大型养殖场(如养猪场、养鸡场、奶牛场等)因其规模大、设备多、环境特殊(潮湿、多粉尘、腐蚀性气体),对用电安全、可靠性和能效管理有着很高要求。一套完善的大型养殖场安全用电仪表是保障人员、牲畜安全、设备稳定运行、预防火灾及实现精细化能源管理的关键。以下是针对大型养殖场安全用电仪表的详细介绍:
一、核心目标
防触电: 保护人员、牲畜免受电击伤害(尤其潮湿环境)。
防电气火灾: 预防线路过载、短路、接触不良、漏电等引发的火灾。
设备保护: 防止电机、风机、加热器、控制器等关键设备因电气故障损坏。
保障连续运行: 减少停电或故障对通风、温控、饮水、饲喂等生命维持系统的影响。
能源监控与优化: 精准计量各区域、设备能耗,发现浪费,优化电费成本。
远程监控与预警: 实现电气状态实时监控,故障快速定位和预警。
二、大型养殖场安全用电仪表介绍
1. 智能电表
功能:
高精度计量: 测量总进线及关键分支回路的电压、电流、功率(有功、无功、视在)、功率因数、频率、电能(总、峰、平、谷)等全电量参数。
需量监测: 记录最大需量,帮助优化变压器容量和降低基本电费。
数据存储与记录: 存储历史数据(日、月、年),支持分时段计量。
通信接口: RS485 (Modbus RTU)、以太网、4G/NB-IoT等,接入能源管理系统。
应用位置: 总进线柜、变压器出线柜、主要区域配电柜(如育雏舍、育成舍、产房、挤奶厅、饲料加工车间、办公区)。
安全作用: 提供能耗基线,发现异常高耗能(可能预示故障或效率低下),是能效管理的基础。
2. 多功能电力仪表
功能: 在智能电表基础上,增加更强的监测、分析、保护功能:
电能质量分析: 监测电压/电流谐波含量(THD)、电压暂升/暂降、电压不平衡度等,评估供电质量对敏感设备(如PLC、变频器)的影响。
越限报警: 对电压、电流、频率、功率、功率因数等参数设定上下限,超时本地显示报警或远程发送信号。
开关量输入/输出: 接收外部状态信号(如断路器分合闸状态),并可输出控制信号(需配合继电器)。
事件记录: 记录故障、报警、开关变位等事件的时间戳。
应用位置: 关键设备(大型风机、水泵、制冷/加热机组、饲料搅拌机、挤奶设备)的配电控制柜。
安全作用: 深度监控电气参数,提前预警潜在故障(如电压异常、谐波超标),保护重要设备。
3. 剩余电流动作保护器
功能:
核心功能: 实时监测线路中的剩余电流(俗称漏电流)。当漏电流超过设定阈值(如30mA, 100mA, 300mA, 500mA)时,迅速切断电源(动作时间≤0.3s)。
类型:
AC型: 检测交流正弦波剩余电流。
A型: 检测交流正弦波和脉动直流剩余电流(适用于含整流设备的回路)。
B型: 检测交流、脉动直流和平滑直流剩余电流。
附加功能: 部分RCB具有通信、报警信号输出、漏电流值显示、自检功能。
应用位置:
总保护: 变压器低压侧出线或总配电柜进线(动作值300-500mA,延时0.3-0.5s,防火灾)。
中级保护: 区域配电箱进线(动作值100-300mA,延时0.2-0.3s)。
末端保护: 潮湿、多金属导体场所(如冲洗区、饮水槽附近、室外设备、人员可触及插座回路)(动作值≤30mA,无延时,防人身触电)。
安全作用: 防止人身触电和电气火灾的核心防线! 尤其适用于环境潮湿、设备外壳易带电的养殖场。
4. 电气火灾监控探测器
功能:
专门用于预防因漏电导致的电气火灾。
通过剩余电流互感器监测回路中的剩余电流。
通过温度传感器(接触式或非接触式)监测配电柜内关键节点(如断路器端子、母线连接处)的温度。
当监测值(剩余电流或温度)超过设定报警阈值时,发出声光报警信号(本地)或上传报警信息至监控主机/平台(远程),通常不直接切断电源(避免误动影响生产)。
应用位置: 总配电柜、区域配电箱、重要设备控制柜内部。
安全作用: 在RCB动作前提供早期预警,发现潜在的、缓慢发展的漏电或过热故障点(如绝缘老化、接触不良),将火灾消灭在萌芽状态。是RCB的重要补充。
5. 温度监测仪表/传感器
功能:
接触式测温: 使用PT100热电阻或热电偶,精确测量断路器触点、母线排、电缆接头、电机轴承/绕组等关键部位的温度。
非接触式测温: 红外测温仪或在线式红外热像仪,用于快速扫描配电柜内温度分布,发现异常热点。
集成系统: 将温度传感器信号接入多功能仪表或独立的温度监控模块,实现连续监测、报警和记录。
应用位置: 所有配电柜内的易发热点,大型电机本体。
安全作用: 直接监测过热隐患,这是导致绝缘劣化、接触电阻增大、最终引发火灾或设备损坏的主要原因。尤其在负荷较重或环境温度高的区域至关重要。
6. 绝缘监测仪
功能:
专门用于监测不接地系统(IT系统)或重要设备的对地绝缘电阻。
向系统注入一个微小的测量信号,通过计算得出系统的绝缘电阻值。
当绝缘电阻低于设定阈值时,发出报警信号。
应用位置: 养殖场中极其关键、要求连续供电且不允许轻易断电的场所常采用IT系统供电。绝缘监测仪是其安全监测设备。
安全作用: 在IT系统中,当发生第一次单相接地故障时,系统仍能带故障运行,但绝缘监测仪能立即报警,提示运维人员排查故障点,避免发展成双接地短路故障造成停电。保障关键负荷的连续供电。
7. 浪涌保护器
功能: 限制瞬态过电压,泄放浪涌电流,保护后端电子设备免受损坏。
分级应用:
一级SPD: 安装在总配电柜进线处,泄放直击雷或大部分能量。
二级SPD: 安装在区域配电箱或设备控制柜进线处,进一步限制残压。
三级SPD: 安装在重要敏感设备前端,提供精细保护。
安全作用: 防止雷击或电网操作引起的过电压损坏昂贵的自动化控制设备、传感器和仪器仪表,保障养殖环境监控、自动饲喂、通风等系统的稳定运行。
8. 电流/电压变送器 & 信号采集模块
功能:
将主回路的高电压、大电流信号转换为标准的、安全的、易于传输的低电压、小电流信号或数字信号。
供仪表、PLC、DCS、能源管理系统或SCADA平台采集。
应用位置: 需要将电气参数接入监控系统的任何回路。
安全作用: 为集中监控和数据分析提供安全、可靠、标准化的信号源,是构建智能用电管理系统的基础元件。
三、系统集成与监控平台
通信网络: 利用RS485总线、工业以太网、无线等技术,将所有智能仪表、探测器、保护装置连接起来。
监控主机/网关: 安装在值班室或配电房,负责数据采集、处理、存储、本地显示。
能源管理系统 / 智能用电云平台:
实时监控: 集中展示所有电气参数、设备状态、报警信息。
数据可视化: 动态图表展示能耗趋势、功率曲线、需量、功率因数、漏电流、温度等。
报警管理: 分级报警,历史报警查询。
能效分析: 分区域、分设备能耗统计与对标,发现节能潜力。
报表管理: 自动生成日、月、年能耗报表,电能质量报告。
移动端APP: 随时随地查看运行状态和接收报警。
安全作用: 实现电气安全的集中化、可视化、智能化管理,大幅提升运维效率,快速响应故障,变被动抢修为主动预防,为决策提供数据支撑。
四、大型养殖场安全用电仪表选型与安装要点
环境适应性: 仪表防护等级至少IP54,潮湿腐蚀环境需选用防腐型外壳或更高防护等级(如IP65)。温度范围符合当地气候。
精度等级: 电表、多功能仪表精度满足计量和管理需求。
认证与标准: 符合国家强制认证,国际标准,行业规范。RCB必须通过国家认证。
通信协议: 确保仪表与监控平台使用兼容的通信协议。
品牌与服务: 选择信誉好、质量稳定、技术服务支持到位(尤其是本地化服务)的品牌。
专业设计与施工: 由专业电气设计院或工程师进行系统设计,由合格电工按规范安装、接线、调试。特别注意RCB的选型、级差配合和正确接线。
定期检测与维护: 对RCB进行定期测试按钮测试,每年进行动作特性测试。定期检查仪表显示、通信是否正常,清理灰尘,紧固接线端子。
