簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定   202110

摘要：本文通過對海洋平臺接地故障的分析，論述了海洋平臺手持式和移動式用電設(shè)備安裝漏電保護(hù)器的必要性，同時簡述了漏電保護(hù)器的工作原理。

關(guān)鍵詞：海洋平臺；IT系統(tǒng)；漏電保護(hù)器

0 概述

      在海洋石油及天然氣開采過程中，海洋平臺作為油氣采集、臨時存儲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(shè)備緊湊及操作空間狹小等諸多因素的影響，海洋平臺的電氣安全一直存在隱患。為了避免海洋平臺電氣安全事故的發(fā)生，需要根據(jù)海洋平臺的環(huán)境特點(diǎn)，因地制宜地選擇供配電系統(tǒng)接地形式，并選擇相應(yīng)的接地保護(hù)方式。

1 海洋平臺配電系統(tǒng)的特點(diǎn)

      低壓配電系統(tǒng)分TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)及IT系統(tǒng)3種形式。每種接地形式的低壓配電系統(tǒng)都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。設(shè)計工作者應(yīng)根據(jù)作業(yè)場所的環(huán)境條件、用電設(shè)備的特點(diǎn)和用電要求等因素加以具體選擇。當(dāng)前，海洋平臺一般使用IT系統(tǒng)供電，這是由其自身的特點(diǎn)決定的：

      1）海洋平臺遠(yuǎn)離陸地，對不間斷供電的要求高。例如平臺的消防措施和緊急逃生設(shè)施就不允許斷電；

      2）海洋平臺環(huán)境惡劣，鹽霧和潮濕容易使用電設(shè)備和供電線路的絕緣損壞，出現(xiàn)接地故障。

2 海洋平臺手持式和移動式用電設(shè)備漏電保護(hù)問題

      1）海洋平臺手持式和移動式用電設(shè)備發(fā)生接地故障一般有以下原因；a)手持式和移動式用電設(shè)備由于需要頻繁移動，電纜與用電設(shè)備的接頭容易松脫，使相線碰設(shè)備外殼而發(fā)生接地故障；b)手持式和移動式用電設(shè)備在使用過程中電纜反復(fù)彎曲，使芯線部分折斷，刺破電纜絕緣與外部可導(dǎo)電部分接觸而發(fā)生接地故障。

      2）海洋平臺手持式和移動式用電設(shè)備接地故障分析

      a)單相接地故障。國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC4.79(電流通過人體的效應(yīng))確定，通過人體的交流50Hz電流不超過30mA時，人體不會發(fā)生心室纖維性顫動而死亡，它與人體潮濕程度、接觸電壓高低沒有直接關(guān)系。大多數(shù)海洋平臺低壓配電系統(tǒng)接地形式一直沿用中性點(diǎn)不接地的IT系統(tǒng)，這樣如果發(fā)生直接觸及單相帶電導(dǎo)體、單相接地或者間接觸點(diǎn)故障時，單相接地故障電流為另外兩相對地電容電流的向量和，通常兩相對地電容電流的向量和很小，即故障電流很小，這種情況下不會構(gòu)成電擊危險，因此也可以不切斷供電電源。但是，隨著海洋平臺用電設(shè)備的增多，電力電纜線路隨之增多，電容電流相應(yīng)的增大，發(fā)生故障時單相接地電流也隨之增大。如果用電設(shè)備的外殼沒有可靠接地或者接地線斷開時，單相接地故障電流只能通過人體形成回路，當(dāng)通過人體的交流50Hz電流超過30mA時，人體就可能會因發(fā)生心室纖維性顫動而死亡。在低壓配電系統(tǒng)中，用電設(shè)備的一相絕緣擊穿，使其設(shè)備外殼帶電。當(dāng)單相接地故障電流Id=Ia+Ib≥30mA時，就超過了人體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(shè)備處安裝漏電保護(hù)器是的解決辦法。

      b)異相接地故障。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，另外兩相對地電壓升高，電氣設(shè)備的絕緣要求承受較高的電壓，可能會導(dǎo)致絕緣破壞使故障進(jìn)一步擴(kuò)大，照成異相接地故障的發(fā)生。根據(jù)《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-1995中4.4.14條：IT系統(tǒng)外露可導(dǎo)電部分可用共同的接地極接地，亦可個別地或成組地用單獨(dú)的接地極接地。當(dāng)外露可導(dǎo)電部分為共同接地，則發(fā)生二次異相接地故障時，故障回路的切斷應(yīng)符合TN系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求。海洋平臺是鋼結(jié)構(gòu)體，本身就是導(dǎo)體，相當(dāng)于用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分共用接地極接地。當(dāng)發(fā)生異相接地故障時，故障回路的切斷應(yīng)符合TN系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求。按照規(guī)范要，在TN系統(tǒng)中，手持式和移動式用電設(shè)備應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)器。

3 產(chǎn)品概述

     常見的相與相間發(fā)生短路可以產(chǎn)生很大電流，可采用開關(guān)保護(hù)，而發(fā)生人體觸電、線路老化而導(dǎo)致的電流泄露產(chǎn)生的火災(zāi)以及設(shè)備的接地故障都是由于漏電流所造成，漏電流一般都在30mA-3A，這些值很小，傳統(tǒng)開關(guān)無法進(jìn)行保護(hù)，所以必須采用剩余電流動作保護(hù)裝置。

     剩余電流繼電器是由剩余電流互感器來檢測剩余電流，并在規(guī)定條件下，當(dāng)剩余電流達(dá)到或超過給定值時，使電器的一個或多個電氣輸出電路中的觸點(diǎn)產(chǎn)生開閉動作的開關(guān)電器。

下面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大于30mA的中靈敏度的RCD。

     3、防火RCD需采用4極或2極RCD。

     對于IT系統(tǒng)，按規(guī)定采用剩余電流繼電器。為防止系統(tǒng)絕緣降低和作為二次故障后備保護(hù)，依據(jù)接線型式，采用類似 TT 或 TN 系統(tǒng)的保護(hù)措施。首先應(yīng)采用絕緣監(jiān)視裝置，預(yù)測一次故障。

     對于TT系統(tǒng)，采用剩余電流繼電器。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生單相接地故障時，故障電流很小，且較難估計，達(dá)不到開關(guān)的動作電流，外殼上將出現(xiàn)危險電壓。此時N線必須穿過剩余電流互感器。

     對于TN-S系統(tǒng)，可采用剩余電流繼電器。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，且不得重復(fù)接地。

     對于TN-C系統(tǒng)，不能采用剩余電流繼電器。因?yàn)?PE 線和 N 線合一，若 PEN 線不重復(fù)接地，當(dāng)外殼帶電，互感器進(jìn)出電流相等，ASJ拒動；若PEN線重復(fù)接地，部分單相電流將流入重復(fù)接地，達(dá)一定值后，ASJ 誤動。 需將TN-C系統(tǒng)改造成TN-C-S系統(tǒng)，同TN-S系統(tǒng)，再將剩余電流互感器接入TN-S系統(tǒng)中。

4 產(chǎn)品簡介

     安科瑞電氣ASJ系列剩余電流繼電器能夠滿足上述幾種漏電情況的防護(hù)，與遙控跳閘開關(guān)聯(lián)用，及時切斷電源，防止間接接觸、限制漏電電流。也可以直接作為信號繼電器，監(jiān)控電力設(shè)備。特別適用于學(xué)校、商廈、工廠車間、集貿(mào)市場、工礦企業(yè)、國家重點(diǎn)消防單位、智能大廈與小區(qū)，地鐵、石油化工、電信及國防等部門用電的安全保護(hù)。

     ASJ系列產(chǎn)品主要有兩種安裝方式，ASJ10系列為導(dǎo)軌安裝，外形和功能如下表所示：

ASJ20系列為面板安裝，外形和功能如下表所示：

     其中AC型和A型剩余電流繼電器的區(qū)別是：AC型剩余電流繼電器是對突然施加或緩慢上升的剩余正弦交流電流能確保脫扣的剩余電流繼電器，主要監(jiān)測正弦交流信號。A型剩余電流繼電器是對突然施加的或緩慢上升的剩余正弦交流電流和剩余脈動直流電流能確保脫扣的剩余電流繼電器，主要監(jiān)測正弦交流信號和脈沖直流信號。

儀表具體的接線端子和典型接線如下所示：

5 結(jié)語

以往海洋平臺的電氣設(shè)計中，對于手持式和移動式用電設(shè)備的配電保護(hù)，基本沒有或很少裝設(shè)漏電保護(hù)器，更有設(shè)計者認(rèn)為，在海洋平臺的IT供電系統(tǒng)中手持式和移動式用電設(shè)備沒有必要裝設(shè)漏電保護(hù)器，從上看來，這種想法只是考慮了其中的一個方面，是片面的。ASJ系列剩余電流繼電器產(chǎn)品能夠監(jiān)測線路中的漏電流，當(dāng)漏電流達(dá)到或者超過設(shè)定值時，內(nèi)部繼電器動作，發(fā)出告警，并能與斷路器開關(guān)聯(lián)動，快速切斷線路，保證線路安全。

參考文獻(xiàn)

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[3]王偉, 許建奎, 李長偉. 海洋石油平臺件熱電控系統(tǒng)接地保護(hù)[J]. 中國, 2008(20):93-93.

[4] 袁平. 淺談漏電保護(hù)在電氣安全方面的應(yīng)用[J]. 中國高新區(qū), 2017(23):130-131.

作者簡介：簡婷，女，本科，現(xiàn)就職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)榻ㄖ芎谋O(jiān)測系統(tǒng)。

ASJ系列剩余電流繼電器在農(nóng)電安全管理中的應(yīng)用

簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定   202110

摘要：近年來，農(nóng)村配電臺區(qū)總保護(hù)器的安裝率、投運(yùn)率、運(yùn)行合格率逐步上升，農(nóng)戶家用漏電保護(hù)器的安裝率、投運(yùn)率也得到了廣泛的普及。通過狠抓剩余電流動作保護(hù)器的管理，取得了成效，通過保護(hù)器普遍的投運(yùn)安裝，農(nóng)電觸電傷亡事故大大減少，農(nóng)村供電可靠性明顯提高，農(nóng)電設(shè)備健康狀況明顯好轉(zhuǎn)，農(nóng)村低壓線損下降顯著。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村；漏電保護(hù)器；觸電

0 概述

     在低壓配電系統(tǒng)中，直接接觸電擊防護(hù)采用額定動作電流不超過30mA、無延時動作的剩余電流動作保護(hù)器，作為直接接觸電擊保護(hù)的補(bǔ)充保護(hù)措施，以便在直接接觸電擊的基本防護(hù)措施失效時，作后備保護(hù)。這種補(bǔ)充防護(hù)在特殊情況下是有效防護(hù)措施，因此在GB13955-2005《剩余電流保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》中明確規(guī)定，在直接接觸點(diǎn)擊防護(hù)中必須安裝剩余電流保護(hù)裝置。

1 采用剩余電流動作保護(hù)器保安全

     剩余電流保護(hù)裝置在低壓系統(tǒng)中，電氣設(shè)備絕緣故障的接地短路，造成間接電擊的電流值一般是很小的，不足以使系統(tǒng)的過電流保護(hù)裝置自動切斷電源。而剩余電流動作保護(hù)器是靠故障時形成的剩余電流動作的，其動作值與負(fù)荷電流無關(guān)，且只為毫安級。在規(guī)定條件下，當(dāng)剩余電流動作保護(hù)器的動作電流值達(dá)到或超過給定的電流值時，能自動切斷電源，通常用于故障情況下自動切斷電源的防護(hù)。因此，剩余電流動作保護(hù)器可作為直接接觸電擊保護(hù)、間接接觸電擊保護(hù)，接地故障保護(hù)、電氣火災(zāi)保護(hù)。

2 在農(nóng)電安全管理中的應(yīng)用

     1）保障人民生命財產(chǎn)安全，促進(jìn)社會和諧。在農(nóng)村用電水平不高，農(nóng)民的安全用電意識還沒有得到加強(qiáng)，安全常識還沒有普及的情況下，剩余電流動作保護(hù)器成為保障人民生命財產(chǎn)安全的重要技術(shù)手段，推廣使用剩余電流動作保護(hù)器，也是縣級供電企業(yè)加強(qiáng)農(nóng)電安全管理，確保人民生命財產(chǎn)安全的有效措施。因此，加強(qiáng)剩余電流動作保護(hù)器的管理，確保其正確動作和可靠運(yùn)行，尤顯重要。                                                                                                                                

     2）促進(jìn)降損增效，有利于供電企業(yè)效益的提高。保護(hù)器的可靠運(yùn)行，對降損增效，發(fā)揮了重要作用。通過時間比較，有些低壓線損高的臺區(qū)，就是保護(hù)器跳閘頻繁，或者是保護(hù)器不能正常運(yùn)行的臺區(qū)，由于線路漏電電流較大，造成電量損失，給供電企業(yè)的降損增效工作增加了一定難度。

     3）促進(jìn)安全隱患的消除，提高設(shè)備健康水平。要使保護(hù)器可靠運(yùn)行，消除設(shè)備隱患是關(guān)鍵。一是*消滅無保護(hù)死角，使全所有農(nóng)村居民用戶，達(dá)到總保護(hù)器的保護(hù)范圍，無縫覆蓋，其次是減少停電面，在部分用戶多、用電量大的臺區(qū)，安裝二級保護(hù)裝置，提高供電可靠性和保護(hù)器的投運(yùn)率，及時發(fā)現(xiàn)和處理安全隱患；二是不斷提高保護(hù)器的運(yùn)行可靠性，將所有的變壓器中性點(diǎn)接地線與變壓器外殼接地共用的線*分開，保障保護(hù)器的穩(wěn)定運(yùn)行；三是加強(qiáng)配電區(qū)整治，提高設(shè)備的健康水平。

     4）有利于供電所專業(yè)化管理和建設(shè)。通過安裝漏電保護(hù)器后，縮小故障點(diǎn)，便于有針對性地排查，一般故障農(nóng)戶大多都能處理，臺區(qū)管理員也從繁瑣的工作中解脫出來，有利于供電所專業(yè)化管理，使臺區(qū)管理員把更多的精力放在營銷管理、優(yōu)質(zhì)服務(wù)上來。

3 結(jié)語

     漏電保護(hù)器的使用能夠有效地避免居民觸電的現(xiàn)象發(fā)生，同時能夠提醒用戶及時采取必要的防護(hù)措施，同時采用分級保護(hù)，可以有效減小故障點(diǎn)，避免更大的損失。ASJ系列剩余電流繼電器產(chǎn)品能夠監(jiān)測線路中的漏電流，當(dāng)漏電流達(dá)到或者超過設(shè)定值時，內(nèi)部繼電器動作，發(fā)出告警，并能與斷路器開關(guān)聯(lián)動，快速切斷線路，保證線路安全。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：簡婷，女，本科，現(xiàn)就職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)榻ㄖ芎谋O(jiān)測系統(tǒng)。