Toepassing van reststroomrelais uit de ASJ-serie in offshore-platform

Abstract:Door middel van de analyse van de aardlek van het oceaanplatform bespreekt dit artikel de noodzaak van het installeren van de lekbeschermer op de draagbare en mobiele elektrische apparatuur van het oceaanplatform, en beschrijft het kort het werkingsprincipe van de lekbeschermer.

Trefwoorden: Oceaanplatform; IT systeem; lekkage beschermer

0.Overzicht

In het proces van de exploitatie van olie en aardgas uit de oceaan zijn oceaanplatforms uiterst gevaarlijk als belangrijke plaatsen voor het verzamelen van olie en gas, tijdelijke opslag en eenvoudige verwerking. Tegelijkertijd zijn er, beïnvloed door vele factoren zoals zon en regen, zoutsproei-erosie, compacte elektrische apparatuur en smalle bedieningsruimte, altijd verborgen gevaren in de elektrische veiligheid van oceaanplatforms. Om elektrische veiligheidsongevallen op het oceaanplatform te voorkomen, is het noodzakelijk om de aardingsvorm van het stroomvoorzienings- en distributiesysteem te selecteren op basis van de omgevingskenmerken van het oceaanplatform, en de overeenkomstige aardingsbeschermingsmethode te kiezen.

1. De kenmerken van het stroomdistributiesysteem van het oceaanplatform

Het laagspanningsstroomdistributiesysteem is onderverdeeld in drie vormen: het TN-systeem, het TT-systeem en het IT-systeem. Elk type geaard laagspanningsstroomdistributiesysteem heeft zijn eigen voordelen, nadelen en toepassingsgebied. Ontwerpers moeten specifieke keuzes maken op basis van factoren zoals de omgevingsomstandigheden op de werkplek, de kenmerken van elektrische apparatuur en elektrische vereisten. Momenteel gebruiken oceaanplatforms over het algemeen IT-systemen voor de stroomvoorziening, die wordt bepaald door hun eigen kenmerken: 1) oceaanplatforms bevinden zich ver weg van het land en vereisen een hoge ononderbroken stroomvoorziening. Zo mogen de brandbeveiligingsmaatregelen en ontsnappingsvoorzieningen van het platform niet worden uitgeschakeld; 2) Het maritieme platform heeft een zware omgeving, zoutnevel en vochtigheid zijn gevoelig voor schade aan de isolatie van elektrische apparatuur en stroomtoevoerleidingen, en er treden aardfouten op.

2. Bescherming tegen lekkage van draagbare en mobiele elektrische apparatuur op oceaanplatforms

1）Aardfouten van draagbare en mobiele elektrische apparatuur op oceaanplatforms zijn doorgaans te wijten aan de volgende redenen; a) Handbediende en mobiele elektrische apparatuur moet regelmatig worden verplaatst, zodat de verbindingen van de kabel en de elektrische apparatuur gemakkelijk los kunnen raken, waardoor de faselijnen elkaar raken. Er treedt een aardfout op in de behuizing van de apparatuur; b) De kabel buigt herhaaldelijk tijdens het gebruik van draagbare en mobiele elektrische apparatuur, waardoor de kerndraad breekt, de kabelisolatie wordt doorboord en contact wordt gemaakt met het externe geleidende deel, wat een aardlek veroorzaakt.

2) Aardfoutanalyse van draagbare en mobiele elektrische apparatuur op oceaanplatforms

a）Eenfasige aardfout. De norm IEC4.79 van de Internationale Elektrotechnische Commissie (Effect van stroom die door het menselijk lichaam gaat) bepaalt dat wanneer de AC 50 Hz-stroom door het menselijk lichaam de 30 mA niet overschrijdt, het menselijk lichaam niet zal sterven als gevolg van ventriculaire fibrillatie. Het heeft geen directe relatie met de vochtigheid van het menselijk lichaam en het niveau van de contactspanning. De meeste laagspanningsstroomdistributiesystemen van oceaanplatforms hebben altijd gebruik gemaakt van IT-systemen met niet-geaarde neutrale punten, zodat bij direct contact met eenfasige live geleiders, eenfasige aarding of indirecte contactstoring treedt op, de eenfasige aardfoutstroom is de andere twee relatief. De vectorsom van de aardcapaciteitsstroom is meestal erg klein, dat wil zeggen, de foutstroom is erg klein. In dit geval bestaat er geen gevaar voor een elektrische schok. Daarom mag de stroomvoorziening niet worden afgesloten. Naarmate het aantal elektrische apparatuur dat op oceaanplatforms wordt gebruikt echter toeneemt, nemen de stroomkabellijnen dienovereenkomstig toe, en neemt de capacitieve stroom dienovereenkomstig toe, en neemt de eenfasige aardstroom ook toe als er een fout optreedt. Als de behuizing van de elektrische apparatuur niet op betrouwbare wijze is geaard of als de aardingsdraad is losgekoppeld, kan de eenfasige aardfoutstroom alleen een lus door het menselijk lichaam vormen. Wanneer de wisselstroom van 50 Hz door het menselijk lichaam groter is dan 30 mA, kan het menselijk lichaam worden veroorzaakt door ventriculaire fibrillatie. dood gaan. In het laagspanningsstroomdistributiesysteem zorgt een eenfasige isolatiestoring van elektrische apparatuur ervoor dat de behuizing van de apparatuur onder spanning komt te staan. Wanneer de eenfasige aardfoutstroom Id=Ia+Ib≥30mA overschrijdt, overschrijdt deze de veiligheidsdrempel van wisselstroom die het menselijk lichaam kan weerstaan, en moet de stroomvoorziening onmiddellijk worden onderbroken om de veiligheid te garanderen. Op dit moment is het installeren van een lekbeschermer bij de elektrische apparatuur de enige oplossing.

b) Aardfout in uit-fase. Wanneer er zich een enkelfasige aardingsfout voordoet, nemen de andere twee fase-naar-aarde-spanningen toe en moet de isolatie van elektrische apparatuur bestand zijn tegen een hogere spanning, wat schade aan de isolatie kan veroorzaken en de fout verder kan vergroten, wat zal resulteren in een Aardfout uit fase. Volgens artikel 4.4.14 van "Code for Low-Voltage Power Distribution Design" GB50054-1995: De blootliggende geleidende delen van het IT-systeem kunnen worden geaard met een gemeenschappelijke aardelektrode, of afzonderlijk of in groepen met afzonderlijke aardelektroden. Wanneer de blootliggende geleidende delen samen zijn geaard, moet de uitschakeling van het foutcircuit, wanneer de tweede uit-fase-aardfout optreedt, voldoen aan de vereisten van aardfoutbeveiliging van het TN-systeem. Het offshore-platform is een staalconstructie die zelf een geleider is, die gelijkwaardig is aan de gemeenschappelijke aardelektrode van de blootliggende geleidende delen van de elektrische apparatuur. Wanneer er zich een uit-fase-aardfout voordoet, moet de ontkoppeling van het foutcircuit voldoen aan de eisen van de aardfoutbeveiliging van het TN-systeem. Volgens de specificaties moeten draagbare en mobiele elektrische apparatuur in het TN-systeem worden uitgerust met lekbeschermers.

3.productbeschrijving

Het reststroomrelais is een reststroomtransformator om de reststroom te detecteren, en onder gespecificeerde omstandigheden, wanneer de reststroom een ​​bepaalde waarde bereikt of overschrijdt, zullen een of meer elektrische uitgangscircuitcontacten in het elektrische apparaat openen en sluiten. Schakel elektrische apparaten.

Hier zijn drie veelvoorkomende lekkagesituaties.

1. Er moet een hooggevoelige aardlekschakelaar met I△n≤30mA worden gebruikt om direct contact en elektrische schokken te voorkomen.

2. De aardlekschakelaar met gemiddelde gevoeligheid met I△n groter dan 30 mA kan worden gebruikt om indirect contact en elektrische schokken te voorkomen.

3. Voor brandveilige aardlekschakelaars moet een 4-polige of 2-polige aardlekschakelaar worden gebruikt.

Voor de IT-systemen worden indien nodig aardlekrelais gebruikt. Om te voorkomen dat de isolatie van het systeem verslechtert en als secundaire foutback-upbescherming wordt, afhankelijk van het bedradingstype, een beveiligingsmaatregel genomen die vergelijkbaar is met het TT- of TN-systeem. Ten eerste moet een isolatiebewakingsapparaat worden gebruikt om een ​​storing te voorspellen.

Voor het TT-systeem wordt een aardlekrelais aanbevolen. Omdat wanneer er een enkelfasige aardfout optreedt, de foutstroom erg klein en moeilijk in te schatten is. Als de bedrijfsstroom van de schakelaar niet wordt bereikt, verschijnt er een gevaarlijke spanning op de behuizing. Op dit moment moet de N-draad door de reststroomtransformator gaan.

Voor het TN-S-systeem kan een aardlekrelais worden gebruikt. Sluit de fout sneller en gevoeliger af om de veiligheid en betrouwbaarheid te verbeteren. Op dit moment mag de PE-draad niet door de transformator gaan, en de N-draad door de transformator, en mag deze niet herhaaldelijk worden geaard.

Bij de TN-C-systemen kunnen geen aardlekrelais worden gebruikt. Omdat de PE-draad en de N-draad geïntegreerd zijn, is de stroom in en uit de transformator gelijk als de PEN-draad niet herhaaldelijk geaard is en de schaal wordt bekrachtigd, en weigert de ASJ te bewegen; als de PEN-draad herhaaldelijk wordt geaard, zal een deel van de eenfasige stroom in de herhaalde aarding vloeien. Na het bereiken van een bepaalde waarde functioneerde ASJ niet goed. Het is noodzakelijk om het TN-C-systeem om te vormen naar een TN-CS-systeem, wat hetzelfde is als het TN-S-systeem, en vervolgens de reststroomtransformator op het TN-S-systeem aan te sluiten.

4.Productintroductie

Het reststroomrelais uit de ASJ-serie van Acrel Electric kan voldoen aan de bescherming van de bovengenoemde lekomstandigheden en kan worden gebruikt in combinatie met een uitschakelschakelaar op afstand om de stroomtoevoer op tijd af te sluiten om indirect contact te voorkomen en de lekstroom te beperken. Het kan ook direct worden gebruikt als signaalrelais om stroomapparatuur te bewaken. Het is vooral geschikt voor de veiligheidsbescherming van het elektriciteitsverbruik in scholen, commerciële gebouwen, fabriekswerkplaatsen, bazaars, industriële en mijnbouwbedrijven, nationale belangrijke brandbeveiligingseenheden, slimme gebouwen en gemeenschappen, metro's, petrochemie, telecommunicatie en nationale defensie-afdelingen.

De producten uit de ASJ-serie hebben hoofdzakelijk twee installatiemethoden. De ASJ10-serie zijn op rails gemonteerde installaties. Het uiterlijk en de functies worden weergegeven in de volgende tabel:

De ASJ20-serie is op een paneel gemonteerd; het uiterlijk en de functies worden weergegeven in de volgende tabel:

Onder hen is het verschil tussen AC-type en A-type reststroomrelais: AC-type reststroomrelais is een reststroomrelais dat kan zorgen voor het uitschakelen van de resterende sinusoïdale wisselstroom die plotseling wordt aangelegd of langzaam stijgt, en het bewaakt voornamelijk sinusoïdale wisselstroomsignalen. Type A-reststroomrelais is een reststroomrelais dat kan zorgen voor het uitschakelen van resterende sinusoïdale wisselstroom en resterende pulserende gelijkstroom die plotseling of langzaam wordt aangelegd, en bewaakt voornamelijk sinusoïdale wisselstroomsignalen en gepulseerde gelijkstroomsignalen.

De specifieke bedradingsterminals en typische bedrading van het instrument zijn als volgt:

5. Conclusie

5. Conclusie

Bij het vorige elektrische ontwerp van oceaanplatforms waren er feitelijk geen of zelden geïnstalleerde lekbeschermers voor de bescherming van de stroomverdeling van draagbare en mobiele elektrische apparatuur. Meer ontwerpers zijn van mening dat het in het IT-stroomvoorzieningssysteem van oceaanplatforms handheld is en het niet nodig is om een ​​lekbeschermer voor mobiele elektrische apparatuur te installeren. Vanuit het bovengenoemde gezichtspunt beschouwt dit idee slechts één aspect ervan en is het eenzijdig. ASJ-serie reststroomrelaisproducten kunnen de lekstroom in de lijn bewaken. Wanneer de lekstroom de ingestelde waarde bereikt of overschrijdt, zal het interne relais een alarm genereren en kan het worden gekoppeld aan de stroomonderbreker om de lijn snel af te sluiten om de veiligheid van de lijn te garanderen.

Referenties

[1] Shujiao Su, Lange Zhang. De toepassing van lekbeschermers op offshore-platforms [J]. Wetenschaps- en technologiecommunicatie, 2010, 000(011):70,75.

[2] Enterprise Microgrid-ontwerp- en toepassingshandleiding. 2020.6

[3] Wei Wong, Jiankui XU,Changwei Li. Aardingsbeveiliging van thermo-elektrisch regelsysteem voor componenten van offshore-olieplatforms[J]. China hightech onderneming, 2008(20):93-93.

[4] Ping-yuan. Over de toepassing van lekbeveiliging in de elektrische veiligheid gesproken [J]. China Hightech-zone, 2017(23):130-131.

Over de auteur:Jianguo Wu, man, student, Acrel Co., Ltd.., de belangrijkste onderzoeksrichting is isolatiemonitoring en reststroommonitoring, e-mail: zimmer.wu@qq.com, mobiele telefoon: 13524474635