安科瑞 劉芳 咨詢家：acrel-js

一、現(xiàn)狀

在我國(guó)城市化進(jìn)程快速推進(jìn)的當(dāng)下，老舊住宅小區(qū)作為城市發(fā)展的歷史見(jiàn)證者，其用電問(wèn)題愈發(fā)凸顯，亟待解決。這些老舊小區(qū)大多建于上世紀(jì)八九十年代，甚至更早，當(dāng)時(shí)的電力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已遠(yuǎn)不能滿足如今居民日益增長(zhǎng)的用電需求。隨著家用電器的不斷普及，諸如空調(diào)、電暖器、電熱水器等大功率電器成為家庭標(biāo)配，老舊小區(qū)的用電負(fù)荷急劇攀升，線路過(guò)載、電壓不穩(wěn)等問(wèn)題頻繁出現(xiàn)，給居民的日常生活帶來(lái)很大不便，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。

更為關(guān)鍵的是，老舊小區(qū)的電力設(shè)施老化嚴(yán)重，電線電纜絕緣層破損、變壓器超期服役、配電箱年久失修等現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，這不僅導(dǎo)致供電可靠性大幅降低，頻繁停電，還埋下了嚴(yán)重的安全隱患，容易引發(fā)電氣火災(zāi)等事故，威脅居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。據(jù)消防部門(mén)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)因老舊小區(qū)電氣故障引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量呈上升趨勢(shì)，造成的損失觸目驚心。

從城市可持續(xù)發(fā)展的宏觀角度來(lái)看，老舊小區(qū)用電問(wèn)題若得不到妥善解決，將制約城市能源利用效率的提升，與國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)能減排、綠色發(fā)展理念相悖。因此，深入研究老舊住宅小區(qū)用電存在的問(wèn)題，探尋切實(shí)可行的解決方案，具有保障居民生活質(zhì)量、維護(hù)社會(huì)安全穩(wěn)定以及推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展的重要現(xiàn)實(shí)意義。

二、老舊住宅小區(qū)用電存在的問(wèn)題

1.設(shè)施老化嚴(yán)重

1.1 設(shè)備陳舊

在眾多老舊住宅小區(qū)中，電力設(shè)備陳舊問(wèn)題較為突出。以某建于1985 年的小區(qū)為例，其配備的變壓器已連續(xù)運(yùn)行35年之久，遠(yuǎn)超正常使用壽命。長(zhǎng)期的運(yùn)行使得變壓器內(nèi)部鐵芯嚴(yán)重銹蝕，繞組絕緣性能大幅下降，導(dǎo)致電能轉(zhuǎn)換效率降低，損耗急劇增加。據(jù)電力部門(mén)檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，該變壓器空載損耗較新型同容量變壓器高出約 30%。與此同時(shí)，配電柜內(nèi)的各類(lèi)開(kāi)關(guān)、刀閘等設(shè)備同樣陳舊不堪，操作機(jī)構(gòu)卡頓現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，分合閘動(dòng)作響應(yīng)遲緩，甚至有時(shí)無(wú)法正常執(zhí)行操作指令。部分接觸器觸頭燒蝕嚴(yán)重，接觸電阻變大，不僅造成發(fā)熱損耗，還使得線路控制的可靠性大打折扣，容易引發(fā)停電事故，嚴(yán)重影響小區(qū)居民的正常用電。

1.2 線路老化

線路老化是老舊小區(qū)又一顯著用電隱患。由于早期電線電纜多采用聚氯乙烯絕緣材料，經(jīng)過(guò)幾十年的使用，在日曬雨淋、高溫高寒等惡劣環(huán)境因素作用下，絕緣層老化、龜裂、脫落現(xiàn)象普遍存在。在某老舊小區(qū)的樓道檢查中發(fā)現(xiàn)，多處電線外皮破損，裸露出內(nèi)部金屬導(dǎo)線，線徑過(guò)細(xì)問(wèn)題也十分常見(jiàn)，這使得線路承載電流能力有限。當(dāng)居民用電負(fù)荷稍有增加時(shí)，線路便容易因過(guò)熱引發(fā)短路故障，甚至引發(fā)漏電，對(duì)居民人身安全構(gòu)成直接威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因線路老化導(dǎo)致的漏電、短路事故在老舊小區(qū)電氣事故中占比高達(dá) 40%，成為引發(fā)電力安全問(wèn)題的重要 “元兇” 之一。

2. 供電可靠性低

2.1 頻繁停電

老舊小區(qū)供電可靠性差，頻繁停電現(xiàn)象給居民生活帶來(lái)諸多不便。尤其在夏季用電高峰時(shí)段，多地老舊小區(qū)問(wèn)題凸顯。如南方某城市的老舊小區(qū)，由于電力設(shè)施老化，變壓器過(guò)載能力不足，當(dāng)居民大量開(kāi)啟空調(diào)等制冷設(shè)備時(shí)，變壓器不堪重負(fù)，頻繁跳閘停電。僅在去年 7、8 月份，該小區(qū)停電次數(shù)就多達(dá) 20 余次，每次停電時(shí)長(zhǎng)從數(shù)小時(shí)到半天不等，居民苦不堪言。不僅日常生活受到嚴(yán)重干擾，冰箱內(nèi)食物變質(zhì)、電梯停運(yùn)困人等次生問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生，很大地降低了居民的生活質(zhì)量，引發(fā)諸多居民投訴。

2.2 電壓不穩(wěn)

除頻繁停電外，電壓不穩(wěn)也是老舊小區(qū)用電的頑疾。在用電高峰時(shí)段，小區(qū)整體用電需求激增，供電線路壓降變大，導(dǎo)致居民家中電壓大幅跌落；而在夜間低谷用電時(shí)段，電壓又會(huì)因負(fù)荷過(guò)輕而升高。這種電壓的大幅波動(dòng)，對(duì)居民家中各類(lèi)家電設(shè)備危害很大。以電視機(jī)為例，長(zhǎng)期在不穩(wěn)定電壓下運(yùn)行，圖像閃爍、色彩失真現(xiàn)象頻發(fā)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞內(nèi)部電子元件，縮短使用壽命。據(jù)家電維修行業(yè)反饋，老舊小區(qū)居民報(bào)修因電壓?jiǎn)栴}損壞的家電數(shù)量逐年遞增，約占總維修量的 25%，涵蓋空調(diào)、冰箱、電腦等多種常用電器，給居民帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)損失。

3 安全隱患突出

3.1 觸電風(fēng)險(xiǎn)

老舊小區(qū)居民私拉亂接電線現(xiàn)象屢禁不止，為觸電事故埋下伏筆。部分居民為圖方便，從自家窗戶或陽(yáng)臺(tái)私拉電線給電動(dòng)車(chē)充電，這些臨時(shí)電線往往隨意懸掛，未采取任何防護(hù)措施，絕緣外皮破損后容易導(dǎo)致電線裸露。加之部分插座產(chǎn)品質(zhì)量低劣，不符合安全標(biāo)準(zhǔn)，接地保護(hù)失效，一旦人體接觸到漏電部位，電流瞬間通過(guò)人體，容易引發(fā)觸電事故，甚至危及生命。近年來(lái)，各地因私拉亂接電線導(dǎo)致的觸電傷亡事件時(shí)有報(bào)道，給家庭帶來(lái)巨大傷痛，也敲響了老舊小區(qū)用電安全的警鐘。

3.2 火災(zāi)隱患

線路老化過(guò)載與電氣設(shè)備故障是老舊小區(qū)引發(fā)火災(zāi)的主要誘因。老化的電線在過(guò)載運(yùn)行時(shí)，因過(guò)熱容易引燃周?chē)囊兹嘉铮缒举|(zhì)窗框、電線槽板等。此外，一些老舊小區(qū)居民家中仍在使用超期服役的電器設(shè)備，這些設(shè)備內(nèi)部絕緣老化、元件性能衰退，故障發(fā)生率高。一旦發(fā)生短路、漏電等故障，瞬間產(chǎn)生的電火花足以點(diǎn)燃周邊可燃物，引發(fā)火災(zāi)。據(jù)消防部門(mén)統(tǒng)計(jì)，老舊小區(qū)電氣火災(zāi)事故發(fā)生率約為新建小區(qū)的 5 倍，且火災(zāi)蔓延速度快，撲救難度大，往往造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)居民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成巨大威脅。

三、Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)方案

1.能源數(shù)據(jù)準(zhǔn)確采集與監(jiān)測(cè)

Acrel - EIOT系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集功能，能夠?qū)吓f小區(qū)內(nèi)各住戶、各區(qū)域的電力參數(shù)進(jìn)行高精度、實(shí)時(shí)的采集。包括電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無(wú)功功率等多維度數(shù)據(jù)，通過(guò)智能電表與傳感器網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路老化導(dǎo)致的電流異常波動(dòng)、設(shè)備老化引發(fā)的功率不穩(wěn)定等潛在安全隱患。例如，當(dāng)某條線路因絕緣老化出現(xiàn)漏電，電流值微小變化可被系統(tǒng)敏銳捕捉，立即發(fā)出預(yù)警信號(hào)，通知維護(hù)人員進(jìn)行檢修，有效預(yù)防因設(shè)施老化引發(fā)的安全事故。

2.智能報(bào)警與故障診斷

該系統(tǒng)基于前沿的算法與數(shù)據(jù)分析模型，能夠?qū)Σ杉降碾娏?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)智能分析，對(duì)可能出現(xiàn)的用電安全問(wèn)題進(jìn)行提前預(yù)警。如預(yù)測(cè)到某區(qū)域電力負(fù)荷即將超過(guò)線路承載能力，或某設(shè)備因老化可能發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并提供詳細(xì)的故障診斷信息，包括故障位置、故障類(lèi)型以及可能的影響范圍等。

這有助于維護(hù)人員快速定位問(wèn)題，及時(shí)采取措施進(jìn)行修復(fù)，大大降低了因電力故障引發(fā)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也減少了因故障排查時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致的居民用電不便。

3.能耗分析與調(diào)控

Acrel - EIOT系統(tǒng)可對(duì)小區(qū)整體監(jiān)測(cè)支路的電、水、氣、冷、熱等分類(lèi)能源消耗，能耗超標(biāo)時(shí)觸發(fā)報(bào)警，根據(jù)不同時(shí)段的用電需求與電力容量情況，制定科學(xué)合理的負(fù)荷調(diào)控策略。在用電高峰時(shí)段，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別非關(guān)鍵負(fù)荷，通過(guò)遠(yuǎn)程控制手段，如對(duì)部分公共區(qū)域照明亮度進(jìn)行適當(dāng)降低、對(duì)一些可錯(cuò)峰使用的設(shè)備進(jìn)行分時(shí)控制等，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的削峰填谷，確保小區(qū)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。例如，在夏季晚間用電高峰，系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)節(jié)小區(qū)內(nèi)景觀照明的亮度與開(kāi)啟時(shí)間，將節(jié)省下來(lái)的電力容量分配給居民生活用電，有效緩解電力容量不足的壓力，避免因過(guò)載導(dǎo)致的電壓波動(dòng)與跳閘現(xiàn)象。

4.遠(yuǎn)程運(yùn)維與管理

借助互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，管理人員可以通過(guò)電腦或手機(jī)端遠(yuǎn)程訪問(wèn) Acrel - EIOT系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)電力設(shè)施的遠(yuǎn)程運(yùn)維與管理。無(wú)需到現(xiàn)場(chǎng)即可對(duì)電表、配電箱等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制操作。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某住戶存在違規(guī)用電行為或電力系統(tǒng)需要緊急維護(hù)時(shí)，可遠(yuǎn)程切斷相應(yīng)電源；在問(wèn)題解決后，又能遠(yuǎn)程恢復(fù)供電，很大地提高了電力管理的便捷性與時(shí)效性。同時(shí)，系統(tǒng)還可記錄所有遠(yuǎn)程操作日志，便于追溯與管理，保障電力運(yùn)維工作的規(guī)范化與安全性。

5.消防設(shè)備管理

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)：對(duì)老舊小區(qū)內(nèi)的消防設(shè)備，如滅火器、消火栓、消防泵等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、維護(hù)情況和使用期限等信息。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或需要維護(hù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出提示，確保消防設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，以便在發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠正常使用。

6.充電樁管理

監(jiān)控電瓶車(chē)、汽車(chē)充電樁的實(shí)時(shí)狀態(tài)，包括離線、故障、異常、充電中、空閑等。展示充電樁充電過(guò)程中的實(shí)時(shí)電流、電壓、功率、漏電、溫度，支持查看歷史充電數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程設(shè)置充電樁相關(guān)報(bào)警參數(shù)，包括越限報(bào)警值設(shè)定、過(guò)溫報(bào)警設(shè)定、漏電報(bào)警設(shè)定、過(guò)壓報(bào)警設(shè)定、欠壓報(bào)警設(shè)定及是否開(kāi)啟相關(guān)報(bào)警等。

7.智能微型斷路器

ASCB1系列智能微型斷路器由智能微型斷路器與智能網(wǎng)關(guān)兩部分組成，可用于對(duì)用電線路的關(guān)鍵電氣因素，如電壓、電流、功率、溫度、漏電、能耗等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具有遠(yuǎn)程操控、預(yù)警保護(hù)、短路保護(hù)、電能計(jì)量統(tǒng)計(jì)、故障定位等功能，應(yīng)用于戶內(nèi)建筑物及類(lèi)似場(chǎng)所的工業(yè)、商業(yè)、民用建筑及基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域低壓終端配電網(wǎng)絡(luò)。

四、系統(tǒng)硬件配置

五、結(jié)論

綜上所述，老舊住宅小區(qū)用電安全面臨諸多困境，但安科瑞 Acrel - EIOT系統(tǒng)憑借其多方面的功能優(yōu)勢(shì)，為解決這些問(wèn)題提供了有效的方案。通過(guò)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)、智能預(yù)警與故障診斷、電力負(fù)荷優(yōu)化調(diào)控、遠(yuǎn)程運(yùn)維管理以及用戶用電行為分析引導(dǎo)等功能，能夠顯著提升老舊小區(qū)的用電安全水平，為居民創(chuàng)造一個(gè)更加安全、穩(wěn)定、智能的用電環(huán)境，同時(shí)也促進(jìn)小區(qū)電力管理的科學(xué)化與智能化發(fā)展。然而，要實(shí)現(xiàn)老舊小區(qū)用電安全的改善，仍需政府、物業(yè)、電力部門(mén)以及居民等各方協(xié)同合作，共同推動(dòng)相關(guān)工作的順利開(kāi)展。

審核編輯 黃宇