Applicazione del relè di corrente residua serie ASJ nella piattaforma offshore

Astratto:Attraverso l'analisi del guasto a terra della piattaforma oceanica, questo documento discute la necessità di installare il dispositivo di protezione dalle perdite sulle apparecchiature elettriche portatili e mobili della piattaforma oceanica e descrive brevemente il principio di funzionamento del dispositivo di protezione dalle perdite.

Parole chiave: piattaforma oceanica; sistema informatico; protettore contro le perdite

0.Panoramica

Nel processo di sfruttamento del petrolio e del gas naturale nell'oceano, le piattaforme oceaniche sono estremamente pericolose in quanto luoghi importanti per la raccolta di petrolio e gas, lo stoccaggio temporaneo e la semplice lavorazione. Allo stesso tempo, influenzata da molti fattori come sole e pioggia, erosione da nebbia salina, apparecchiature elettriche compatte e spazio operativo ristretto, ci sono sempre pericoli nascosti nella sicurezza elettrica della piattaforma oceanica. Per evitare incidenti legati alla sicurezza elettrica della piattaforma oceanica, è necessario selezionare la forma di messa a terra del sistema di alimentazione e distribuzione in base alle caratteristiche ambientali della piattaforma oceanica e scegliere il metodo di protezione della messa a terra corrispondente.

1.Le caratteristiche del sistema di distribuzione dell'energia della piattaforma oceanica

Il sistema di distribuzione dell'energia a bassa tensione è suddiviso in tre forme: il sistema TN, il sistema TT e il sistema IT. Ogni tipo di sistema di distribuzione dell'alimentazione a bassa tensione con messa a terra presenta vantaggi, svantaggi e ambito di applicazione. I progettisti dovrebbero fare scelte specifiche basate su fattori quali le condizioni ambientali del luogo di lavoro, le caratteristiche delle apparecchiature elettriche e i requisiti elettrici. Attualmente, le piattaforme oceaniche utilizzano generalmente sistemi IT per l'alimentazione elettrica, che è determinata dalle loro caratteristiche: 1) le piattaforme oceaniche sono lontane dalla terra e richiedono un'elevata alimentazione ininterrotta. Ad esempio, le misure antincendio della piattaforma e le strutture di fuga di emergenza non possono essere disattivate; 2) La piattaforma marina ha un ambiente difficile, nebbia salina e umidità possono danneggiare l'isolamento delle apparecchiature elettriche e delle linee di alimentazione e si verificano guasti a terra.

2.Protezione dalle perdite delle apparecchiature elettriche portatili e mobili sulle piattaforme oceaniche

1）I guasti a terra delle apparecchiature elettriche portatili e mobili sulle piattaforme oceaniche sono generalmente dovuti ai seguenti motivi; a) Le apparecchiature elettriche portatili e mobili devono essere spostate frequentemente, quindi i giunti del cavo e delle apparecchiature elettriche si allentano facilmente, provocando il contatto delle linee di fase. Si verifica un guasto a terra sull'involucro dell'apparecchiatura; b) Il cavo si piega ripetutamente durante l'uso di apparecchiature elettriche portatili e mobili, causando la rottura del filo centrale, perforando l'isolamento del cavo e entrando in contatto con la parte conduttiva esterna provocando un guasto a terra.

2）Analisi dei guasti a terra di apparecchiature elettriche portatili e mobili su piattaforme oceaniche

a) Guasto a terra monofase. Lo standard della Commissione Elettrotecnica Internazionale IEC4.79 (Effetto della corrente che passa attraverso il corpo umano) determina che quando la corrente CA a 50 Hz attraverso il corpo umano non supera i 30 mA, il corpo umano non morirà a causa della fibrillazione ventricolare. Non ha alcuna relazione diretta con l'umidità del corpo umano e con il livello della tensione di contatto. La maggior parte dei sistemi di distribuzione dell'energia a bassa tensione delle piattaforme oceaniche hanno sempre utilizzato sistemi IT con punti neutri non messi a terra, in modo che in caso di contatto diretto con monofase conduttori sotto tensione, si verifica una messa a terra monofase o un guasto del contatto indiretto, la corrente di guasto di messa a terra monofase è le altre due relative. La somma vettoriale della corrente della capacità di terra è solitamente molto piccola, ovvero la corrente di guasto è molto piccola. In questo caso non c'è pericolo di scossa elettrica. Pertanto l'alimentazione non può essere interrotta. Tuttavia, con l'aumento del numero di apparecchiature elettriche utilizzate sulle piattaforme oceaniche, le linee dei cavi elettrici aumentano di conseguenza, la corrente capacitiva aumenta di conseguenza e anche la corrente di terra monofase aumenta quando si verifica un guasto. Se l'involucro dell'apparecchio elettrico non è messo a terra in modo affidabile o il filo di terra è scollegato, la corrente di guasto verso terra monofase può formare solo un circuito attraverso il corpo umano. Quando la corrente CA a 50 Hz attraverso il corpo umano supera i 30 mA, il corpo umano può essere causato da fibrillazione ventricolare. morire. Nel sistema di distribuzione dell'energia a bassa tensione, il guasto dell'isolamento monofase delle apparecchiature elettriche fa sì che l'involucro dell'apparecchiatura diventi sotto tensione. Quando la corrente di guasto a terra monofase Id=Ia+Ib≥30mA, supera la soglia di sicurezza della corrente CA che il corpo umano può sopportare e l'alimentazione deve essere interrotta immediatamente per garantire la sicurezza. Al momento, l'unica soluzione è installare un dispositivo di protezione contro le perdite sull'apparecchiatura elettrica.

b）Guasto di messa a terra fuori fase. Quando si verifica un guasto di messa a terra monofase, le altre due tensioni fase-terra aumentano e l'isolamento delle apparecchiature elettriche deve resistere a una tensione più elevata, che potrebbe causare danni all'isolamento e ampliare ulteriormente il guasto, con conseguente guasto di messa a terra fuori fase. Secondo l'articolo 4.4.14 del "Codice per la progettazione della distribuzione dell'energia a bassa tensione" GB50054-1995: le parti conduttrici esposte del sistema IT possono essere messe a terra con un elettrodo di terra comune oppure singolarmente o in gruppi con elettrodi di terra separati. Quando le parti conduttrici esposte sono messe a terra insieme, quando si verifica il secondo guasto a terra fuori fase, l'interruzione del circuito di guasto deve soddisfare i requisiti della protezione dai guasti a terra del sistema TN. La piattaforma offshore è una struttura in acciaio, che a sua volta è un conduttore, equivalente all'elettrodo di messa a terra comune delle parti conduttrici esposte delle apparecchiature elettriche. Quando si verifica un guasto a terra fuori fase, la disconnessione del circuito di guasto deve soddisfare i requisiti di protezione dai guasti a terra del sistema TN. Secondo le specifiche, nel sistema TN, le apparecchiature elettriche portatili e mobili dovrebbero essere dotate di dispositivi di protezione dalle perdite.

3.descrizione del prodotto

Il relè di corrente residua è un trasformatore di corrente residua per rilevare la corrente residua e, in condizioni specificate, quando la corrente residua raggiunge o supera un determinato valore, uno o più contatti del circuito di uscita elettrico nell'apparecchio elettrico si aprono e si chiudono. Cambia gli elettrodomestici.

Ecco tre situazioni comuni di perdite.

1. È necessario utilizzare un RCD ad alta sensibilità con I△n≤30 mA per evitare contatti diretti e scosse elettriche.

2.L'RCD a sensibilità media con I△n maggiore di 30 mA può essere utilizzato per prevenire contatti indiretti e scosse elettriche.

3. Per gli RCD ignifughi deve essere utilizzato un RCD a 4 o 2 poli.

Per i sistemi IT vengono utilizzati relè differenziali secondo necessità. Per evitare il degrado dell'isolamento del sistema e come protezione secondaria di backup contro i guasti, a seconda del tipo di cablaggio, viene adottata una misura di protezione simile al sistema TT o TN. Innanzitutto, è necessario utilizzare un dispositivo di monitoraggio dell'isolamento per prevedere un guasto.

Per il sistema TT si consiglia un relè differenziale. Perché quando si verifica un guasto a terra monofase, la corrente di guasto è molto piccola e difficile da stimare. Se la corrente operativa dell'interruttore non viene raggiunta, sull'alloggiamento apparirà una tensione pericolosa. In questo momento, il filo N deve passare attraverso il trasformatore di corrente residua.

Per il sistema TN-S è possibile utilizzare un relè di corrente differenziale. Eliminare il guasto in modo più rapido e sensibile per migliorare la sicurezza e l'affidabilità. A questo punto, il filo PE non deve passare attraverso il trasformatore, mentre il filo N deve passare attraverso il trasformatore e non deve essere messo a terra ripetutamente.

Per i sistemi TN-C non è possibile utilizzare i relè differenziali. Poiché il filo PE e il filo N sono integrati, se il filo PEN non viene ripetutamente messo a terra, quando l'involucro è energizzato, la corrente in entrata e in uscita dal trasformatore è uguale e l'ASJ si rifiuta di muoversi; se il filo PEN viene messo a terra ripetutamente, parte della corrente monofase confluirà nella messa a terra ripetuta. Dopo aver raggiunto un certo valore, l'ASJ ha funzionato male. È necessario trasformare il sistema TN-C in un sistema TN-CS, uguale al sistema TN-S, e quindi collegare il trasformatore differenziale al sistema TN-S.

4. Introduzione al prodotto

Il relè di corrente residua della serie ASJ di Acrel Electric è in grado di soddisfare la protezione delle condizioni di dispersione sopra menzionate e può essere utilizzato insieme a un interruttore di sgancio remoto per interrompere l'alimentazione in tempo per evitare contatti indiretti e limitare la corrente di dispersione. Può anche essere utilizzato direttamente come relè di segnale per monitorare le apparecchiature di potenza. È particolarmente adatto per la protezione di sicurezza del consumo di elettricità in scuole, edifici commerciali, officine, bazar, imprese industriali e minerarie, unità nazionali di protezione antincendio chiave, edifici e comunità intelligenti, metropolitane, prodotti petrolchimici, telecomunicazioni e dipartimenti di difesa nazionale.

I prodotti della serie ASJ hanno principalmente due metodi di installazione. Le serie ASJ10 sono installazioni montate su guida. L'aspetto e le funzioni sono mostrati nella tabella seguente:

Le serie ASJ20 sono montate a pannello, l'aspetto e le funzioni sono mostrate nella tabella seguente:

Tra questi, la differenza tra il relè di corrente residua di tipo AC e quello di tipo A è: Il relè di corrente residua di tipo AC è un relè di corrente residua che può garantire l'intervento della corrente alternata sinusoidale residua che viene applicata improvvisamente o aumenta lentamente e monitora principalmente la corrente sinusoidale segnali di corrente alternata. Il relè di corrente residua di tipo A è un relè di corrente residua in grado di garantire l'intervento della corrente alternata sinusoidale residua e della corrente continua pulsante residua applicata improvvisamente o lentamente e monitora principalmente segnali di corrente alternata sinusoidale e segnali di corrente continua pulsata.

I terminali di cablaggio specifici e il cablaggio tipico dello strumento sono i seguenti:

5. conclusione

5. conclusione

Nella precedente progettazione elettrica delle piattaforme oceaniche, i dispositivi di protezione contro le perdite per la protezione della distribuzione di energia delle apparecchiature elettriche portatili e mobili erano praticamente assenti o installati raramente. Sempre più progettisti ritengono che nel sistema di alimentazione IT delle piattaforme oceaniche, palmari e non sia necessario installare un dispositivo di protezione dalle perdite per le apparecchiature elettriche mobili. Da questo punto di vista, questa idea ne considera solo un aspetto ed è unilaterale. I prodotti relè di corrente residua della serie ASJ possono monitorare la corrente di dispersione nella linea. Quando la corrente di dispersione raggiunge o supera il valore impostato, il relè interno agirà per emettere un allarme e può essere collegato all'interruttore automatico per interrompere rapidamente la linea e garantire la sicurezza della linea.

Riferimenti

[1] Shujiao Su, Zhang lungo. L'applicazione di dispositivi di protezione dalle perdite nelle piattaforme offshore [J]. Comunicazione della scienza e della tecnologia, 2010, 000(011):70,75.

[2] Manuale di progettazione e applicazione della microrete aziendale. 2020.6

[3] Wei Wong, Jiankui XU, Changwei Li. Protezione di messa a terra del sistema di controllo termoelettrico per componenti di piattaforme petrolifere offshore[J]. Impresa cinese ad alta tecnologia, 2008(20):93-93.

[4] Ping Yuan. Si parla dell'applicazione della protezione dalle perdite nella sicurezza elettrica [J]. Zona cinese ad alta tecnologia, 2017(23):130-131.

Circa l'autore:Jianguo Wu, maschio, studente universitario, Acrel Co., Ltd., la direzione principale della ricerca è il monitoraggio dell'isolamento e della corrente residua, e-mail: zimmer.wu@qq.com, telefono cellulare: 13524474635