- 0 引言 眾所周知,能源作為經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎,堪稱是國民經(jīng)濟的命脈。采礦業(yè)一直是能源工業(yè)的重要支柱,我國的礦業(yè)生產(chǎn)主要來自井下開采,環(huán)境惡劣,就以煤礦為例,煤礦井下存在水、火、瓦斯、煤塵、頂板五大自然災害,加上生產(chǎn)環(huán)境復雜,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)就是電源中性點不接地、用電設(shè)備外露可導電部分直接接地(PE線)的系統(tǒng)。 IT系統(tǒng)的特點是發(fā)生**次接地故障時,接地故障電流僅為非故障相對地的電容電流,其值很小,外露導電部分對地電壓不超過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。但此時非故障相對地電壓會升高1.732倍,對線路耐壓要求提升;同時一旦發(fā)生二次接地,則構(gòu)成危險的相間短路,所以須配置絕緣監(jiān)測裝置,以便在發(fā)生**次接地時就要及時排除隱患。 而對于以煤礦為典型代表的井下環(huán)境來說,在開采過程中,由于工作場所空間小、縱深長,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,從而導致井下設(shè)備、電纜經(jīng)常發(fā)生絕緣強度降低、單相漏電或單相接地故障,不及時處理就可能進一步發(fā)展成相間短路。因此,井下作業(yè)人員比正常環(huán)境下更容易遭受電擊的危險,而且還可能導致瓦斯、煤塵的爆炸。 顯而易見,對礦山井下IT系統(tǒng)的實時絕緣監(jiān)測具有更重要的意義。
- 1 標準規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定 為了保證井下生產(chǎn)的正常開展和保護井下人員的操作安全性,**制定了不少相關(guān)標準和規(guī)范,對IT系統(tǒng)安裝絕緣監(jiān)測裝置進行了具體規(guī)定。 例如《GB?50070—2009 礦山電力設(shè)計規(guī)范》規(guī)定如下: “4.1.3 井下低壓配電系統(tǒng)接地型式應采用 IT 系統(tǒng),并應符合下列規(guī)定: 1 配電系統(tǒng)電源端的帶電部分應不接地或經(jīng)高阻抗接地,且配電系統(tǒng)相導體和外露可導電部分之間**次出現(xiàn)阻抗可忽略的故障時,故障電流不應大于5A。 2 配電系統(tǒng)不宜引出 N 線?!?/li>
- “4.2.9 井下低壓配電 IT 系統(tǒng)應采取自動切斷電源的間接接觸防護措施,并應符合下列規(guī)定: 1 低壓配電 IT 系統(tǒng)均應裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置,當絕緣下降至整定值時,應由絕緣監(jiān)視器發(fā)出可聽和(或)可見信號。 2 有爆炸危險環(huán)境礦井,當發(fā)生對外露導電部分或?qū)Φ氐膯我唤拥毓收蠒r,防護裝置應迅速切斷故障線路?!?/li>
- 《GB 50058-2014 爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》中的5.5.1條款也規(guī)定了“爆炸性環(huán)境中的IT型電源系統(tǒng)應設(shè)置絕緣監(jiān)測裝置?!?nbsp; 此外,各種不同礦類也都有自己專門的規(guī)范和工作細則,例如《煤礦井下低壓檢漏保護裝置的安裝、運行、維護與檢修細則》就對絕緣監(jiān)測的報警定值設(shè)置等做了更具體的規(guī)定。
- 2 國內(nèi)外絕緣監(jiān)測儀在線監(jiān)測現(xiàn)狀 我國的電氣設(shè)計在建國之初師從前蘇聯(lián)電氣規(guī)范,主要是廣泛的采用TN—C系統(tǒng),它可以節(jié)省一根PE線,比較經(jīng)濟,但存在很多缺點,如中性線斷裂后設(shè)備外殼對地將帶220V危險接觸電壓,不能裝用RCD防電擊等等。改革開放之后我國引進了**電工學會標準,也隨著我國電氣技術(shù)的不斷提高,在應用中TN-S、TT、IT系統(tǒng)得到了一定程度的推廣和應用,以IT系統(tǒng)為例,在醫(yī)療IT方面目前應用比較成熟,但在很多工業(yè)場合,由于對接地系統(tǒng)的理解和應用尚不盡深入和**,比如煤礦井下場合比較缺乏國產(chǎn)絕緣監(jiān)測裝置就是一個證明。 目前礦用井下IT系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測裝置以進口品牌為主,歐美等發(fā)達**已經(jīng)較廣泛地在IT配電網(wǎng)絡(luò)中應用絕緣檢測技術(shù),而且經(jīng)過長期的在線運行使發(fā)達**積累了大量監(jiān)測數(shù)據(jù)和經(jīng)驗,這是目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家需要學習和追趕的。 但采用進口品牌絕緣監(jiān)測裝置造價昂貴,而且人機界面往往是英文,不利于現(xiàn)場人員的使用,在這種背景下,也不斷有國內(nèi)企業(yè)逐步推出了自己的工業(yè)用絕緣監(jiān)測裝置,其中就包括了安科瑞電氣有限公司的AIM-T系列絕緣監(jiān)測儀。
- 3 安科瑞工業(yè)絕緣監(jiān)測儀
AIM-T300 AIM-T500
- AIM-T500L
- AIM-T系列絕緣監(jiān)測儀主要應用在工業(yè)場所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:
- 型號AIM-T300AIM-T500AIM-T500L輔助電源電壓AC85…265VAC85…265V功耗<8W<8W被監(jiān)測IT系統(tǒng)電壓0…480V AC/DC0…690V AC0…800V DC頻率40…60Hz40…60Hz絕緣監(jiān)測測量范圍1kΩ…5MΩ1kΩ…10MΩ報警值范圍10kΩ…5MΩ10kΩ…10MΩ相對誤差1…10k:10k;10k…5M: ±10%1…10k:10k;10k…10M: ±10%允許系統(tǒng)泄露電容<150uF<500uF響應時間<6s<5s內(nèi)部參數(shù)測量電流<170uA<270uA絕緣故障定位————有電磁兼容/電磁輻射IEC61326-2-4IEC61326-2-4額定沖擊電壓/污染等級8kV/Ⅲ8kV/Ⅲ內(nèi)部直流電阻≥120kΩ≥180kΩ輸出繼電器輸出預警、報警出錯、預警、報警環(huán)境工作溫度-15…+55℃-15…+55℃存儲溫度-20…+70℃-20…+70℃相對濕度5%…95%,不結(jié)露5%…90%,不結(jié)露海拔高度≤2500m≤2500m通訊 RS485,Modbus-RTURS485,Modbus-RTU
- 2)AIM –T系列產(chǎn)品的外觀尺寸如下圖所示:
- AIM-T300正視圖
- AIM-T300俯視圖
- AIM-T300面板開孔尺寸圖
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AIM-T500/L正視圖
- AIM-T500/L俯視圖
- AIM-T500/L面板開孔尺寸圖
- 3)AIM –T系列產(chǎn)品的典型應用如下圖所示:
4 小結(jié) 安科瑞AIM-T系列工業(yè)用絕緣監(jiān)測儀目前已經(jīng)在礦井、紙業(yè)、船舶、冶金廠等的諸多工業(yè)場合的IT系統(tǒng)中得到了應用,能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)對地的絕緣狀況,在系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣下降或接地故障時,及時報警提醒相關(guān)人員排查故障,在應用中起到了很好的監(jiān)控和預防效果。
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