安科瑞 于洋
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)生第一次接地故障時,,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)生第一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備老化和絕緣電阻下降,從而導致井下設備,、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,。礦山井下IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測研究及應用
1 標準規(guī)范中的相關規(guī)定
為了保證井下生產的正常開展和保護井下人員的操作安全性,,國家制定了不少相關標準和規(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第一次出現(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,。"“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對地的單一接地故障時,,防護裝置應迅速切斷故障線路。"《GB 50058-2014 爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(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)應設置絕緣監(jiān)測裝置,。" 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)測的報警定值設置等做了更具體的規(guī)定。
2 國內外絕緣監(jiān)測儀在線監(jiān)測現(xiàn)狀
我國的電氣設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國際電工學會標準,,也隨著我國電氣技術的不斷提高,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全面,,比如煤礦井下場合比較缺乏國產絕緣監(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)達國家已經(jīng)較廣泛地在IT配電網(wǎng)絡中應用絕緣檢測技術,,而且經(jīng)過長期的在線運行使發(fā)達國家積累了大量監(jiān)測數(shù)據(jù)和經(jīng)驗,,這是目前國內生產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,。礦山井下IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測研究及應用
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