合其安裝監(jiān)測位置,可以有效判斷雷電流的入侵方式和能量大小,為進一步加強浪涌保護功能提供直接數(shù)據(jù)不斷完善整體防雷效果。
原理實現(xiàn)如下:
數(shù)據(jù)采集:采用超微晶軟磁合金傳感器并配合高速AD轉(zhuǎn)換采集雷電幅值,其響應速度快、不會飽和、幾乎沒有相位誤差。SPD漏電流檢測:宗立SPD漏電流檢測通過新型超微晶軟磁合金傳感器,直接采集SPD電流數(shù)據(jù),并通過SPD在線監(jiān)測終端設備進行濾波、篩選等,成功提取準確的漏電流的數(shù)據(jù)。
壽命評估:基于MCU(微控單元),評估SPD剩余壽命:
◇ 根據(jù)MOV的經(jīng)驗壽命曲線:
◇ 根據(jù)MOV運行衰減系數(shù),結(jié)合運行時間:
◇ 根據(jù)SPD漏電流大小。
人機交互:基于485總線,傳輸數(shù)據(jù)到上位機,結(jié)合軟件統(tǒng)一監(jiān)控顯示數(shù)據(jù)。
◇ 記錄雷擊浪涌時間,沖擊電流大小和SPD剩余壽命
◇ 具有壽命實時顯示功能
◇ 模塊壽命終結(jié)報警功能

1.6 產(chǎn)品特點
該產(chǎn)品具有以下特點:
◇ 可靠性高:
采用超寬輸入電壓電源供電,內(nèi)部工業(yè)級芯片,采用專業(yè)脈沖電流捕捉線圈,降低損耗并被配備高速AD轉(zhuǎn)換芯片。傳輸通信全隔離電路,確保模塊安全運行。
◇ 實時報警:
采用在線監(jiān)測,實時報警設計。當節(jié)點遭受浪涌沖擊時,主動記錄事件時間、節(jié)點地址和電流幅值等信息并馬上評估SPD剩余壽命指標,傳輸?shù)奖O(jiān)控中心顯示或報警。
◇ 功能齊全
系統(tǒng)可監(jiān)測SPD的運行狀態(tài),帶LED面板壽命顯示,可以統(tǒng)計雷擊次數(shù)和還原電流波形幅值,可單獨設置壽命報警下限,可設置SPD漏電流超限報警值。使用戶及時發(fā)現(xiàn)損壞節(jié)點,并通過中心監(jiān)控軟件生成各類記錄報表,給SPD管理提供數(shù)據(jù)支持。
◇ 集中管理
每個監(jiān)測節(jié)點上的SPD狀態(tài)、剩余壽命、漏電流值等都可以在監(jiān)控中心上顯示并實時監(jiān)測。免去每年的巡檢工作,節(jié)省大量的人力物力。
◇ 無線傳輸
每個監(jiān)測節(jié)點上的SPD壽命監(jiān)測模塊的數(shù)據(jù),可通過無線傳輸模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,無線傳輸模塊可替代RS485總線,而無需布線,節(jié)約布線成本。
1.7 系統(tǒng)組成
智能SPD在線監(jiān)測管理系統(tǒng)包括
SPD終端采集設備、組網(wǎng)通訊設備、監(jiān)控中心設備和SPD壽命智能監(jiān)控管理軟件等。
1、終端采集設備與SPD串聯(lián)安裝,使其泄放電流通過采集設備的感應線圈。設備帶有光耦遙信接口,用于連接SPD的失效狀態(tài)輸出。帶有通信接口用于組網(wǎng)傳輸,面板上以集成LED顯示器件,可直接觀察所連接SPD的評估剩余壽命。
2、組網(wǎng)通信,終端采集設備帶有RS485總線接口,在節(jié)點不多的情況下可直接通過星形結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。如節(jié)點較多,結(jié)構(gòu)較復雜可通過RS485總線集線器合理布局連接,最終通過RS232轉(zhuǎn)接器把RS485信號轉(zhuǎn)換成電腦適配信號,接入終端電腦。
3、監(jiān)控管理中心設備,通過相應的監(jiān)測軟件對整個系統(tǒng)進行全面圖形化的智能監(jiān)測??筛鶕?jù)現(xiàn)場的終端配置情況,詳細設置監(jiān)控軟件,使其對應安裝位置,在SPD出現(xiàn)失效或其他狀況時,可方便定位查詢。



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