淺談絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位在碼頭岸電的應(yīng)用

李明君

（安科瑞電氣股份有限公司，上海，嘉定 201801）

摘 要：隨著岸電系統(tǒng)寫(xiě)入“十二五”規(guī)劃，碼頭岸電系統(tǒng)成為建設(shè)綠色，智慧港口的重要組成部分。船舶大型化，電力系統(tǒng)容量增大，對(duì)碼頭岸電的供電容量要求也越來(lái)越高，絕緣在線監(jiān)測(cè)對(duì)碼頭岸電的供電可靠性提供了有效支持。船舶停泊時(shí)對(duì)船舶電網(wǎng)絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)也可以依靠岸電絕緣監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)。絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位既可以避免一些事故的發(fā)生，也減少了碼頭工作人員和船員檢查配電網(wǎng)絡(luò)是否絕緣良好的工作量。

關(guān)鍵詞：岸電系統(tǒng)；綠色港口；智慧港口；碼頭岸電；絕緣監(jiān)測(cè)；故障定位

0 行業(yè)背景

隨著岸電系統(tǒng)寫(xiě)入“十二五”規(guī)劃，碼頭岸電系統(tǒng)成為建設(shè)綠色，智慧港口的重要組成部分。近20年來(lái)，我國(guó)碼頭岸電的應(yīng)用和發(fā)展比較迅速，岸電系統(tǒng)的組成和配置方案比較靈活。相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)碼頭岸電系統(tǒng)的發(fā)展奠定了良好的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。[1]

隨著船舶大型化，電力系統(tǒng)容量增大，對(duì)碼頭岸電的供電容量要求也越來(lái)越高，絕緣在線監(jiān)測(cè)對(duì)碼頭岸電的供電可靠性提供了有效支持，船舶停泊時(shí)對(duì)船舶電網(wǎng)絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)也可以依靠岸電絕緣監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)。絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位既可以避免一些事故的發(fā)生，也減少了碼頭工作人員和船員檢查配電網(wǎng)絡(luò)是否絕緣良好的工作量[2]。

1 系統(tǒng)分析

當(dāng)岸電電網(wǎng)是TN-S系統(tǒng)[3][4]時(shí)，船體未接專(zhuān)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(shí)，人站在岸上觸及船體會(huì)有觸電危險(xiǎn)，零線上可能出現(xiàn)高電壓，單相接地電流大。當(dāng)船體接專(zhuān)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(shí)，保護(hù)裝置跳閘，保障了人身安全，但是供電連續(xù)性無(wú)法保證。

當(dāng)岸電電網(wǎng)是IT系統(tǒng)時(shí)，船舶電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，單相對(duì)地短路電流取決于船舶電網(wǎng)對(duì)地絕緣和對(duì)地分布電容大小，短路電流較小，人站在岸上觸及船體不會(huì)有觸電危險(xiǎn)。一旦船舶電網(wǎng)或者岸電另一相再出現(xiàn)對(duì)地短路故障，將會(huì)導(dǎo)致兩相短路，引起岸電保護(hù)裝置動(dòng)作，有可能造成危害。所以進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相接地故障時(shí)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(diǎn)不接地系統(tǒng)供電，即IT系統(tǒng)供電[5][6]。

2 產(chǎn)品介紹

絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位可以用于配電回路中性點(diǎn)不接地的場(chǎng)所。

該產(chǎn)品功能豐富，包括絕緣電阻監(jiān)測(cè)、絕緣故障預(yù)警、絕緣故障報(bào)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(shí)，能及時(shí)報(bào)警，以提醒相關(guān)人員及時(shí)排查故障。

3 功能介紹

AIM-T500L絕緣監(jiān)測(cè)儀可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)的對(duì)地絕緣電阻，電阻越限的時(shí)候啟動(dòng)故障預(yù)警或報(bào)警功能；具有繼電器報(bào)警輸出、LED報(bào)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(lèi)型和發(fā)生時(shí)間，判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況；具有自檢功能，可一鍵實(shí)現(xiàn)儀表硬件電路的故障自檢；具有斷線監(jiān)測(cè)功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)試信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生定位信號(hào)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(gè)AIL200-12最多可定位12個(gè)回路，每個(gè)IT系統(tǒng)最多可接90只定位儀，總計(jì)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(shí)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。

4 技術(shù)指標(biāo)

3.1 AIM-T500L絕緣監(jiān)測(cè)儀的技術(shù)指標(biāo)如下

5 系統(tǒng)原理圖

岸電絕緣監(jiān)測(cè)基本原理如圖所示：

當(dāng)船舶未接入岸電電網(wǎng)時(shí)，絕緣監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)岸電電網(wǎng)的絕緣情況；任意一路岸電箱的絕緣有問(wèn)題時(shí)候，都可以通過(guò)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(cè)儀退出，岸電絕緣監(jiān)測(cè)儀開(kāi)始工作，當(dāng)絕緣監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)出絕緣故障，提示某船有絕緣故障，此時(shí)，再由船舶電網(wǎng)絕緣監(jiān)測(cè)儀去找出具體故障回路及故障點(diǎn)，提醒工作人員排查絕緣降低或者單相接地故障。

6 結(jié)語(yǔ)

碼頭岸電及船舶供電具有特殊性，對(duì)電網(wǎng)要求較高。接岸電時(shí)，一方面要采用安全可靠的接地型式的電網(wǎng)供電，另一方面對(duì)船舶電網(wǎng)絕緣在線監(jiān)測(cè)問(wèn)題不能忽視，應(yīng)注重岸電及船舶的絕緣在線監(jiān)測(cè)。絕緣監(jiān)測(cè)儀的使用，為岸電和船舶的安全可靠運(yùn)行提供有力的支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉純, 唐葦葦, 姚建新. 國(guó)內(nèi)外碼頭岸電系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展綜述[J]. 水運(yùn)工程, 2020(5):5. 

[2] 魯曉革, 鄭林, 張薇. 艦船接岸電時(shí)的安全性及絕緣監(jiān)測(cè)問(wèn)題[J]. 船電技術(shù), 2001, 21(006):25-28.

[3] GB 50054-2011 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范

[4] GB 51348-2019 民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

[5] GB/T 51305-2018 碼頭船舶岸電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

[6] JTS 155-2019 碼頭岸電設(shè)施建設(shè)技術(shù)規(guī)范

[7] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.02版

作者介紹：

李明君，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)榈蛪号潆姲踩秒婎I(lǐng)域。