基于物联网技术的智能施工临时用电系统设计

发表时间:2020/9/27   来源:《当代电力文化》2020年13期   作者:陈璐 孙一帆 顾玙 张俊岭
[导读] 在电力施工作业现场,临时用电系统缺乏必要的远程防护和状态监测
        陈璐 孙一帆 顾玙 张俊岭
        国网镇江供电公司 江苏省镇江市 212000
        摘要:在电力施工作业现场,临时用电系统缺乏必要的远程防护和状态监测设备,施工用电人员专业素质参差不齐、操作方法各异,极易造成人身触电、电气火灾和设备损坏等事故,是潜在安全隐患较多的重大危险源之一。针对以上安全痛点,基于物联网技术设计了一种智能施工临时用电系统,提升了电力现场作业的安全用电管控水平。
        关键词:物联网;智能施工;临时用电系统
        引言
        在施工现场管理中,最重要的一项内容就是对临时用电进行有效的管理,这项工作和施工现场的安全管理以及文明施工管理都有着直接的影响。由于当前施工现场环境较为复杂,因此更要严格把好临时用电安全关。基于此,本文首先分析了当前施工现场临时用电中主要存在的问题,并在此基础上就如何做好施工现场临时用电安全保障进行了阐述,旨在有效提高施工现场的安全性。
        1施工现场临时用电存在问题及原因分析
        施工现场临时用电按照现行规范采用TN-S接零保护系统以后,用电安全已明显改善,但由于施工现场临电使用点多面广、环境复杂多变、临时性强,部分用电设备设施因施工需要经常进行移位、相关电缆线路需重新拉设、用电设备线缆交叉缠绕、漏电保护器发生越级跳闸及失灵等问题时有发生。
        1.1大体量、单体多的工程项目,临电线路发生故障,隐患排查不易
        对于大体量,单体多的群体工程,按照“一机、一闸、一漏、一箱”的规范要求,现场必然配置大量的二级、三级配电箱及种类数量繁多的用电设备,那么当某个用电设备发生漏电、短路或线缆发生破皮漏电时,在二级箱比较分散的情况下,现场专职电工按照传统方法,排查故障线路或故障设备并不是一件易事,效率较低。
        1.2二级配电箱内未设置漏电保护器
        二级配电箱至三级配电箱之间的线路发生漏电时易引发触电事故按照《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的规定,二级配电箱内可以不设置漏电保护器,因而出于成本的考虑,很多项目确实未在二级配电箱内设置漏电保护器,那么若二级配电箱至三级配电箱之间的线路发生漏电就很有可能造成触电安全事故,此时总配电箱的漏电保护器很难起到有效的保护,因总配电箱内设置的总路或分路漏电保护器出于分级分段保护的需要往往配置的是非高灵敏度漏电保护器,其额定漏电动作电流往往大于100mA,所以往往总配电箱漏电保护器尚未动作时触电事故就已经发生了。
        1.3发生三级配电箱和一级配电箱的漏电保
        护器同时跳闸或越级跳闸漏电保护器越级跳闸原因主要有四种:(1)一级箱和三级箱的漏电保护器选型不合理。这里指最小漏电动作电流、最大漏电分断时间的选型不合理,如果三级箱的漏电保护参数不小于总配电箱的漏电保护参数,就会出现三级和一级同时跳闸,或者三级不跳而一级跳闸的越级跳现象;(2)排除选型原因,若发生一次性漏电电流过大,超过一级配电箱漏电保护器参数范围,就会出现三级配电箱和一级配电箱同时跳闸。
        2常见问题分析
        2.1施工现场临时用电组织设计未严格履行相关编制、审批等程序
        施工现场临时用电组织设计的编制人员为非专业电气工程技术人员,经常是由施工总承包单位土建施工人员仅凭经验编写,内容不全面、不具体,缺少系统性和专业性 , 特别是在某些专项医疗功能项目的建设中,例如肿瘤质子治疗中心、传染性疾病综合楼等建设项目,要求临时用电组织设计的编制人员不仅要具备一般民用建筑施工现场的技术经验,同时还应对医疗专业相关规范及建筑施工特点有一定的技术储备;另外,临时用电组织设计的审批工作往往由现场项目经理和质检员执行,上述人员往往并不具备相应的技术资格条件。


        2.2临时用电方案编制管理方面的问题
        临时用电方案在项目施工现场管理中属于最基础的一项内容,对临时用电方案进行有效的规范不仅能降低设备投资,而且还能有效保障施工作业顺利进行。然而在实际施工过程中,施工现场电气工程师对于临时用电方案的策划论证往往并不重视,既没有考虑统一的规划布置,也没有充分考虑临时用电的安全性问题,很多施工现场在布置临时用电线路设备时,都存在较强的随意性,不能满足安全施工标准。
        3物联网管控平台核心技术概述
        3.1基于无线通信模块的安全用电监控系统
        基于施工现场作业具有点多、面广、周期短等特点,管理部门无法全过程、全天候、零距离监管作业现场,设计一套基于无线通信模块的智能施工临时用电系统是有必要的。无线通信模块的应用使得监控不再受限于地域,让任意地点、任意时间、分布式、远程监控、集中控制成为可能,作业现场的实时数字化数据也为大数据分析和实时决策提供了有力支撑。
        3.2健全现场临时用电管理责任制度
        制度是项目建设中所有工作执行的标准。针对施工现场临时用电管理,要想保证管理的有效性,就必须要制定并完善相应的管理制度。在健全现场临时用电管理制度时,要从各级管理人员的责任心、认识和态度为出发点,以制度约束其行为,杜绝不良操作、违规操作,将管理人员的积极性充分调动起来,这样才能使现场临时用电管理目标取得良好的实效。
        3.3改进和完善三级配电二级保护系统,进一步提高现场临时用电安全
        (1)二级箱以上线路发生缺相时会对下端用电设备造成损坏,对三级箱漏电保护器失灵或二级至三级箱之间的线路发生漏电能起到补充保护作用;(2)不论二级箱的分路漏电保护器还是三级箱漏电保护器先跳闸,都可以起到漏电保护作用,同时能避免总配电箱跳闸,从而减小因总配电箱跳闸导致塔吊等大型机械设备突然断电而发生危险的几率。这里需要特别说明的是,塔吊等大型机械设备一般均采用独立回路控制,建议在设备端安装电磁继电器加蓄电池供电的方式可有效解决因突然断电而产生的危险。
        3.4严格制定有针对性的安全技术措施
        安全用电技术措施和电气防火措施是临时用电组织设计的重要组成部分,是保障安全用电的重要方法之一。安全用电技术措施和电气防火措施的编制必须根据工程规模、复杂程度,针对工程特点、施工方法、作业环境以及施工人员素质等,查找施工危险源,排列施工危险点,针对各个危险点制定有针对性、可操作性的具体安全防护措施和安全作业流程,例如明确现场三级配电方案,合理设置总配电箱、分配电箱、开关箱,确保设备与开关箱相连接;明确分级、分段的两极漏电保护措施,使总配电箱与开关箱处各设置一个漏电动作设定参数与线路负荷相匹配的漏电保护器;严格执行“一机一闸一漏一箱”的原则,确保每个用电设备对应一个开关箱,开关箱内对应一个隔离开关和一个漏电保护器。明确现场配电总箱的位置、线路敷设方式、供电线路的选型和接线方式以及防雷接地保护系统的设置等问题,同时建立健全安全责任制、群防群治制度以及触电事故应急救援预案和安全奖惩制度等,并严格履行编制、审核、批准的程序。
        结语
        为提升电力施工作业现场安全用电管控水平,解决传统管控模式对辖区作业现场存在管控盲区、无法全面覆盖、无法远程远程防护和状态监测等痛点问题,设计了一种基于物联网技术的智能施工临时用电系统,通过“传统安全+物联网安全”管控新模式,以基于无线通信模块的临时用电配电箱为支撑,实现了对辖区作业现场全方位、一体化和远程管控,保障了现场作业人员的用电安全。
        参考文献:
        [1]杨怀琴.泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用[J].科技创新与应用,2019(29)∶169-170.
        [2]倪蕙,王玉丽.基于物联网技术的电力作业安全管控平台设计[J].电力安全技术,2019,21(12)∶42-45.
       
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