一、首先,理解岸電IT系統(tǒng)的核心特點
港口岸電系統(tǒng),簡單說就是在船舶停靠期間,關(guān)閉其自身的燃油發(fā)電機,轉(zhuǎn)而由港口陸地電網(wǎng)供電。其配電系統(tǒng)常采用IT系統(tǒng)(或稱“隔離電源系統(tǒng)”)。安科瑞技術(shù)聯(lián)系152/1675/1208
IT系統(tǒng)的核心特征是:
電源端(變壓器)中性點不接地,或者通過高阻抗接地。
所有帶電部分與地是絕緣的。
這與我們常見的民用TT或TN系統(tǒng)(中性點直接接地)有根本區(qū)別。
二、為什么IT系統(tǒng)必須配絕緣監(jiān)測儀?
絕緣監(jiān)測儀對于IT系統(tǒng)而言,就像脈搏監(jiān)測儀對于重癥病人一樣,是實時感知生命體征的關(guān)鍵設(shè)備。
1. 保障“第一次故障”下的供電連續(xù)性
普通系統(tǒng)(TN/TT): 發(fā)生單相接地故障時,會形成巨大的短路電流,立即導(dǎo)致斷路器或漏電保護(hù)器跳閘,中斷供電。
IT系統(tǒng): 發(fā)生第一次單相接地故障時,由于沒有形成閉合回路,故障電流極小(僅為系統(tǒng)對地電容電流),不會導(dǎo)致開關(guān)跳閘,系統(tǒng)可以繼續(xù)正常運行。這對于不允許突然斷電的場合至關(guān)重要。
然而,這里存在一個巨大的隱患: 雖然第一次故障不影響供電,但系統(tǒng)實際上已經(jīng)“帶病工作”。如果此時不及時發(fā)現(xiàn)并處理這個故障,當(dāng)發(fā)生第二次接地故障時,就會形成相間短路,導(dǎo)致保護(hù)跳閘,造成停電,甚至引發(fā)火災(zāi)。
絕緣監(jiān)測儀的作用就在這里: 它7x24小時不間斷地監(jiān)測系統(tǒng)的對地絕緣電阻。當(dāng)發(fā)生第一次接地故障時,它能立即發(fā)出警報(而不是跳閘),提醒運維人員“系統(tǒng)存在異常,需要排查”。這給了工作人員足夠的時間在不停電的情況下,定位并修復(fù)故障,從而避免了一次災(zāi)難性的停電事故。
2. 實現(xiàn)最高的人身安全等級
港口環(huán)境潮濕、鹽霧腐蝕嚴(yán)重,電氣設(shè)備易受損害。一旦人員接觸到發(fā)生第一次故障后未處理的系統(tǒng),如果同時觸碰到另一相線或接地不良的設(shè)備外殼,就會立即構(gòu)成電流回路,發(fā)生觸電事故。
絕緣監(jiān)測儀通過提前預(yù)警第一次故障,從根本上杜絕了系統(tǒng)在“隱性故障”狀態(tài)下運行的可能性。它確保了系統(tǒng)始終處于高絕緣水平,從而為操作人員和船員提供了最高級別的防觸電保護(hù)。
3. 適應(yīng)港口的嚴(yán)酷環(huán)境
港口環(huán)境(高濕度、鹽霧、油污、振動)會加速電纜和設(shè)備絕緣的老化。絕緣性能的下降是一個漸進(jìn)的過程。絕緣監(jiān)測儀不僅能檢測到突發(fā)的接地故障,更能監(jiān)測到絕緣電阻的緩慢下降趨勢。這使運維人員能夠進(jìn)行預(yù)測性維護(hù),在絕緣完全失效前就采取措施,將問題消滅在萌芽狀態(tài)。
三、系統(tǒng)分析
當(dāng)岸電電網(wǎng)是TN-S系統(tǒng)時,船體未接專用接地線且船舶電網(wǎng)未與岸電零線接通,船舶電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時,人站在岸上觸及船體會有觸電危險,零線上可能出現(xiàn)高電壓,單相接地電流大。當(dāng)船體接專用接地線且船舶電網(wǎng)接入岸電零線,船舶電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時,保護(hù)裝置跳閘,保障了人身安全,但是供電連續(xù)性無法保證。
當(dāng)岸電電網(wǎng)是IT系統(tǒng)時,船舶電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時,單相對地短路電流取決于船舶電網(wǎng)對地絕緣和對地分布電容大小,短路電流較小,人站在岸上觸及船體不會有觸電危險。一旦船舶電網(wǎng)或者岸電另一相再出現(xiàn)對地短路故障,將會導(dǎo)致兩相短路,引起岸電保護(hù)裝置動作,有可能造成危害。所以進(jìn)行絕緣監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)單相接地故障時非常必要的。
為了保證人身安全,避免火災(zāi)事故,船舶金屬船體應(yīng)與岸電裝置中接地裝置連接。岸電宜采用中性點不接地系統(tǒng)供電,即IT系統(tǒng)供電。
四、 安科瑞絕緣監(jiān)測產(chǎn)品介紹
絕緣監(jiān)測及故障定位可以用于配電回路中性點不接地的場所。
該產(chǎn)品功能豐富,包括絕緣電阻監(jiān)測、絕緣故障預(yù)警、絕緣故障報警、事件記錄、參數(shù)設(shè)置、通訊組網(wǎng)等,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣降低或者接地故障時,能及時報警,以提醒相關(guān)人員及時排查故障。
1.產(chǎn)品介紹
絕緣監(jiān)測及故障定位可以用于配電回路中性點不接地的場所。
該產(chǎn)品功能豐富,包括絕緣電阻監(jiān)測、絕緣故障預(yù)警、絕緣故障報警、事件記錄、參數(shù)設(shè)置、通訊組網(wǎng)等,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣降低或者接地故障時,能及時報警,以提醒相關(guān)人員及時排查故障。

2. 功能介紹
AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀可以實時監(jiān)測IT系統(tǒng)的對地絕緣電阻,電阻越限時啟動故障預(yù)警或報警功能;具有繼電器報警輸出、LED報警輸出等多種故障指示方式;具有事件記錄功能,方便操作人員查看分析故障類型和發(fā)生時間,判斷系統(tǒng)運行狀況;具有自檢功能,可一鍵實現(xiàn)儀表硬件電路的故障自檢;具有斷線監(jiān)測功能,實時監(jiān)測PE/KE功能接地線連線狀況;具有一路RS485接口,標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU協(xié)議;
ASG200測試信號發(fā)生器可以產(chǎn)生定位信號并注入不接地系統(tǒng),指示故障所在相線,
AIL200-12絕緣故障定位儀可以定位并指示故障所在支路,單個AIL200-12最多可定位12個回路,每個IT系統(tǒng)最多可接90只定位儀,總計定位1080回路;
AKH-0.66 L系列電流互感器與AIL200-12絕緣故障定位儀配合使用實現(xiàn)故障定位。該系列有多種不同規(guī)格,可以按照回路額定電流選擇合適孔徑,可以選擇圓形或者矩形互感器。
3.技術(shù)指標(biāo)
3.1 AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀的技術(shù)指標(biāo)如下

4.系統(tǒng)原理圖
岸電絕緣監(jiān)測基本原理如圖所示:

當(dāng)船舶未接入岸電電網(wǎng)時,絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測岸電電網(wǎng)的絕緣情況;任意一路岸電箱的絕緣有問題時候,都可以通過絕緣及故障定位的方式發(fā)現(xiàn)并提示工作人員解除故障。
當(dāng)船舶接入電網(wǎng)后,船用絕緣監(jiān)測儀退出,岸電絕緣監(jiān)測儀開始工作,當(dāng)絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測出絕緣故障,提示某船有絕緣故障,此時,再由船舶電網(wǎng)絕緣監(jiān)測儀去找出具體故障回路及故障點,提醒工作人員排查絕緣降低或者單相接地故障。
五、總結(jié):絕緣監(jiān)測儀是不可或缺的“安全哨兵”
對于港口岸電IT配電系統(tǒng),絕緣監(jiān)測儀不是附加功能,而是其安全、連續(xù)運行的核心保障。它的必要性體現(xiàn)在:
安全層面: 它是防止人身觸電事故和電氣火災(zāi)的第一道防線。
運營層面: 它是保障供電連續(xù)性,確保船舶作業(yè)不中斷的關(guān)鍵設(shè)備。一次非計劃停電給港口和船舶帶來的經(jīng)濟損失遠(yuǎn)大于絕緣監(jiān)測儀本身的成本。
維護(hù)層面: 它是實現(xiàn)智能化、預(yù)測性維護(hù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),能顯著降低長期運維成本和故障風(fēng)險。
簡而言之,沒有絕緣監(jiān)測儀的IT系統(tǒng),就像一艘在暗礁區(qū)航行而沒有雷達(dá)的船,雖然船體(IT系統(tǒng)本身)設(shè)計得比一般船(TN系統(tǒng))更堅固,但你無法發(fā)現(xiàn)水面下的危險(絕緣下降),最終仍可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果。 因此,在港口岸電這類對安全性和可靠性要求極高的應(yīng)用中,絕緣監(jiān)測儀是IT配電系統(tǒng)絕對必須的配置。
審核編輯 黃宇
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