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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
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]。
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]。
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。
型號(hào)及名稱(chēng) | 產(chǎn)品圖片 | 說(shuō)明 |
AIM-T500L 絕緣監(jiān)測(cè)儀 |
| AIM-T500L絕緣監(jiān)測(cè)儀采用先進(jìn)的微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化于一身。具有測(cè)量范圍廣、反應(yīng)速度快、允許系統(tǒng)泄漏電容大等特點(diǎn)。 |
ASG200 測(cè)試信號(hào)發(fā)生器 |
| ASG200測(cè)試信號(hào)發(fā)生器在被監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時(shí)，能及時(shí)啟動(dòng)并產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)，配合絕緣故障定位儀實(shí)現(xiàn)絕緣故障定位功能，并能發(fā)送故障相線。 |
AIL200-12 絕緣故障定位儀 |
| AIL200-12絕緣故障定位儀采用高精度的信號(hào)檢測(cè)電路，和AKH-0.66L系列電流互感器配合，檢測(cè)ASG200測(cè)試信號(hào)發(fā)生器注入系統(tǒng)中的信號(hào)，準(zhǔn)確定位絕緣故障所在的回路。單個(gè)定位儀可以定位12個(gè)回路。 |
AKH-0.66L系列 電流互感器 |
| AKH-0.66L系列電流互感器與AIL200-12絕緣故障定位儀配合使用，變比是1000：1，電流互感器采用螺絲直接固定的方式裝于機(jī)柜內(nèi)部，二次側(cè)通過(guò)接線引出，安裝和使用方便。 |
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。
3.1 AIM-T500L絕緣監(jiān)測(cè)儀的技術(shù)指標(biāo)如下
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | |
輔助電源 | AC 85~265V；DC100~300V；50/60Hz | |
最大功耗 | <8W | |
適用范圍 | AC 0~690V；DC 0~800V；40~460Hz | |
適用系統(tǒng) | IT系統(tǒng)（在線），其他系統(tǒng)（離線） | |
絕緣 監(jiān)測(cè) | 絕緣電阻范圍 | 1k~10MΩ |
預(yù)警、報(bào)警值范圍 | 10k~10MΩ | |
絕緣電阻精度 | 1~10k，1k；10k~10M，±10% | |
系統(tǒng)泄漏電容 | <500μF | |
響應(yīng)時(shí)間(Ce=1μF) | <5s | |
內(nèi)部參數(shù) | 測(cè)量電壓 | <50V |
測(cè)量電流 | <270μA | |
內(nèi)部直流阻抗 | ≥180kΩ | |
繼電器輸出 | 出錯(cuò)、報(bào)警、預(yù)警 | |
故障記錄 | 20條記錄（故障類(lèi)型、故障值、故障時(shí)間） | |
報(bào)警方式 | 液晶、指示燈報(bào)警 | |
通訊 | RS485接口，Modbus-RTU協(xié)議； CAN接口，自定義協(xié)議 | |
額定沖擊電壓/污染等級(jí) | 8kV/Ⅲ | |
EMC電磁兼容/電磁輻射 | 符合IEC61326-2-4 | |
安裝使 用環(huán)境 | 工作溫度 | -10 ~+65℃ |
存儲(chǔ)溫度 | -20~+70℃ | |
相對(duì)濕度 | <95%，不結(jié)露 | |
海拔高度 | ≤2500m | |
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。
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。
