IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)應(yīng)用案例

 0 引言

      *，能源作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，堪稱是民經(jīng)濟(jì)的命脈。采礦業(yè)直是能源工業(yè)的重要支柱，我的礦業(yè)生產(chǎn)主要來(lái)自井下開(kāi)采，環(huán)境惡劣，就以煤礦為例，煤礦井下存在水、火、瓦斯、煤塵、頂板五大自然災(zāi)害，加上生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，容易發(fā)生惡性事故。

      出于安全考慮，礦山井下低壓配電系統(tǒng)的接地形式按規(guī)定采用的是IT系統(tǒng)。IT系統(tǒng)就是電源中性點(diǎn)不接地、用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分直接接地（PE線）的系統(tǒng)。

      IT系統(tǒng)的特點(diǎn)是發(fā)生接地故障時(shí)，接地故障電流僅為非故障相對(duì)地的電容電流，其值很小，外露導(dǎo)電部分對(duì)地電壓不超過(guò)50V，不需要立即切斷故障回路，因此可以保證供電的連續(xù)性。但此時(shí)非故障相對(duì)地電壓會(huì)升高1.732倍，對(duì)線路耐壓要求提升；同時(shí)旦發(fā)生二次接地，則構(gòu)成危險(xiǎn)的相間短路，所以配置絕緣監(jiān)測(cè)裝置，以便在發(fā)生接地時(shí)就要及時(shí)排除隱患。

      而對(duì)于以煤礦為典型代表的井下環(huán)境來(lái)說(shuō)，在開(kāi)采過(guò)程中，由于工作場(chǎng)所空間小、縱深長(zhǎng)，加上空氣潮濕、多塵、巷道滴水和積水等諸多惡劣因素，很容易引起電纜和電氣設(shè)備老化和絕緣電阻下降，從而導(dǎo)致井下設(shè)備、電纜經(jīng)常發(fā)生絕緣強(qiáng)度降低、單相漏電或單相接地故障，不及時(shí)處理就可能進(jìn)步發(fā)展成相間短路。因此，井下作業(yè)人員比正常環(huán)境下容易遭受電擊的危險(xiǎn)，而且還可能導(dǎo)致瓦斯、煤塵的爆。

      顯而易見(jiàn)，對(duì)礦山井下IT系統(tǒng)的實(shí)時(shí)絕緣監(jiān)測(cè)具有重要的意義。

IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)應(yīng)用案例

1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定

      為了保證井下生產(chǎn)的正常開(kāi)展和保護(hù)井下人員的操作安全性，家制定了不少相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)IT系統(tǒng)安裝絕緣監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行了具體規(guī)定。

      例如《GB 50070—2009 礦山電力設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定如下：

      “4.1.3 井下低壓配電系統(tǒng)接地型式應(yīng)采用 IT 系統(tǒng)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

      1 配電系統(tǒng)電源端的帶電部分應(yīng)不接地或經(jīng)高阻抗接地，且配電系統(tǒng)相導(dǎo)體和外露可導(dǎo)電部分之間出現(xiàn)阻抗可忽略的故障時(shí)，故障電流不應(yīng)大于5A。

      2 配電系統(tǒng)不宜引出 N 線。”

      “4.2.9 井下低壓配電 IT 系統(tǒng)應(yīng)采取自動(dòng)切斷電源的間接接觸防護(hù)措施，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

      1 低壓配電 IT 系統(tǒng)均應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置，當(dāng)絕緣下降至整定值時(shí)，應(yīng)由絕緣監(jiān)視器發(fā)出可聽(tīng)和（或）可見(jiàn)信號(hào)。

      2 有爆危險(xiǎn)環(huán)境礦井，當(dāng)發(fā)生對(duì)外露導(dǎo)電部分或?qū)Φ氐膯谓拥毓收蠒r(shí)，防護(hù)裝置應(yīng)迅速切斷故障線路。”

      《GB 50058-2014 爆危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》中的5.5.1條款也規(guī)定了“爆性環(huán)境中的IT型電源系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)裝置。”

此外，各種不同礦類也都有自己專門的規(guī)范和工作細(xì)則，例如《煤礦井下低壓檢漏保護(hù)裝置的安裝、運(yùn)行、維護(hù)與檢修細(xì)則》就對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)的報(bào)警定值設(shè)置等做了具體的規(guī)定。

IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)應(yīng)用案例

2 內(nèi)外絕緣監(jiān)測(cè)儀在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

      我的電氣設(shè)計(jì)在建之初師宗蘇聯(lián)電氣規(guī)范，主要是廣泛的采用TN—C系統(tǒng)，它可以節(jié)省根PE線，比較經(jīng)濟(jì)，但存在很多缺點(diǎn)，如中性線斷裂后設(shè)備外殼對(duì)地將帶220V危險(xiǎn)接觸電壓，不能裝用RCD防電擊等等。   

  改革開(kāi)放之后我引進(jìn)了電工學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，也隨著我電氣技術(shù)的不斷提高，在應(yīng)用中TN-S、TT、IT系統(tǒng)得到了定程度的推廣和應(yīng)用，以IT系統(tǒng)為例，在醫(yī)療IT方面目應(yīng)用比較成熟，但在很多工業(yè)場(chǎng)合，由于對(duì)接地系統(tǒng)的理解和應(yīng)用尚不盡深入，比如煤礦井下場(chǎng)合比較缺乏產(chǎn)絕緣監(jiān)測(cè)裝置就是個(gè)證明。

       目礦用井下IT系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)裝置以進(jìn)口品牌為主，歐美等發(fā)達(dá)家已經(jīng)較廣泛地在IT配電網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用絕緣檢測(cè)技術(shù)，而且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的在線運(yùn)行使發(fā)達(dá)家積累了大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，這是目?jī)?nèi)生產(chǎn)廠家需要學(xué)習(xí)和追趕的。

      但采用進(jìn)口品牌絕緣監(jiān)測(cè)裝置造價(jià)昂貴，而且人機(jī)界面往往是英文，不利于現(xiàn)場(chǎng)人員的使用，在這種背景下，也不斷有內(nèi)企業(yè)逐步推出了自己的工業(yè)用絕緣監(jiān)測(cè)裝置，其中就包括了安科瑞電氣有限公司的AIM-T系列絕緣監(jiān)測(cè)儀。

3 安科瑞工業(yè)絕緣監(jiān)測(cè)儀

       AIM-T系列絕緣監(jiān)測(cè)儀主要應(yīng)用在工業(yè)場(chǎng)所IT配電系統(tǒng)中，主要包括AIM-T300、AIM-T500和AIMT500L三款產(chǎn)品，均適用于純交流、純直流以及交直流混合的系統(tǒng)。

       其中AIM-T300適用于450V以下的交流、直流以及交直流混合系統(tǒng)，AIM-T500適用于800V以下的交流、直流以及交直流混合系。AIM-T500L則是相比AIM-T500增加了絕緣故障定位功能。

1）AIM –T系列產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)如下表所示：

2）AIM –T系列產(chǎn)品的外觀尺寸如下圖所示：

3）AIM –T系列產(chǎn)品的典型應(yīng)用如下圖所示：

4 小結(jié)

       安科瑞AIM-T系列工業(yè)用絕緣監(jiān)測(cè)儀目已經(jīng)在礦井、紙業(yè)、船舶、冶金廠等的諸多工業(yè)場(chǎng)合的IT系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)地的絕緣狀況，在系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣下降或接地故障時(shí)，及時(shí)報(bào)警提醒相關(guān)人員排查故障，在應(yīng)用中起到了很好的監(jiān)控和預(yù)防效果。

絕緣監(jiān)測(cè)產(chǎn)品 絕緣監(jiān)測(cè)模塊 在線絕緣監(jiān)測(cè) 礦山配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)、

IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)應(yīng)用案例功能：

       工業(yè)用絕緣監(jiān)測(cè)裝置主要用來(lái)監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)(不接地系統(tǒng))對(duì)地的絕緣狀況，在系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時(shí)及時(shí)報(bào)警，以提醒電氣維護(hù)人員對(duì)故障進(jìn)行排查。

IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)應(yīng)用案例應(yīng)用范圍：

       適用于工業(yè)領(lǐng)域如：電解鋁、礦井、玻璃廠、電爐和試驗(yàn)設(shè)備、冶金廠、化工廠、爆危險(xiǎn)場(chǎng)所、計(jì)算機(jī)中心及應(yīng)急電源等的交、直流不接地系統(tǒng)中。。