广播电视大楼智慧电气安全管理系统应用浅谈

引言

广播电视大楼的用电要求极为严格,由于我台所使用的电视广播大楼是20世纪80年代末期所建,后期又在此基础上加以扩建,时间跨度长,加之设备的更新升级换代,后续电缆布线和用电情况十分复杂,存在着楼层配电箱电缆截面较小、线路老化等问题。随着用电负荷的大幅增加,线路严重超负荷运行,存在较大的安全隐患,所以进一步完善配电系统迫在眉睫。笔者作为部门工程技术人员,根据既要充分考虑用电负荷日益增长的需要,又要充分满足供电可靠性及安全性要求的原则,改造并增设了智慧电气安全管理系统,进而最大化地确保广播电视大楼的电气安全管理。

l改造需求及方案分析

根据国家标准《供配电系统设计规范》(GB50052一2009)、《广播电视安全播出管理规定》,我台属于地市级广播电视用电单位,用电设备中断供电将造成较大社会影响或经济损失,属于规定的二级负荷用电单位,应达到三级保障要求。供配电系统应包括广播电视供配电系统配置、动力照明设备、静电防护、应急电源、环境和设备监控、防雷与接地、消防七部分。

现就现有配电系统进行分析,并结合我台具体情况进行改造。

(1)广播电视供配电系统配置:我台设立专用配电室并对进电进行实时监控,与自备电源(柴油发电机)互联,可进行自动和手动切换。

(2)动力照明设备:由配电室专用配电箱供电,满足空调、通风、照明等相关设备用电负荷,并配备应急照明系统。

(3)静电防护:主机房和辅助区的地板或地面有静电泄放措施或接地构造,设备金属外壳、金属保护管槽、建筑物金属结构进行等电位连接并接地。

(4)应急电源:广播电视设备由UPs供电,可提供自动、手动切换,保持应有余量,大于容量1.2倍以上:柴油发电机容量应满足所有基础设备运行。

(5)环境和设备监控:环境和设备监控系统、安全防范可设置在同一监控中心内,设备监控系统应有可靠电源供电,宜采用独立UPs供电:环境应保证空气质量满足电子设备运行要求。

(6)防雷与接地:防雷按建筑物类别进行设计。为防止雷电电磁脉冲引起的过电流和过电压,在相关位置装设电涌保护器:保护性和功能性接地宜共用接地装置,并做等电位连接,以建筑、构筑物金属为接地体,其接地电阻应小于0.50。

(7)消防:机房内配备洁净气体灭火装置,其他位置配备干粉、泡沫灭火装置。

方案一:在一楼按规范建配电室,主配电柜放在一楼配电室,拉两路播出机房专用线缆至二楼,在二楼设播出专用配电箱。配电室内在进线端依次为隔离装置、断路器、检修接地。二楼机房配电柜、其余用电柜视空间允许选择二楼或三楼。按类别对电路进行分线路供电,采用智慧电气安全管理系统对总进线、低压配电、各分电路运行情况进行数据监控。

方案二:在一楼按规范建配电室,主配电柜放在一楼配电室,配电室内在进线端依次为隔离装置、断路器、检修接地,拉两路播出机房专用线缆至二楼,在二楼设播出专用配电箱。在各楼层安装配电箱,按类别对电路进行分线路供电,采用智慧电气安全管理系统对总进线、低压配电、各分电路运行情况进行数据监控。

以上为初步方案,具体实施有待完善。特别要注意的一点是,智慧电气安全管理系统一定要实施必要的信息安全防护,禁止通过外部网络进行远程维护,确保用电安全。

2广播电视大楼智慧电气安全管理系统应用

智慧电气安全管理系统能通过智能传感器将漏电、电流、线温度、电压等电气安全数据实时传送至云平台,实现电气安全统一管理,并提供远程实时监控、手机App应用,大数据可以24h全天候监控。

由于广播电视大楼电气线路较为复杂,用电量大,因此,可使用由火灾控制器拖拉带灭弧式防火保护装置、空气开关、实时负载电流互感器等电气火灾监控设备,全面监测广播电视大楼电气线路的温度、剩余电压、缺相、过载等情况,智慧电气安全管理系统反应灵敏,可以及时发现危险情况,同时将报警信息及时发送到App端。

2.1灭弧式电气防火保护器

灭弧式电气防火保护器,以无需任何辅助电源的二线式全固态结构和微秒内断开的限流式短路保护,实现了当发生短路、过载、接地性故障电流超限时,以灭弧方式快速切断电源并发出预报警,确保短路或过载故障点不发生危险性的火花,杜绝故障引发的火灾。适用于学校、医院、商场、工厂、养老院、仓库、文物保护单位等人员密集和消防要求严格的场所。

(1)具备微秒级短路保护功能的产品,可以及时有效检测出线路电流,如果存在断路的故障问题,能在微秒级实现快速限流保护,有效抑制了因短路电流过大所引起的电气火灾危害。

(2)如果被保护线路电流大于额定电流的过载能力,同时电流过载时间超过3~60s的设定时间,这时保护器就可立刻执行过载保护,并及时发出警报。

(3)保护器在元件温度或是工作环节温度超过所设定的温度值时,就会立即执行超温保护功能。

(4)保护器在具体的保护工作中,会发出声光报警指示。

(5)保护器的Rs-485接口,可轻松将电流、电压、温度及保护状态等参数实时上传至云平台,能够实现远程监控、统计查询与追溯功能。

灭弧式短路保护技术是一个创新,该技术的广泛应用将彻底解决短路带来的危害,使"短路不再可怕"。

2.2智慧式电气火灾监测系统

所谓电气火灾具体是指用电设备、电气线路、供配电设备以及各种电器具等因为机械损伤、线路老化又或者使用不正确等诸多主客观因素所导致的线路过载、断路所引起的引燃、异常高温或是周边可爆炸混合气体、可燃物或粉尘等所造成的火灾。

盛尔顿科技通过实践得知,如将传统电气火灾监测系统与移动互联网、云计算或是物联网等各种先进的科技手段有机结合起来,可以研究或开发出电气火灾监测系统,进一步实现实时智能监测电气线路上的负载功率、温度以及电流变化等,同时还能及时监测电气线路故障缺相、电弧或是断路现象,采取措施,及时切断电源,还能充分利用2G、3G、4G、LoRa、NB-1oT及时将报警信息发送到相关工作人员的web端、微信、App,告知他们及时采取措施排除电气火灾隐患,以便更好地从源头上扼制火灾,有效将电气火灾发生率控制到最小。

智慧式安全用电管理系统为解决电气火灾安全难题,遵循"人防+技防=预防+预报警"的理念,做到了隐患早发现、早治理,杜绝险情。

居住楼栋用电现状:广播电视大楼用电人口密度大,存在安全距离不足、设备残旧、用电设备多、电线私拉乱接等问题,如果发生火灾,会造成严重损失。

解决方案:根据广播电视大楼的用电隐患、用电情况,使用组合式电气火灾探测器与空气开关、剩余电流互感器、温度传感器等构成的电气火灾监测系统,全方位监测广播电视大楼的电气线路,可及时发现各种隐患问题,通过声光报警,及时将报警信息发送到App端。

三小场所用电现状:当前广播电视大楼三小场所违规用电现象多,常常可见电线不穿阻燃套管、乱接乱拉等现象,同时还存在防火距离不足、救援受阻等情况,一旦发生火灾后果不堪设想。

解决方案:根据广播电视大楼三小场所常见安全隐患及监测需要,在相应场所安装由组合式电气火灾探测器与灭弧式防火保护装置、剩余电流互感器、温度传感器等组成的监测系统,全方位监测电气线路。系统反应非常灵敏,发现险情能立即报警,一旦超过安全阈值,系统就会自动断电,防止险情发生。

3结语

河池市广播电视大楼建造时间较久,随着时代的进步,大楼内的各类设备不断更新升级换代,大楼用电负荷大幅增加,线路重负荷运行,存在很大的安全隐患。因此,我们在原有电网的基础上进一步改造并增加了智慧电气安全管理系统,保证了广播电视的安全播出。