安科(kē)瑞(ruì) 鮑(bào)靜君

摘要：本文通過(guò)對(duì)海洋平台(tái)接地(dì)故(gù)障的分析，論(lùn)述(shù)了海(hǎi)洋平(píng)台手持(chí)式和(hé)移動式用(yòng)電設備安裝漏(lòu)電(diàn)保(bǎo)護器的必(bì)要性，同時(shí)簡述(shù)了漏電保護器(qì)的工作原理。

  關(guān)鍵詞：海(hǎi)洋(yáng)平(píng)台；IT係統；漏電保護器(qì)

  0：概述

  在(zài)海洋(yáng)石(shí)油及天然氣開采過程(chéng)中，海(hǎi)洋平台(tái)作為油(yóu)氣采(cǎi)集，臨(lín)時(shí)存(cún)儲(chǔ)及簡單處理的(dí)重要場(cháng)所，其(qí)危險性(xìng)很(hěn)大(dà)。同(tóng)時，受(shòu)日(rì)曬(shài)雨(yǔ)淋，鹽霧侵(qīn)蝕，用(yòng)電設(shè)備(bèi)緊(jǐn)湊(còu)及(jí)操作空間狹小(xiǎo)等諸(zhū)多因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng)，海洋平(píng)台的(dí)電氣(qì)安全一直(zhí)存在(zài)隱(yǐn)患。為(wéi)了(liǎo)避(bì)免(miǎn)海洋平(píng)台電(diàn)氣安全事(shì)故(gù)的(dí)發生，需要根(gēn)據(jù)海洋平台(tái)的環(huán)境特點，因(yīn)地(dì)製宜(yí)地(dì)選擇供配(pèi)電係統(tǒng)接地形(xíng)式(shì)，並選(xuǎn)擇相(xiāng)應(yīng)的(dí)接(jiē)地保(bǎo)護(hù)方(fāng)式。

  1：海洋平(píng)台(tái)配電係統(tǒng)的特點(diǎn)

  低壓(yā)配(pèi)電係(xì)統分TN係(xì)統(tǒng)，TT係(xì)統及(jí)IT係統3種形式(shì)。每(měi)種接地(dì)形式的低壓配電(diàn)係(xì)統(tǒng)都(dū)有其(qí)自身的(dí)優(yōu)缺點(diǎn)和適用(yòng)範圍(wéi)。設(shè)計(jì)工(gōng)作者(zhě)應根(gēn)據作(zuò)業場所(suǒ)的環境條件(jiàn)，用(yòng)電(diàn)設備(bèi)的特點(diǎn)和用(yòng)電要(yào)求(qiú)等因素加以具體(tǐ)選(xuǎn)擇。當前，海洋(yáng)平台(tái)一般使用(yòng)IT係統供(gōng)電，這(zhè)是(shì)由其自身的特(tè)點決定的(dí)：1）海洋平台(tái)遠離陸地，對不(bù)間(jiān)斷(duàn)供(gōng)電的要(yào)求高(gāo)。例(lì)如平台的消(xiāo)防措(cuò)施(shī)和緊急(jí)逃生設施就不(bù)允(yǔn)許(xǔ)斷電(diàn)；2）海(hǎi)洋(yáng)平(píng)台(tái)環(huán)境惡劣(liè)，鹽(yán)霧和潮濕(shī)容易(yì)使(shǐ)用電設(shè)備(bèi)和供(gōng)電綫(xiàn)路的絕緣損壞，出現(xiàn)接地故障。

  2：海洋(yáng)平台手持式和移動(dòng)式用電(diàn)設備漏電(diàn)保(bǎo)護(hù)問題

  1） 海洋平台手(shǒu)持式和移動(dòng)式(shì)用電設(shè)備發(fā)生(shēng)接地故障一(yī)般(bān)有以下原因；a)手持式和(hé)移動(dòng)式(shì)用電設(shè)備(bèi)由於需要頻繁(fán)移(yí)動(dòng)，電纜(lǎn)與(yǔ)用電設(shè)備(bèi)的(dí)接頭容(róng)易鬆脫(tuō)，使相綫碰(pèng)設(shè)備(bèi)外(wài)殼而發(fā)生(shēng)接(jiē)地(dì)故障；b)手持式和移(yí)動式用電(diàn)設備(bèi)在(zài)使(shǐ)用過程中電纜(lǎn)反復彎曲(qū)，使芯綫部(bù)分折斷(duàn)，刺(cì)破電纜(lǎn)絕(jué)緣(yuán)與(yǔ)外(wài)部(bù)可導電部(bù)分接觸(chù)而發生接地故障。

  2） 海洋平(píng)台(tái)手持式(shì)和移動式(shì)用(yòng)電設(shè)備接地(dì)故障分析(xī)

  a) 單相接地(dì)故(gù)障。國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準IEC4.79(電流(liú)通(tōng)過(guò)人(rén)體(tǐ)的(dí)效(xiào)應)確(què)定，通(tōng)過人體的交流50Hz電(diàn)流不(bù)超(chāo)過30mA時(shí)，人體(tǐ)不會發(fā)生(shēng)心(xīn)室纖維(wéi)性(xìng)顫(chàn)動而死亡，它與人體潮濕程度，接觸電壓(yā)高(gāo)低沒(méi)有直接關係(xì)。大(dà)多數海洋(yáng)平台(tái)低壓配電(diàn)係(xì)統(tǒng)接地(dì)形(xíng)式(shì)一(yī)直(zhí)沿用中(zhōng)性點不(bù)接(jiē)地的IT係(xì)統(tǒng)，這(zhè)樣(yàng)如果發(fā)生(shēng)直接(jiē)觸及單(dān)相(xiāng)帶電導體，單(dān)相(xiāng)接地或者(zhě)間接(jiē)觸點故障時，單相(xiāng)接(jiē)地故障電流(liú)為另外兩(liǎng)相(xiāng)對地(dì)電容電流(liú)的(dí)向量和，通(tōng)常兩相對地(dì)電容(róng)電(diàn)流的向量和很小(xiǎo)，即(jí)故(gù)障電流(liú)很小，這(zhè)種(zhǒng)情況下(xià)不會(huì)構成(chéng)電擊危險，因此也可以(yǐ)不切斷供電電(diàn)源(yuán)。但(dàn)是(shì)，隨著(zhuó)海洋(yáng)平台(tái)用(yòng)電設(shè)備(bèi)的增多，電力電纜綫路(lù)隨(suí)之增(zēng)多(duō)，電容電流相應(yīng)的(dí)變大，發生故(gù)障時單(dān)相(xiāng)接(jiē)地(dì)電(diàn)流也(yě)隨之變(biàn)大。如(rú)果用電設(shè)備(bèi)的外殼沒有可(kě)靠接(jiē)地或(huò)者(zhě)接地綫斷(duàn)開(kāi)時，單(dān)相接地故障(zhàng)電(diàn)流(liú)隻能通過人體(tǐ)形成回路，當(dāng)通過(guò)人體的交(jiāo)流50Hz電流超(chāo)過(guò)30mA時，人體(tǐ)就(jiù)可(kě)能(néng)會(huì)因發生心(xīn)室(shì)纖(xiān)維性顫動而(ér)死(sǐ)亡。在(zài)低(dī)壓(yā)配電係統中(zhōng)，用(yòng)電設備的(dí)一(yī)相絕(jué)緣擊(jī)穿，使(shǐ)其設備(bèi)外殼(ké)帶電。當(dāng)單(dān)相接(jiē)地(dì)故障電(diàn)流(liú)Id=Ia+Ib≥30mA時，就(jiù)超過了人(rén)體能承受(shòu)的交(jiāo)流(liú)電(diàn)流安(ān)全閾值(zhí)，一定(dìng)要(yào)立即切斷供(gōng)電以(yǐ)確保(bǎo)安全。此時在用電設備處(chǔ)安(ān)裝(zhuāng)漏(lòu)電保護器是(shì)好(hǎo)的解決辦法。

  b) 異相(xiāng)接(jiē)地故障(zhàng)。當發生(shēng)單相(xiāng)接地(dì)故(gù)障(zhàng)時，另外(wài)兩相(xiāng)對地(dì)電壓(yā)升(shēng)高，電氣設備(bèi)的絕(jué)緣要(yào)求承受(shòu)較(jiào)高(gāo)的(dí)電壓，可能會導致絕緣破壞(huài)使(shǐ)故(gù)障進一步擴大，照(zhào)成(chéng)異相接地(dì)故障的(dí)發(fā)生(shēng)。根據(jù)《低壓(yā)配電設計規(guī)範》GB50054-1995中(zhōng)第4.4.14條：IT係(xì)統外(wài)露可(kě)導(dǎo)電部分可用共同的(dí)接地，亦(yì)可個(gè)別(bié)地或成組地(dì)用單獨的(dí)接地(dì)。當(dāng)外露(lòu)可導電部(bù)分為(wéi)共(gòng)同接地，則發生(shēng)第二(èr)次異相接(jiē)地(dì)故障時，故障回(huí)路(lù)的切斷應(yīng)符(fú)合TN係(xì)統接地故(gù)障(zhàng)保護的要(yào)求。海洋(yáng)平(píng)台(tái)是鋼結構(gòu)體(tǐ)，本(běn)身就是導體(tǐ)，相當於(yú)用(yòng)電設(shè)備(bèi)外露可(kě)導(dǎo)電部(bù)分共用接地。當發生異相(xiāng)接地故障時(shí)，故障(zhàng)回路(lù)的(dí)切(qiē)斷(duàn)應(yīng)符合TN係統接地故障(zhàng)保護的(dí)要求(qiú)。按(àn)照規範(fàn)要，在TN係(xì)統中，手持(chí)式(shì)和(hé)移(yí)動式用(yòng)電(diàn)設備應設(shè)置漏(lòu)電(diàn)保(bǎo)護器。

  3. 產品概(gài)述

  剩餘電流繼電器(qì)是(shì)由(yóu)剩(shèng)餘(yú)電流互(hù)感(gǎn)器(qì)來檢測剩餘電(diàn)流，並在規定條件(jiàn)下(xià)，當剩(shèng)餘(yú)電流(liú)達到(dào)或超(chāo)過給(gěi)定值時(shí)，使(shǐ)電器(qì)的(dí)一個(gè)或(huò)多個(gè)電氣(qì)輸出(chū)電(diàn)路中的觸(chù)點(diǎn)產生(shēng)開(kāi)閉(bì)動作的開關電(diàn)器(qì)。

  下麵介(jiè)紹三種常見的漏(lòu)電情(qíng)況。

  1，防直(zhí)接(jiē)接(jiē)觸(chù)電擊要采(cǎi)用I△n≤30mA的(dí)高靈(líng)敏度(dù)的(dí)RCD。

  2，防(fáng)間接(jiē)接(jiē)觸電(diàn)擊(jī)可采用I△n大於30mA的中(zhōng)靈敏度(dù)的RCD。

  3，防火RCD需采(cǎi)用(yòng)4極或(huò)2極(jí)RCD。

  對於IT係統(tǒng)，按(àn)規定采(cǎi)用(yòng)剩(shèng)餘(yú)電流繼(jì)電(diàn)器。為(wéi)防止(zhǐ)係(xì)統(tǒng)絕(jué)緣(yuán)降低和(hé)作為二次故(gù)障(zhàng)後備保護(hù)，依(yī)據接綫型式(shì)，采用(yòng)類似(sì) TT 或(huò) TN 係(xì)統(tǒng)的保護措施(shī)。首(shǒu)先應(yīng)采(cǎi)用(yòng)絕緣(yuán)監(jiān)視裝置，預測一次(cì)故障。

  對於(yú)TT係統，推薦采(cǎi)用(yòng)剩(shèng)餘電(diàn)流繼電(diàn)器。因(yīn)為當(dāng)發(fā)生(shēng)單相(xiāng)接(jiē)地(dì)故(gù)障(zhàng)時，故障電流很(hěn)小，且(qiě)較難估計，達不(bù)到(dào)開關的動作(zuò)電(diàn)流，外殼上將出(chū)現危險(xiǎn)電壓。此時(shí)N綫要(yào)穿(chuān)過(guò)剩餘電流互感器(qì)。

  對(duì)於(yú)TN-S係統，可采(cǎi)用剩餘電(diàn)流繼(jì)電器。更快速靈敏切斷(duàn)故(gù)障，以提高(gāo)可(kě)靠(kào)性，此(cǐ)時 PE 綫(xiàn)不得穿過互(hù)感(gǎn)器，N 綫要穿互感器，且(qiě)不得重復(fù)接(jiē)地。

  對於(yú)TN-C係(xì)統，不能采(cǎi)用(yòng)剩(shèng)餘電流(liú)繼電器。因(yīn)為 PE 綫和 N 綫合(hé)一，若(ruò) PEN 綫不重復接地(dì)，當(dāng)外(wài)殼(ké)帶電(diàn)，互感器(qì)進出電流相等(děng)，ASJ拒動；若(ruò)PEN綫重復(fù)接(jiē)地，部分(fēn)單(dān)相電(diàn)流將(jiāng)流入(rù)重復接地(dì)，達一(yī)定值(zhí)後，ASJ 誤動(dòng)。 需將TN-C係統(tǒng)改造成TN-C-S係統，同TN-S係統，再將剩餘電(diàn)流(liú)互(hù)感(gǎn)器(qì)接(jiē)入(rù)TN-S係統中。

  4.產品簡介(jiè)

  安(ān)科(kē)瑞(ruì)電氣(qì)ASJ係列剩餘(yú)電流(liú)繼(jì)電(diàn)器能(néng)夠滿(mǎn)足上述幾種漏電情況的防(fáng)護(hù)，與遙控跳閘(zhá)開(kāi)關聯(lián)用，及時切斷電源，防(fáng)止(zhǐ)間(jiān)接接(jiē)觸(chù)，限(xiàn)製漏(lòu)電(diàn)電(diàn)流(liú)。也可以(yǐ)直(zhí)接作為(wéi)信(xìn)號繼電(diàn)器(qì)，監控電(diàn)力設(shè)備。特別(bié)適(shì)用於學(xué)校，商廈(shà)，工(gōng)廠車(chē)間，集(jí)貿市(shì)場，工礦(kuàng)企(qǐ)業，國家(jiā)消防(fáng)單位(wèi)，智能大廈與小(xiǎo)區，地(dì)鐵，石(shí)油化工，電信(xìn)及國(guó)防等(děng)部門用電(diàn)的(dí)安全保(bǎo)護。

  ASJ係列產(chǎn)品(pǐn)主要有兩(liǎng)種安裝(zhuāng)方(fāng)式，ASJ10係列為導(dǎo)軌(guǐ)安裝，外(wài)形(xíng)和功(gōng)能如(rú)下表(biǎo)所(suǒ)示：

  ASJ20係(xì)列(liè)為麵板(bǎn)安(ān)裝(zhuāng)，外形和功能如(rú)下表所(suǒ)示：

  其中(zhōng)AC型(xíng)和(hé)A型剩餘(yú)電(diàn)流繼(jì)電器(qì)的區別是(shì)：AC型剩餘電(diàn)流繼電器(qì)是對突然施(shī)加或(huò)緩慢上(shàng)升的剩(shèng)餘(yú)正弦交流電流(liú)能確保脫(tuō)扣的(dí)剩餘(yú)電流(liú)繼(jì)電器，主要(yào)監(jiān)測(cè)正弦(xián)交(jiāo)流(liú)信號(hào)。A型剩(shèng)餘電流(liú)繼(jì)電器是對突(tū)然施(shī)加(jiā)的(dí)或(huò)緩慢上升的剩餘(yú)正(zhèng)弦(xián)交(jiāo)流電(diàn)流(liú)和(hé)剩餘(yú)脈動(dòng)直流電(diàn)流(liú)能(néng)確(què)保(bǎo)脫(tuō)扣的(dí)剩(shèng)餘電(diàn)流繼(jì)電器，主(zhǔ)要監測正(zhèng)弦交(jiāo)流信號和脈衝直(zhí)流信號(hào)。

  儀(yí)表(biǎo)具體(tǐ)的(dí)接(jiē)綫(xiàn)端子和典(diǎn)型(xíng)接綫如(rú)下所(suǒ)示：

  5.結語

  以往海(hǎi)洋平台的電(diàn)氣設(shè)計(jì)中，對(duì)於手(shǒu)持式(shì)和移動(dòng)式(shì)用(yòng)電設備(bèi)的配電保護，基本(běn)沒(méi)有或(huò)很(hěn)少裝設(shè)漏(lòu)電(diàn)保護(hù)器(qì)，更有設(shè)計者(zhě)認為，在(zài)海(hǎi)洋平台(tái)的IT供電係統中(zhōng)手持式(shì)和(hé)移動(dòng)式用(yòng)電設(shè)備沒有(yǒu)必要(yào)裝(zhuāng)設漏電保(bǎo)護器(qì)，從上(shàng)看來，這種(zhǒng)想法隻是(shì)考慮(lǜ)了(liǎo)其(qí)中的一個方(fāng)麵(miàn)，是片(piàn)麵的(dí)。ASJ係(xì)列剩餘(yú)電流繼電(diàn)器產品能夠(gòu)監(jiān)測綫(xiàn)路中(zhōng)的漏電(diàn)流，當(dāng)漏電(diàn)流(liú)達(dá)到(dào)或(huò)者超(chāo)過設(shè)定(dìng)值時，內部(bù)繼電器(qì)動作，發(fā)出(chū)告(gào)警，並(bìng)能與斷(duàn)路器開關聯動，快(kuài)速(sù)切斷綫(xiàn)路，保(bǎo)證綫(xiàn)路溫(wēn)度。