ASJ係列剩餘電流繼電器在海洋平台的應用

簡婷

开云体育手机下载教程 上海嘉定   201801

摘要：本文通過對海洋平台接地故障的分析，論述了海洋平台手持式和移動式用電設備安裝漏電保護器的必要性，同時簡述了漏電保護器的工作原理。

關(guan) 鍵詞：海洋平台；IT係統；漏電保護器

0 概述

在海洋石油及天然氣開采過程中，海洋平台作為(wei) 油氣采集、臨(lin) 時存儲(chu) 及簡單處理的重要場所，其危險性極大。同時，受日曬雨淋、鹽霧侵蝕、用電設備緊湊及操作空間狹小等諸多因素的影響，海洋平台的電氣安全一直存在隱患。為(wei) 了避免海洋平台電氣安全事故的發生，需要根據海洋平台的環境特點，因地製宜地選擇供配電係統接地形式，並選擇相應的接地保護方式。

1 海洋平台配電係統的特點

低壓配電係統分TN係統、TT係統及IT係統3種形式。每種接地形式的低壓配電係統都有其自身的優(you) 缺點和適用範圍。設計工作者應根據作業(ye) 場所的環境條件、用電設備的特點和用電要求等因素加以具體(ti) 選擇。當前，海洋平台一般使用IT係統供電，這是由其自身的特點決(jue) 定的：

1）海洋平台遠離陸地，對不間斷供電的要求高。例如平台的消防措施和緊急逃生設施就不允許斷電；

2）海洋平台環境惡劣，鹽霧和潮濕容易使用電設備和供電線路的絕緣損壞，出現接地故障。

2 海洋平台手持式和移動式用電設備漏電保護問題

1）海洋平台手持式和移動式用電設備發生接地故障一般有以下原因；a)手持式和移動式用電設備由於(yu) 需要頻繁移動，電纜與(yu) 用電設備的接頭容易鬆脫，使相線碰設備外殼而發生接地故障；b)手持式和移動式用電設備在使用過程中電纜反複彎曲，使芯線部分折斷，刺破電纜絕緣與(yu) 外部可導電部分接觸而發生接地故障。

2）海洋平台手持式和移動式用電設備接地故障分析

a)單相接地故障。國際電工委員會(hui) 標準IEC4.79(電流通過人體(ti) 的效應)確定，通過人體(ti) 的交流50Hz電流不超過30mA時，人體(ti) 不會(hui) 發生心室纖維性顫動而死亡，它與(yu) 人體(ti) 潮濕程度、接觸電壓高低沒有直接關(guan) 係。大多數海洋平台低壓配電係統接地形式一直沿用中性點不接地的IT係統，這樣如果發生直接觸及單相帶電導體(ti) 、單相接地或者間接觸點故障時，單相接地故障電流為(wei) 另外兩(liang) 相對地電容電流的向量和，通常兩(liang) 相對地電容電流的向量和很小，即故障電流很小，這種情況下不會(hui) 構成電擊危險，因此也可以不切斷供電電源。但是，隨著海洋平台用電設備的增多，電力電纜線路隨之增多，電容電流相應的增大，發生故障時單相接地電流也隨之增大。如果用電設備的外殼沒有可靠接地或者接地線斷開時，單相接地故障電流隻能通過人體(ti) 形成回路，當通過人體(ti) 的交流50Hz電流超過30mA時，人體(ti) 就可能會(hui) 因發生心室纖維性顫動而死亡。在低壓配電係統中，用電設備的一相絕緣擊穿，使其設備外殼帶電。當單相接地故障電流Id=Ia+Ib≥30mA時，就超過了人體(ti) 能承受的交流電流安全閾值，一定要立即切斷供電以確保安全。此時在用電設備處安裝漏電保護器是的解決(jue) 辦法。

b)異相接地故障。當發生單相接地故障時，另外兩(liang) 相對地電壓升高，電氣設備的絕緣要求承受較高的電壓，可能會(hui) 導致絕緣破壞使故障進一步擴大，照成異相接地故障的發生。根據《低壓配電設計規範》GB50054-1995中4.4.14條：IT係統外露可導電部分可用共同的接地極接地，亦可個(ge) 別地或成組地用單獨的接地極接地。當外露可導電部分為(wei) 共同接地，則發生二次異相接地故障時，故障回路的切斷應符合TN係統接地故障保護的要求。海洋平台是鋼結構體(ti) ，本身就是導體(ti) ，相當於(yu) 用電設備外露可導電部分共用接地極接地。當發生異相接地故障時，故障回路的切斷應符合TN係統接地故障保護的要求。按照規範要，在TN係統中，手持式和移動式用電設備應設置漏電保護器。

3 產(chan) 品概述

常見的相與(yu) 相間發生短路可以產(chan) 生很大電流，可采用開關(guan) 保護，而發生人體(ti) 觸電、線路老化而導致的電流泄露產(chan) 生的火災以及設備的接地故障都是由於(yu) 漏電流所造成，漏電流一般都在30mA-3A，這些值很小，傳(chuan) 統開關(guan) 無法進行保護，所以必須采用剩餘(yu) 電流動作保護裝置。

剩餘(yu) 電流繼電器是由剩餘(yu) 電流互感器來檢測剩餘(yu) 電流，並在規定條件下，當剩餘(yu) 電流達到或超過給定值時，使電器的一個(ge) 或多個(ge) 電氣輸出電路中的觸點產(chan) 生開閉動作的開關(guan) 電器。

下麵介紹三種常見的漏電情況。

1、防直接接觸電擊必須采用I△n≤30mA的高靈敏度的RCD。

2、防間接接觸電擊可采用I△n大於(yu) 30mA的中靈敏度的RCD。

3、防火RCD需采用4極或2極RCD。

對於(yu) IT係統，按規定采用剩餘(yu) 電流繼電器。為(wei) 防止係統絕緣降低和作為(wei) 二次故障後備保護，依據接線型式，采用類似 TT 或 TN 係統的保護措施。首先應采用絕緣監視裝置，預測一次故障。

對於(yu) TT係統，采用剩餘(yu) 電流繼電器。因為(wei) 當發生單相接地故障時，故障電流很小，且較難估計，達不到開關(guan) 的動作電流，外殼上將出現危險電壓。此時N線必須穿過剩餘(yu) 電流互感器。

對於(yu) TN-S係統，可采用剩餘(yu) 電流繼電器。更快速靈敏切斷故障，以提高安全可靠性，此時 PE 線不得穿過互感器，N 線必須穿互感器，且不得重複接地。

對於(yu) TN-C係統，不能采用剩餘(yu) 電流繼電器。因為(wei) PE 線和 N 線合一，若 PEN 線不重複接地，當外殼帶電，互感器進出電流相等，ASJ拒動；若PEN線重複接地，部分單相電流將流入重複接地，達一定值後，ASJ 誤動。 需將TN-C係統改造成TN-C-S係統，同TN-S係統，再將剩餘(yu) 電流互感器接入TN-S係統中。

4 產(chan) 品簡介

安科瑞電氣ASJ係列剩餘(yu) 電流繼電器能夠滿足上述幾種漏電情況的防護，與(yu) 遙控跳閘開關(guan) 聯用，及時切斷電源，防止間接接觸、限製漏電電流。也可以直接作為(wei) 信號繼電器，監控電力設備。特別適用於(yu) 學校、商廈、工廠車間、集貿市場、工礦企業(ye) 、國家重點消防單位、智能大廈與(yu) 小區，地鐵、石油化工、電信及國防等部門用電的安全保護。

ASJ係列產(chan) 品主要有兩(liang) 種安裝方式，ASJ10係列為(wei) 導軌安裝，外形和功能如下表所示：

ASJ20係列為(wei) 麵板安裝，外形和功能如下表所示：

其中AC型和A型剩餘(yu) 電流繼電器的區別是：AC型剩餘(yu) 電流繼電器是對突然施加或緩慢上升的剩餘(yu) 正弦交流電流能確保脫扣的剩餘(yu) 電流繼電器，主要監測正弦交流信號。A型剩餘(yu) 電流繼電器是對突然施加的或緩慢上升的剩餘(yu) 正弦交流電流和剩餘(yu) 脈動直流電流能確保脫扣的剩餘(yu) 電流繼電器，主要監測正弦交流信號和脈衝(chong) 直流信號。

儀(yi) 表具體(ti) 的接線端子和典型接線如下所示：

5 結語

以往海洋平台的電氣設計中，對於(yu) 手持式和移動式用電設備的配電保護，基本沒有或很少裝設漏電保護器，更有設計者認為(wei) ，在海洋平台的IT供電係統中手持式和移動式用電設備沒有必要裝設漏電保護器，從(cong) 上看來，這種想法隻是考慮了其中的一個(ge) 方麵，是片麵的。ASJ係列剩餘(yu) 電流繼電器產(chan) 品能夠監測線路中的漏電流，當漏電流達到或者超過設定值時，內(nei) 部繼電器動作，發出告警，並能與(yu) 斷路器開關(guan) 聯動，快速切斷線路，保證線路安全。

參考文獻

[1]宿淑嬌, 張龍. 漏電保護器在海洋平台的應用[J]. 科技傳(chuan) 播, 2010, 000(011):70,75. [2] 企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.6

[3]王偉(wei) , 許建奎, 李長偉(wei) . 海洋石油平台件熱電控係統接地保護[J]. 中國, 2008(20):93-93.

[4] 袁平. 淺談漏電保護在電氣安全方麵的應用[J]. 中國高新區, 2017(23):130-131.

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職於(yu) 开云体育手机下载教程，主要研究方向為(wei) 建築能耗監測係統。