浅谈对国家标准GB 25287-2023《周界防范高压电网装置》的理解
2023-02-26深圳市兰星科技有限公司刘坚
■ 文/深圳市兰星科技有限公司 刘坚
关键字:周界防范高压电网装置 打击电量 触网 监狱 看守所
1 引言
监狱和看守所是关押犯罪嫌疑人和罪犯的重要机构,对于维护社会秩序、保障司法公正、防止再犯罪、改造罪犯以及提高公众安全感等方面具有至关重要的作用。因此,周界安全对于监狱和看守所的重要性无需赘述。目前,用于监狱、看守所周界安防的产品主要是高压电网产品,即周界高压电网装置。该产品的原理是在周界围墙上安装金属支架,并通过瓷瓶固定带电金属线。一旦有人触碰到带电金属线,便会受到电击并失去翻越能力,从而有效地保护周界安全。
2000 年,GA 247—2000 标准发布,该标准首次规范了监所周界高压电网装置的相关要求。到了2010 年,GB 25287—2010 标准发布,该标准对周界高压电网装置产品的性能指标进行了明确规定,同时将该标准定为强制性国家标准。GB 25287—2010《周界防范高压电网装置》国家标准自2010 年11 月10 日发布以来,已执行十余年,但在日常产品检测工作及高压电网装置的行业抽查中,发现存在与脉冲电子围栏混淆、雨雪雾环境打击能力下降、关键参数标准规定与部分应用场景使用要求不匹配等现象。由于周界防范高压电网装置的专业性强,在应用中发挥着重要的防范作用,为进一步规范产品质量和应用效果,促进技术进步,2019 年11 月国家标准化委员会批准对国家标准《周界防范高压电网装置》进行修订。2023 年GB 25287—2023 标准颁布,修订后的标准对术语定义、打击电量定义以及系统验收标准提出了更加详细的描述以及更加明确的验证方法。本文针对GB 25287—2023 标准,从变更项目、技术亮点以及实验方法来分析新旧国标的差异。
图1 周界高压电网装置示例
2 新旧标准的对比分析
2.1 适用范围
GB 25287—2010《周界防范高压电网装置》主要关注的是周界防范高压电网装置的产品性能。而GB 25287—2023《周界防范高压电网装置》则涵盖了周界高压电网装置的设计、生产、安装、测试及检验、验收、运行与维护等多个方面。与上一版标准相比,新标准在适用范围上增加了系统检验、验收、运行与维护等环节,并对产品的设计和安装进行了规范,同时对使用过程也提出了要求。这样,新标准更加全面地涵盖了产品、验收、运维等内容,提供了系统性的检验依据,并规范了建设方的使用要求。
2.2 技术要求
新标准主要新增了“周界防范高压电网装置”“触网”“短网”“断网”等术语及周界防范高压电网装置的组成结构说明,并对周界防范高压电网装置进行了分类;在技术指标参数及安装要求方面进行了调整优化,同时完善了相应的试验方法;在检验方面增加了系统检验和运行检验内容,明确了型式试验、出厂检验要求;增加了验收、运行与维护等相关内容。
2.3 具体变化
2010 版标准对比2023 版标准的主要区别如下:
变更项目 GB 25287-2010 GB 25287-2023无3.1 周界防范高压电网装置perimeter protection high—voltage grid device设置在监狱、看守所等特定高安全场所防护区域的周界,其带电网络可对触网对象以控制打击电量方式进行打击的交流装置。无在术语和定义中增加 了“ 周界防范高压电网装置”、“触网”、“短网”、“断网”, 删除 了“ 电击电流起始时间”、“电击电流结束时间”, 修改 了“ 电击电流”、“电击强度”、“电击持续时间”、“电击间隔时间” 的 名称和内容( 见3,2010 年版的3)3.2 触网contract of metal wire 当对象触及周界防范高压电网装置的金属线时,通过对象本体形成高压打击电流通路。无3.3 短网 metal wire short—circuit 周界防范高压电网装置相邻的带电金属线间或带电金属线与地线间形成电气短路。无3.4 断网 disconnect of line 因周界防范高压电网装置故障或被破坏使得高压部分无法形成闭合电气回路。3.2 电击电流 electric current shock 通过触网人体的电流。3.5 打击电流 electric shock current当周界防范高压电网装置发生触网事件时,通过触网对象的电流。3.3 电击持续时间 continuing time of electric shock 电击电流起始时间与结束时间的最小之差。3.6 打击持续时间 continuing time of electric shock在单次打击电流的波形中,打击电流上升至最大打击电流的5%时所对应的时刻与下降至最大打击电流的5%时所对应的时刻的时间间隔。3.1 电 击 强 度 intensity of electrical shock 用来描述电网通过对触网人体在一定持续时间内放电,对人体产生打击的程度,是通过人体的电流(有效值)与持续时间的积分。3.7 打击电量 electric quantity of shock用来描述周界防范高压电网装置通过对触网对象在打击持续时间内放电产生打击的程度,是打击电流有效值与打击持续时间的乘积。3.6 电 击 间 隔 时 间 interval—time of electric shock 两次电击的时间间隔。3.8 打击间隔时间 interval—time of electric shock当周界防范高压电网装置对触网对象进行打击时,连续两次打击之间的非打击时间长度。
2.3.1 对专业术语的明确
新标准中,专业术语的含义得到了进一步的明确和规范,特别是打击电量、打击持续时间以及打击间隔时间等关键指标。这些术语的准确含义以及计算方式在新的标准中得到了清晰界定和统一规范。
2.3.2 对周界防范高压电网装系统组成进行明确
旧标准仅粗略地将系统划分为高压箱与低压箱两部分,而新标准则将其细分为高压控制单元、控制/显示/存储单元、金属线及附属部件等组成部分。其中,控制/显示/存储单元既可以是硬件设备,也可以是电脑软件,这种开放式的定义有助于推动行业产品的发展。
2.3.3 根据使用场景对产品进行分类
新标准将产品根据打击电量分为基本型和增强型两种类型。其中,基本型的打击电量维持旧标准的范围,即30mC~60mC。而增强型的产品则将打击电量提升至60mC~150mC。这种分类加强了对高戒备场所的防范等级,让不同的场所有不同的选择,从而更好地保障武警、公安人员及人民群众的生命财产安全。
2.3.4 对系统警戒状态的定义更明确
新标准对警戒状态和打击状态做出了更为明确的区分。原文中表述的“电网在警戒状态下应保持高压输出”,在新标准下得到了更为精确的解读。新标准明确了电网在警戒状态下应保持不间断的高压输出,这样就使得标准更为清晰明确,避免了可能存在的模糊性和不确定性。这一改进不仅弥补了以往标准下可能存在的误解问题,同时也为产品在设计生产过程中提供了更为明确的指导。
2.3.5 对电网打击能力要求更严格
新标准在电网的打击能力方便做了很大的提升。其中触网打击要求中,要求当相邻带电金属线间发生短网时,金属线与地线间在发生触网时应仍具备打击能力;一条带电金属线与地线间发生短网时,其他带电金属线与地线间在发生触网时仍具备打击能力。这一点对电网的变压器性能要求严格,要求其适应能力更强。
2.3.6 对打击持续时间和打击间隔时间重新定义
在旧标准中,对于持续时间和打击间隔时间的定义并未明确,为了弥补这一不足,新标准对这两项进行了明确定义。此外,新标准还规定打击间隔时间参数应在300ms 至1000ms 之间进行调整,高戒备场所可根据这一要求对产品实施更严格的约束,缩短打击间隔时间,从而提高系统的防范等级。在此背景下,新标准为提高系统防范能力提供了更为清晰和具体的指导。
2.3.7 明确联网管理功能
在旧标准中,对于电网联网管理这块没有要求,在新标准中明确:“电网应具有与上级管理平台联网的功能。联网信息应包括警戒状态下各区段带电金属线与地线间电压和电流有效值、触网报警、断网报警、短网报警、通讯故障等。”
这样一来可以杜绝地方各监所因各种原因导致的电网信息缺位情况。
2.4 试验方法
根据新标准规定,系统运行检验中明确了必检项目和免检项目。在电压测试方法中,要求必须使用示波器对设备电压进行测试。此外,新标准还增加了项目验收部分,要求电网安装、调试完成并系统检验合格后,应由建设方组织验收。这一环节的增加是为了确保项目质量和安全性能,避免因安装、调试或系统检验中的问题对后续运行造成影响。如果验收不通过,则不应交付使用,必须重新进行安装、调试和检验,直到达到标准要求。同时,新标准还要求使用单位建立系统运行与维护长效机制。这一要求是为了确保系统的长期稳定性和可靠性。使用单位应定期对系统进行检查、维护和保养,及时发现和处理潜在的问题和故障,确保系统在最佳状态下运行。同时,还应建立相应的维护管理制度和技术档案,记录设备的维护情况和故障处理结果,为后续维护和管理提供参考和依据。
新标准对于系统运行检验、电压测试方法和项目验收等方面都有了更加详细和明确的要求,旨在提高系统的质量和可靠性。同时,要求使用单位建立系统运行与维护长效机制,确保系统的长期稳定性和可靠性。这些措施将有助于提高电力系统的运行效率和安全性,为人们的生产和生活提供更加可靠的电力保障。
2.5 判定规则
新标准对判定规则进行了更严格的规定,相较于旧标准,其判定规则相对宽松。以新标准4.2.3 为例,其中规定在电网短网15 分钟内,当短网原因消除后,电网的短网部分应能恢复正常工作。而旧标准则要求在持续电击时间不少于15 分钟后,电网仍能正常工作。对于旧标准的执行,一些厂家在发生短网时采取电网停止工作,然后计时15 分钟之后再恢复的做法以求蒙混过关。然而,新标准则杜绝了这种行为,要求在15 分钟内的任意时刻短网恢复正常后应能立即恢复工作,因此之前的做法不再适用。
3 技术应用
在GB 25287—2023 周界防范高压电网装置标准发布后,一些监狱方面对此表示出了浓厚的兴趣,并着手开始进行方案设计。笔者单位与山东某监狱紧密合作,以最快的速度完成了项目的方案设计及实施。
在此过程中,我们注意到新标准与旧标准在产品参数和安装工艺上存在微小的差异。通过实践,我们验证了新标准的科学性。最终,我们成功地将符合新标准的产品投入使用,帮助监狱方改进了产品中的漏洞和问题,进一步规范了系统。同时,我们根据实际情况为监狱方提供了定制的运维建议,充分展示了新标准的优越性。此次产品落地所验证的科学性和实用性,不仅限于产品本身的质量和性能,还包括了新国标对整个行业的影响和推动。新国标的实施将有助于提高行业的整体水平,促进产业升级和转型,为消费者提供更加优质的产品和服务。
图2 周界高压电网装置示例
4 结语
本文对新旧标准进行了对比分析,详细阐述了国家标准的改进内容以及设备落地案例的实践应用。经过优化和完善,新标准在适用范围、技术要求、试验方法和判定规则等方面都得到了提高,以更好地适应特殊场所安防等级升级的需求并提升产品质量。同时,新标准对监狱、看守所等高戒备场所起到了标杆作用,引领了行业的发展方向。通过设备落地案例的分析,本文充分证明了新标准在实际应用中的重要性和必要性。
此外,随着新标准在2025 年的正式实施,周界防范高压电网装置必然会迎来更好的发展机遇。新标准的实施将进一步推动周界高压电网产品的技术进步和产业升级,促进产品的规范化、标准化发展,提高产品质量和安全性。监狱、看守所等强制性场所也将受益于更高防范等级的提升,使周界更加安全。