CPS控制與保護(hù)開關(guān)全面解析

1、控制與保護(hù)開關(guān)(CPS)的特點及應(yīng)用東北大學(xué) 電器科學(xué)研究院 碩士研究生 馮雪摘要：本文主要介紹了控制與保護(hù)開關(guān)的發(fā)展情況、產(chǎn)品特點及產(chǎn)品優(yōu)勢，并對國內(nèi)主要CPS產(chǎn)品KB0和SDMK1的基本結(jié)構(gòu)、工作機(jī)制進(jìn)行分析。并對CPS的應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：控制與保護(hù)開關(guān)；CPS；低壓電器；智能化低壓電器1引言控制與保護(hù)開關(guān)電器CPS(Control and Protective Switching Device)出現(xiàn)于90年代末，作為我國低壓電器的第13個大類。國際電工委員會IEC給出的標(biāo)準(zhǔn)代號為CPS，IEC出版的標(biāo)準(zhǔn)為IEC947-6-2:1992(我國相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)為GB14048.9-199

2、8)。CPS將斷路器、接觸器、熱繼電器的功能融為一體。這種多功能低壓電器產(chǎn)品在電控系統(tǒng)中的應(yīng)用減少了線路中所需的元件數(shù)量，并且很好地解決了不同考核標(biāo)準(zhǔn)的電器產(chǎn)品組合在一起使用時其保護(hù)特性、控制特性配合不協(xié)調(diào)得問題，為控制系統(tǒng)的簡化提供了一種理想的基礎(chǔ)元件。1.1國內(nèi)外發(fā)展情況控制與保護(hù)開關(guān)在國外于20世紀(jì)8090年代開始投放市場。20世紀(jì)90年代施耐德公司推出了integral系列CPS，根據(jù)市場需要及技術(shù)的不斷革新，進(jìn)入21世紀(jì)施耐德公司又推出了TeSys U系列CPS。西門子公司推出了3RA6系列，其最主要的特點體現(xiàn)在：現(xiàn)代通信技術(shù)，如現(xiàn)場總線，微電子技術(shù)，控制器專用ASIC和微處理器；新

3、型材料，如絕緣與觸頭材料等的應(yīng)用上。以上產(chǎn)品的最大額定電流均為32A。我國于1996年下達(dá)了開發(fā)國產(chǎn)CPS的任務(wù)，由上海電器科學(xué)研究所負(fù)責(zé)設(shè)計，浙江中興電器廠、遵義永佳電器廠進(jìn)行生產(chǎn)試制，其主要技術(shù)思路是仿造施耐德產(chǎn)品的技術(shù)路線，并取得了成功。2000年上海電器科學(xué)研究所聯(lián)合浙江中凱電器在原產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步完善，成為國內(nèi)第一代CPS系列產(chǎn)品，即KB0系列控制與保護(hù)開關(guān)，該系列產(chǎn)品的最大額定電流為125A?？刂婆c保護(hù)開關(guān)電器真正廣泛普及推廣應(yīng)用是從2009年開始，在此之前全國生產(chǎn)智能控制與保護(hù)開關(guān)電器的企業(yè)不到10家，從2010年上半年開始，全國從事智能控制與保護(hù)開關(guān)電器制造與銷售的企業(yè)

4、如雨后春筍般迅速發(fā)展，從2009年前不到10家企業(yè)的規(guī)模，到2011年短短1年多的時間猛增至200多家(據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計)，僅樂清市一個地方到目前(2011年)為止已經(jīng)超過100多家生產(chǎn)企業(yè)；生產(chǎn)企業(yè)的急劇增加極大的推動了控制與保護(hù)開關(guān)電器這個新型智能電氣產(chǎn)品的發(fā)展，加快了智能電氣產(chǎn)品的發(fā)展步伐，也帶動了更多的電氣企業(yè)投入到智能電氣行業(yè)的生產(chǎn)與銷售領(lǐng)域，為我國提倡實現(xiàn)電氣行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級起到了積極的作用！1.2 CPS產(chǎn)品特點智能控制與保護(hù)開關(guān)電器是一個多種功能高度整合的多功能一體化綜合保護(hù)開關(guān)，控制與保護(hù)開關(guān)產(chǎn)品采用模塊化的單一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式，集成了傳統(tǒng)的斷路器(熔斷器)、接觸器、過載(或過流、斷

5、相)保護(hù)繼電器、起動器、隔離器等的主要功能。1.2.1功能全面n 斷路器功能具有短路瞬時動作和短路短延時保護(hù)等功能。n 接觸器功能額定工作電壓380V、額定工作電流為0.8-630A，并在AC43和AC44使用類別下無需降容。n 熱繼電器與過流繼電器功能具有完善、合理、連續(xù)的三段保護(hù)功能和電動機(jī)定時限起動保護(hù)功能，過載保護(hù)模型采用當(dāng)前最為先進(jìn)的雙時間常數(shù)指數(shù)方程，能與被保護(hù)對象的允許過載特性相匹配，動作準(zhǔn)確、可靠。n 剩余電流斷路器功能具有反時限剩余電流保護(hù)特性。n 起動器功能可代替接觸器和熱繼電器組合的起動器，控制電動機(jī)的直接起動。 n 產(chǎn)品生命周期預(yù)警功能運行中記錄并顯示開關(guān)的累計操作次數(shù)

6、。n 故障記錄與顯示功能當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，開關(guān)能自動識別、存儲和記錄故障類型，并予以顯示，便于用戶排除故障。n 預(yù)警功能可以根據(jù)用戶需要打開或關(guān)閉預(yù)警功能，當(dāng)設(shè)備過載運行溫升達(dá)到預(yù)警門限時，開關(guān)發(fā)出預(yù)警信號，便于及時排除故障。n 通信功能具有通信接口，通過現(xiàn)場總線、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行信息交換。n 檢測和顯示功能在運行中實時檢測三相繞組的電流值、電壓值（V類產(chǎn)品）和剩余電流值（L類產(chǎn)品），并循環(huán)顯示檢測結(jié)果。n 缺相、三相不平衡保護(hù)功能n 過壓、欠壓、失壓保護(hù)功能1.2.2節(jié)省材料傳統(tǒng)的控制保護(hù)回路為了實現(xiàn)對負(fù)荷(M)的控制與保護(hù)功能，傳統(tǒng)的做法是采用分立器件包括隔離開關(guān)(QS)

7、+斷路器(QF)+接觸器(KM)+熱繼電器(FR)等進(jìn)行組合控制。圖1 控制與保護(hù)方案對比電力系統(tǒng)從電源至電動機(jī)之間，需要用12根電纜線或母排，24個螺釘(或螺母)接點才能與電動機(jī)相連接。電纜線或母排的電阻，消耗相當(dāng)多的電能并產(chǎn)生熱量，且故障點的增加直接使得系統(tǒng)的故障機(jī)率成倍增長。而由CPS控制與保護(hù)開關(guān)電器組成的電力系統(tǒng)，從電源至電動機(jī)只需要6根電纜線或母排，6個接點，大大降低了系統(tǒng)的故障機(jī)率及電能消耗并節(jié)約了銅材等材料。1.2.3選型簡單從其結(jié)構(gòu)和功能上來說，控制與保護(hù)開關(guān)電器產(chǎn)品已不再是接觸器、或斷路器、或熱繼電器等單個產(chǎn)品，而是一套控制保護(hù)系統(tǒng)。它的出現(xiàn)從根本上解決了傳統(tǒng)的采用分立元器

8、件(通常是斷路器或熔斷器+接觸器+過載繼電器)由于選擇不合理而引起的控制和保護(hù)配合不合理的種種問題，特別是克服了由于采用不同考核標(biāo)準(zhǔn)的電器產(chǎn)品之間組合在一起時，保護(hù)特性與控制特性配合不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，極大地提高了控制與保護(hù)系統(tǒng)的運行可靠性和連續(xù)運行性能。目前，國內(nèi)CPS產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)及技術(shù)上主要有兩種，一是以浙江中凱為代表的KB0系列產(chǎn)品，另一種是沈陽明鑫智能電器為代表的SDMK1系列控制與保護(hù)開關(guān)。2 KB0為代表的CPS產(chǎn)品特點KB0系列控制與保護(hù)開關(guān)于1996年5月通過國家級鑒定驗收，型號含義“K”“B”為“控制”和“保護(hù)”漢語拼音的第一個字母；“0”為填補(bǔ)國內(nèi)空白的“第一代”控制與保護(hù)開關(guān)電器

9、。由浙江中凱生產(chǎn)，主要用于交流50Hz、額定電壓至690V、額定電流0.25A至125A的電力系統(tǒng)中。2.1 KB0的基本結(jié)構(gòu)1主體 2熱磁脫扣器 3輔助觸頭模塊 4分勵脫扣器 5遠(yuǎn)距離再扣器圖2 KB0基本型產(chǎn)品以KB0基本型為例，如圖2所示開關(guān)主要由主體，熱磁脫扣器、輔助觸頭模塊、分勵脫扣器、遠(yuǎn)距離再扣器5部分組成，而主體部分又由電磁傳動機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)、主電路接觸器組成(如圖2 所示)。1 電磁傳動機(jī)構(gòu) 2操作機(jī)構(gòu) 3主電路接觸器圖3 KB0開關(guān)主體由圖3我們可以看出，KB0的集成性相對較高，但是在組成上相對來說比較復(fù)雜，機(jī)械零件較多。除基本型之外，KB0以附件模塊的形式對CPS進(jìn)行了功能

10、拓展，如消防型、隔離型等。在附件的設(shè)計上引入了模塊化的設(shè)計理念，較傳統(tǒng)方式減小了體積，但是附件模塊的加入增加了開關(guān)的復(fù)雜度和故障率。2.2 KB0工作機(jī)制及優(yōu)缺點CPS兼具短路保護(hù)、一般故障保護(hù)(過載)斷相等非瞬時動作保護(hù))等功能，但其檢測方式、保護(hù)方式和動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)(與手柄的指示位置相關(guān)聯(lián))在不同產(chǎn)品中也均有不同。在一般故障方面，KB0是熱磁式保護(hù)的主要代表，熱磁式CPS的過載保護(hù)功能主要是基于雙金屬片受熱彎曲的原理，定時限和瞬時短路保護(hù)功能分別采用各相安裝電磁脫扣器和快速螺旋線管電磁鐵的方式實現(xiàn)，具有多套傳動機(jī)構(gòu)將信號傳遞至操作機(jī)構(gòu)。熱磁式CPS主要有兩大缺點：一是雙金屬片受熱彎曲的原理受

11、環(huán)境影響過大，動作值誤差較大，不可以調(diào)節(jié)，不易于控制；二是多套傳動機(jī)構(gòu)增加了開關(guān)的復(fù)雜性，導(dǎo)致開關(guān)機(jī)械故障幾率加大。基于熱磁式，KB0后續(xù)開發(fā)的電子式產(chǎn)品采用快速螺線管電磁鐵，發(fā)生短路故障后，螺線管電磁鐵動作，直接推動動觸頭動作，后續(xù)由機(jī)構(gòu)或其它卡主裝置使得動靜觸頭保持在斷開位置，以保證快速響應(yīng)。KB0的各種保護(hù)功能主要依賴各類脫扣裝置實現(xiàn)，脫扣器價格相對便宜，但脫口裝置在使用壽命、操作頻次、可靠性和機(jī)械復(fù)雜度方面存在一些劣勢。如熱磁脫扣器大大限制了KB0的操作頻次，帶熱磁脫扣器時，操作頻率極限值不超過12次/h。KB0主體在機(jī)械壽命上相當(dāng)高，但是熱磁脫扣器，分勵脫扣器、遠(yuǎn)距離再扣器的機(jī)械壽命

12、僅為1000次，這就限制了KB0的機(jī)械使用壽命。3 SDMK1為代表的CPS產(chǎn)品特點SDMK1系列控制與保護(hù)開關(guān)由沈陽明鑫智能電器生產(chǎn)，主要用于交流50Hz或60Hz、額定工作電壓380V（額定絕緣電壓660V），額定工作電流0.8-630A的電力系統(tǒng)中接通、承載和分?jǐn)嗾＜?包括規(guī)定的過載條件下)的電流，在規(guī)定時間內(nèi)承載并分?jǐn)嘁?guī)定的非正常條件下的電流（如短路電流）。3.1 SDMK1的基本結(jié)構(gòu)SDMK1采用一體化技術(shù)，在與接觸器相類似的單一電器上，用一套電磁系統(tǒng)、一套觸頭及滅弧系統(tǒng)、一套智能控制單元來實現(xiàn)CPS的全部功能。SDMK1的結(jié)構(gòu)如圖4所示，結(jié)構(gòu)簡單，集成度更高，零件數(shù)量較KB0大

13、幅減少，運行穩(wěn)定性更高。1滅弧系統(tǒng) 2智能控制單元 3觸頭及電磁系統(tǒng) 4輔助觸頭模塊圖4 SDMK1組成3.2 SDMK1的結(jié)構(gòu)與原理（1）電磁鐵 (2)觸頭 (3)電流互感器 (4)電流采集芯片 (5)數(shù)字處理芯片(6)顯示裝置 (7) 勵磁去磁芯片 (8)銜鐵 (9)觸橋圖5 SDMK1結(jié)構(gòu)如圖5所示為SDMK1的結(jié)構(gòu)。電源供電后，電磁鐵（1）產(chǎn)生吸力，將銜鐵（8）吸引向下，帶動觸橋（9）向下運動，使（2）的動觸頭向下運動，與靜觸頭吸合。動靜觸頭吸合后，互感器（3）將電流感應(yīng)到電流采集芯片（4），電流采集芯片將感應(yīng)到的電流值交給數(shù)字處理系統(tǒng)，也就是主芯片（5），與系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行對比運

14、算，不論電流或其它參數(shù)正常或異常，都通過顯示系統(tǒng)顯示出來，同時將電磁鐵的由交流吸合轉(zhuǎn)化為直流保持。如果參數(shù)異常，比如檢測到短路電流，則數(shù)字處理系統(tǒng)（5）給勵磁去磁系統(tǒng)（7）信號，勵磁去磁系統(tǒng)接到信號后立刻給電磁鐵（1）反向勵磁去磁系統(tǒng)信號，電磁鐵（1）迅速消磁，靠反向彈簧的力使銜鐵（8）復(fù)位，從而切斷主回路，實現(xiàn)短路分?jǐn)唷Ｒ簿褪钦fSDMK1主要采用電磁系統(tǒng)作為操作機(jī)構(gòu)，驅(qū)動主觸頭運動接通和分?jǐn)?，通過智能控制單元檢測主回路電流，并進(jìn)行邏輯運算和數(shù)據(jù)處理，控制電磁系統(tǒng)的運動特性，完成故障診斷和運算。從根本上說，SDMK1是通過智能控制單元實現(xiàn)開關(guān)的各種保護(hù)功能，開關(guān)整體上不存在復(fù)雜的脫扣機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)

15、簡單保證了SDMK1開關(guān)的低故障率，而智能控制保證了全面的可控性。在分?jǐn)啾Ｗo(hù)過程中，復(fù)位彈簧和限位機(jī)構(gòu)相配合，增加觸頭的運行行程，使電弧在大于臨界短路滅弧電流的開距下過零熄滅，隨后在復(fù)位彈簧的作用下，觸頭返回至與原開距大致相當(dāng)?shù)钠胶馕恢?，主要改善了電磁系統(tǒng)的合閘特性。這個過程即為”動態(tài)開距”技術(shù)。此技術(shù)不但保證了分?jǐn)鄷r間，而且保證了分?jǐn)嗄芰?。就目前來說，國內(nèi)產(chǎn)品的分?jǐn)嗄芰ψ畲蟛粫^12Ie，而SDMK1的分?jǐn)鄷r16Ie，在分?jǐn)嗄芰ι暇哂邢喈?dāng)大的優(yōu)勢。而在操作頻率上，SDMK1開關(guān)大約為1200次/h，也就是說，它非常適宜用于重載頻繁動作的場合。在使用壽命上，由于沒有復(fù)雜的脫口機(jī)構(gòu)限制其機(jī)械壽

16、命，SDMK1的整體機(jī)械壽命大約在600萬次左右，電壽命約為100萬次。3.3 SDMK1的智能化與可通信技術(shù)n 通信方式SDMK1開關(guān)具有多種通信方式，帶有多種工業(yè)現(xiàn)場總線，包括RS-232、RS-485、Modbus、Prifbus、工業(yè)以太網(wǎng)等，無需其他轉(zhuǎn)換器件即可組成工業(yè)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，可以滿足各類不同用戶的要求。n 通信控制SDMK1開關(guān)內(nèi)部置有傳感器，外部具有通信接口。通過與無線或有線通信裝置連接，將開關(guān)的工作狀態(tài)和參數(shù)傳輸?shù)焦芾砥脚_,也能接收來自管理平臺的指令，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。n 通斷控制SDMK1開關(guān)對電氣回路的通斷控制，既可現(xiàn)場控制，也可遠(yuǎn)程控制。如當(dāng)電力供應(yīng)緊張，或有區(qū)域改造及維修

17、工程時，農(nóng)村電網(wǎng)停電與送電，可以通過遠(yuǎn)程控制實現(xiàn)。n 智能控制當(dāng)電氣回路故障發(fā)生故障時，SDMK1開關(guān)能及時予以故障保護(hù)，如短路保護(hù)、過載保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、缺相保護(hù)、三相不平衡保護(hù)、漏電保護(hù)等，同時還發(fā)出故障報警信號。如果有其他智能化要求可編程設(shè)定。n 參數(shù)設(shè)置動作整定值可以任意設(shè)定，既可以在現(xiàn)場設(shè)定，也可以遠(yuǎn)程設(shè)定，并且能自動判別用戶設(shè)定的參數(shù)是否合理。可通信功能是智能型低壓電器的典型特征，而智能型低壓電器是中國低壓電器行業(yè)及產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢，也是市場的剛性需求。未來幾年中國智能電網(wǎng)，智能小區(qū)，智能城市將快速發(fā)展，這也是智能型低壓電器的發(fā)展機(jī)遇。4 中國低壓電器的智能化發(fā)展趨勢3.

18、1什么是智能低壓電器到目前為止，國內(nèi)外低壓電器標(biāo)準(zhǔn)上還沒有對低壓電器智能化進(jìn)行定義。但是，智能化低壓電器這一說法已經(jīng)被低壓電器研發(fā)人員、設(shè)計人員、制造商及工程設(shè)計人員以及使用部門所接受。低壓智能化電器應(yīng)具有四個功能上的基本特征：保護(hù)功能非常齊全、測量現(xiàn)實電流參數(shù)、故障記錄與顯示、內(nèi)部故障自診斷等。隨著建筑電氣的發(fā)展和智能電網(wǎng)的建設(shè)，擁有智能化功能的低壓電器越來越受住宅配電系統(tǒng)供應(yīng)商重視。智能化低壓電器與普通電器相比具有以下優(yōu)點：1)普通配電電器會使配電系統(tǒng)產(chǎn)生高次諧波，而智能配電電器能夠消除輸入信號中的高次諧波，從而避免高次諧波造成的誤操作。2)智能過載電器可以保護(hù)具有多種起動條件的電動機(jī)，具

19、有很高的動作可靠性，例如，電動機(jī)過載與斷相保護(hù)、接地保護(hù)、三相不平衡保護(hù)以及反相或低電流保護(hù)等。3)智能保護(hù)繼電器具有監(jiān)控、保護(hù)和通訊功能。4)智能電器可以實現(xiàn)中央計算機(jī)集中控制，提高了配電系統(tǒng)的自動化程度，使配電、控制系統(tǒng)的調(diào)度和維護(hù)達(dá)到新的水平。5)智能電器采用數(shù)字化的新型監(jiān)控元件，使配電系統(tǒng)和控制中心提供的信息最大幅度增加，且接線簡單、便于安裝，提高了工作的可靠性。6)智能電器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，可以減少信息重復(fù)和信息通道。3.2低壓電器智能化發(fā)展涉及的相關(guān)新技術(shù)智能化低壓電器須滿足性能優(yōu)良、工作可靠、產(chǎn)品體積小、組合化設(shè)計、可通信、節(jié)能環(huán)保等要求，要具有保護(hù)、監(jiān)測、通信、自診斷、顯示等功

20、能，這是實現(xiàn)電網(wǎng)智能化所必需的。3.2.1低壓電器基本智能化技術(shù)目前，智能化低壓電器基本含義主要包括以下功能：保護(hù)與控制功能齊全，兼有電參數(shù)測量，外部故障檢測、報警和開關(guān)內(nèi)部故障自診斷與報警，系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)控，電能使用管理等功能(或其中一部分功能)。為此，需要對下列技術(shù)進(jìn)行深入研究。1)各類低壓電器根據(jù)其低壓配電、控制系統(tǒng)中地位與作用應(yīng)具有哪些智能化功能？如何實現(xiàn)這些功能？2)智能化低壓電器標(biāo)準(zhǔn)研究與制定；智能化功能測試設(shè)備、測試方法研究。3)智能化低壓電器集成技術(shù)研究；多種智能化電器集成時，對不同低壓電器智能化功能舍??；多種功能重疊時相互協(xié)調(diào)與配合研究。4)智能化低壓電器可靠性(包括EMC技

21、術(shù))研究。3.2.2智能電器可通信技術(shù)研究智能化低壓電器強(qiáng)大功能充分發(fā)揮，必須依賴于低壓配電與控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。為此，對低壓電器提出了可通信要求。為了滿足網(wǎng)絡(luò)化要求，又將涉及一系列技術(shù)的研究。(1)網(wǎng)絡(luò)化電器與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化研究。(2)高、中、低壓配電系統(tǒng)無縫連接技術(shù)研究。(3)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配套附件研究與開發(fā)。(4)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)典型方案與整體解決方案研究。(5)可通信電器試驗方法研究及相關(guān)檢測設(shè)備研制并建立相應(yīng)試驗基地。5 SDMK1開關(guān)在智能化領(lǐng)域的應(yīng)用近年來，城市住宅小區(qū)規(guī)模越來越大，供配電、消防和安全等是小區(qū)物業(yè)管理的重點。由于小區(qū)內(nèi)中低壓配電房的數(shù)量較多，小區(qū)內(nèi)消防監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋范圍較寬，小區(qū)

22、內(nèi)安全監(jiān)控區(qū)域較廣，小區(qū)物業(yè)針對供電、消防和安全監(jiān)控設(shè)立了多個值班室，但目前仍存在管理效率低和管理不到位等問題，表現(xiàn)為：（1）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，一般都是由用戶被動地上報，然后物業(yè)再安排人員到現(xiàn)場進(jìn)行分析、排查，故障反應(yīng)周期長。如果故障較為復(fù)雜，有時還不能快速進(jìn)行故障診斷以及故障排除；（2）值班人員多，但是效率低，巡視次數(shù)有限；（3）按照配電和安全監(jiān)控值班的相應(yīng)規(guī)定，一般需要24h值守，按照2人4班3運轉(zhuǎn)的原則，每個正規(guī)的值班室需要配置8人，因此值班室越多，需要的值班人員也越多，日常的運行成本越大。如果采用SDMK1控制與保護(hù)開關(guān)組成小區(qū)智能配電系統(tǒng)、智能消防監(jiān)控系統(tǒng)和智能安全監(jiān)控系統(tǒng)，則可解決

23、上述問題。這三個系統(tǒng)可以合為一體，為小區(qū)物業(yè)管理提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。圖6所示為采用SDMK1系列控制與保護(hù)開關(guān)的解決方案。圖6 SDMK1實現(xiàn)方案小區(qū)各級低壓配電箱、消防報警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控設(shè)備均中采用SDMK1控制與保護(hù)開關(guān)進(jìn)行控制和保護(hù)，利用SDMK1控制與保護(hù)開關(guān)自帶的RS485通訊接口及拓展的電力載波模塊和GPRS通訊模塊組成通訊網(wǎng)絡(luò)，配電箱或消防控制箱內(nèi)部的開關(guān)和設(shè)備采用RS485通訊方式，配電箱（控制箱）與配電箱（控制箱）之間采用電力載波通訊方式，所有信息發(fā)送至中央控制，中央控制室采用GPRS與管理和維護(hù)人員通訊，從而使設(shè)備管理和維護(hù)人員能實時對小區(qū)內(nèi)的供電、消防和安防進(jìn)行巡檢，一旦發(fā)生故

24、障，立即報警并指導(dǎo)物業(yè)排查檢修。主要特點和功能：（1）在配電箱內(nèi)用SDMK1控制與保護(hù)開關(guān)對被保護(hù)線路和設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，每條線路只需要用一臺SDMK1控制與保護(hù)開關(guān)就可以實現(xiàn)短路、過載、三相不平衡、過壓、欠壓、漏電等保護(hù)，并實時檢測被保護(hù)線路的電氣參數(shù)（電壓、電流、剩余電流），同時間接估算被保護(hù)線路的溫升，判斷其是否過載，如果達(dá)到臨界上限，則給出預(yù)警。配電箱內(nèi)的SDMK1控制與保護(hù)開關(guān)采用RS485通訊方式交換信息，再通過電力載波轉(zhuǎn)換模塊將每臺開關(guān)的信息傳送至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過GPRS實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。供電管理和維護(hù)人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)測被保護(hù)線路的電氣參數(shù)和工作狀態(tài)，還可以遠(yuǎn)程控制開關(guān)接通或斷開。如果配電箱內(nèi)配有可通訊智能電度表，還可以實現(xiàn)用電信息采集、用戶數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)同享等功能，實時獲取用電信息并掌握用電規(guī)律。為電網(wǎng)企業(yè)營銷業(yè)務(wù)管理、用戶用能管理和小區(qū)物業(yè)管理提供及時、完整、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（2）消防報警系統(tǒng)采用SDMK1控制與保護(hù)開關(guān)，該開關(guān)具有剩余電流保護(hù)功能，能對各條線路的剩余進(jìn)行實時檢測，如果超出整定值則報警或者斷開故障電路。同時，利用該開關(guān)的RS485通訊技術(shù)及拓展的電力載波