해양 플랫폼에 ASJ 시리즈 잔류 전류 계전기 적용

추상적인:본 논문에서는 해양플랫폼의 지락사고 분석을 통해 해양플랫폼의 휴대형 및 이동형 전기장비에 누전방지장치 설치의 필요성을 논의하고 누전방지장치의 작동 원리를 간략하게 설명한다.

키워드: 해양플랫폼; IT 시스템; 누출 방지 장치

0.개요

해양 석유 및 천연가스 개발 과정에서 해양 플랫폼은 석유 및 가스 수집, 임시 저장 및 단순 처리의 중요한 장소로서 매우 위험합니다. 동시에 태양과 비, 염수 분무 침식, 소형 전기 장비, 좁은 작업 공간 등 많은 요인의 영향을 받으며 해양 플랫폼의 전기 안전에는 항상 숨겨진 위험이 있습니다. 해양플랫폼의 전기안전사고를 방지하기 위해서는 해양플랫폼의 환경적 특성에 따라 전원공급 및 배전계통의 접지형태를 선택하고 그에 따른 접지보호방식을 선택하는 것이 필요하다.

1.해상플랫폼의 배전시스템의 특징

저압 배전 시스템은 TN 시스템, TT 시스템, IT 시스템의 세 가지 형태로 구분됩니다. 접지 저전압 배전 시스템의 각 유형에는 고유한 장점, 단점 및 적용 범위가 있습니다. 설계자는 작업장의 환경 조건, 전기 장비의 특성, 전기 요구 사항 등의 요소를 기반으로 구체적인 선택을 해야 합니다. 현재 해양 플랫폼은 일반적으로 전원 공급을 위해 IT 시스템을 사용하는데, 이는 자체 특성에 따라 결정됩니다. 1) 해양 플랫폼은 육지에서 멀리 떨어져 있으며 무정전 높은 전원 공급이 필요합니다. 예를 들어, 플랫폼의 화재 예방 조치 및 비상 탈출 시설의 전원을 끌 수 없습니다. 2) 해양플랫폼은 열악한 환경에 있으며, 염수분무 및 습기로 인해 전기장비 및 전원선의 절연이 손상되기 쉽고 지락사고가 발생합니다.

2. 해양 플랫폼에서 휴대용 및 모바일 전기 장비의 누출 방지

1) 해양 플랫폼의 휴대용 및 모바일 전기 장비의 접지 결함은 일반적으로 다음과 같은 이유로 인해 발생합니다. a) 휴대용 및 이동식 전기 장비는 자주 이동해야 하므로 케이블과 전기 장비의 연결부가 느슨해지기 쉽고 상선이 닿게 됩니다. 장비 쉘에 접지 오류가 발생했습니다. b) 휴대용 및 이동식 전기기기 사용 시 케이블이 반복적으로 구부러져 심선이 끊어지고, 케이블 절연체가 뚫려 외부 전도성 부분과 접촉하여 지락 사고가 발생합니다.

2) 해양 플랫폼의 휴대용 및 모바일 전기 장비의 지락 분석

a) 단상 지락. 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission) 규격 IEC4.79(인체에 흐르는 전류의 영향)에서는 인체에 ​​흐르는 AC 50Hz 전류가 30mA를 넘지 않으면 심실세동으로 인해 인체가 사망하지 않는다고 규정하고 있다. 인체의 습도 및 접촉 전압 수준과는 직접적인 관계가 없습니다. 해양 플랫폼의 저전압 배전 시스템의 대부분은 항상 접지되지 않은 중성점이 있는 IT 시스템을 사용해 왔습니다. 활선 도체, 단상 접지 또는 간접 접촉 오류가 발생하면 단상 접지 오류 전류는 다른 두 가지 상대 전류입니다. 접지 용량 전류의 벡터 합은 일반적으로 매우 작습니다. 즉 오류 전류가 매우 작습니다. 이 경우 감전의 위험은 없습니다. 따라서 전원 공급이 차단되지 않을 수 있습니다. 그러나 해양 플랫폼에 사용되는 전기 장비의 수가 증가함에 따라 전력 케이블 라인이 증가하고 이에 따라 용량성 전류가 증가하며 결함이 발생하면 단상 접지 전류도 증가합니다. 전기 장비의 쉘이 안정적으로 접지되지 않거나 접지선이 분리된 경우 단상 지락 전류는 인체를 통해 루프를 형성할 수 있습니다. 인체를 통과하는 AC 50Hz 전류가 30mA를 초과하면 인체에 심실세동이 발생할 수 있습니다. 주사위. 저전압 배전 시스템에서는 전기 장비의 단상 절연 파괴로 인해 장비 쉘이 활성화됩니다. 단상 지락 전류 Id=Ia+Ib≥30mA인 경우 인체가 견딜 수 있는 AC 전류의 안전 임계값을 초과하므로 안전을 보장하기 위해 전원 공급 장치를 즉시 차단해야 합니다. 이때 전기설비에 누전방지장치를 설치하는 것이 유일한 해결책이다.

b) 역위상 접지 오류. 단상 지락사고가 발생하면 나머지 2상 대지간 전압도 증가하게 되는데, 전기설비의 절연은 더 높은 전압을 견뎌야 하므로 절연손상이 발생하고 사고가 더욱 확대될 수 있으며 이로 인해 역위상 접지 결함. "저전압 배전 설계 규정" GB50054-1995의 4.4.14항에 따라: IT 시스템의 노출된 전도성 부분은 공통 접지 전극을 사용하여 접지하거나 개별 접지 전극을 사용하여 개별적으로 또는 그룹으로 접지할 수 있습니다. 노출된 전도성 부품이 함께 접지될 때 두 번째 위상 이상 지락이 발생할 때 결함 회로의 차단은 TN 시스템 지락 보호 요구 사항을 충족해야 합니다. 해양 플랫폼은 강철 구조물로, 그 자체가 도체이며 전기 장비의 노출된 전도성 부분의 공통 접지 전극과 동일합니다. 위상차 지락이 발생하는 경우 결함 회로의 분리는 TN 시스템 지락 보호 요구 사항을 충족해야 합니다. 사양에 따라 TN 시스템의 휴대용 및 모바일 전기 장비에는 누전 방지 장치가 장착되어야 합니다.

3.제품 설명

잔류 전류 계전기는 잔류 전류를 감지하는 잔류 전류 변압기이며 지정된 조건에서 잔류 전류가 주어진 값에 도달하거나 초과하면 전기 제품의 하나 이상의 전기 출력 회로 접점이 열리고 닫힙니다. 전기 제품을 전환하십시오.

다음은 세 가지 일반적인 누출 상황입니다.

1. 직접 접촉 및 감전을 방지하기 위해 IΔn≤30mA의 고감도 RCD를 사용해야 합니다.

2. IΔn이 30mA보다 큰 중간 감도 RCD를 사용하면 간접 접촉 및 감전을 방지할 수 있습니다.

3. 내화 RCD에는 4극 또는 2극 RCD를 사용해야 합니다.

IT 시스템의 경우 필요에 따라 잔류 전류 계전기가 사용됩니다. 시스템의 절연 열화를 방지하고 2차 고장 백업 보호로 배선 유형에 따라 TT 또는 TN 시스템과 유사한 보호 대책을 채택합니다. 첫째, 절연감시장치를 사용하여 고장을 예측해야 한다.

TT 시스템의 경우 잔류 전류 릴레이를 권장합니다. 단상 지락 사고가 발생하면 사고 전류가 매우 작아 예측하기 어렵기 때문입니다. 스위치의 작동 전류에 도달하지 않으면 위험한 전압이 하우징에 나타납니다. 이때 N선은 반드시 잔류전류 변압기를 통과해야 합니다.

TN-S 시스템의 경우 잔류 전류 계전기를 사용할 수 있습니다. 결함을 더 빠르고 민감하게 차단하여 안전성과 신뢰성을 향상시킵니다. 이때, PE선은 변압기를 통과해서는 안 되며, N선은 변압기를 통과해야 하며, 반복적으로 접지되어서는 안 됩니다.

TN-C 시스템의 경우 잔류 전류 계전기를 사용할 수 없습니다. PE 와이어와 N 와이어가 통합되어 있기 때문에 PEN 와이어가 반복적으로 접지되지 않으면 쉘에 전원이 공급될 때 변압기 안팎의 전류가 동일하고 ASJ가 이동을 거부합니다. PEN 와이어가 반복적으로 접지되면 단상 전류의 일부가 반복 접지로 흐릅니다. 특정 값에 도달하면 ASJ가 오작동합니다. TN-C 시스템을 TN-S 시스템과 동일한 TN-CS 시스템으로 변환한 후 잔류 전류 변압기를 TN-S 시스템에 연결해야 합니다.

4.제품소개

Acrel Electric의 ASJ 시리즈 잔류 전류 계전기는 위에서 언급한 누설 조건의 보호를 충족할 수 있으며, 원격 트립 스위치와 함께 사용하면 적시에 전원 공급을 차단하여 간접 접촉을 방지하고 누설 전류를 제한할 수 있습니다. 또한 전력 장비를 모니터링하기 위한 신호 릴레이로 직접 사용할 수도 있습니다. 특히 학교, 상업용 건물, 공장 작업장, 바자회, 산업 및 광업 기업, 국가 주요 방화 장치, 스마트 빌딩 및 지역 사회, 지하철, 석유 화학, 통신 및 국방 부서의 전기 소비 안전 보호에 적합합니다.

ASJ 시리즈 제품에는 주로 두 가지 설치 방법이 있습니다. ASJ10 시리즈는 레일 장착 설치입니다. 모양과 기능은 다음 표에 나와 있습니다.

ASJ20 시리즈는 패널 장착형이며 외관과 기능은 다음 표에 나와 있습니다.

그 중 AC형 잔류 전류 계전기와 A형 잔류 전류 계전기의 차이점은 다음과 같습니다. AC형 잔류 전류 계전기는 갑자기 인가되거나 천천히 상승하는 잔류 정현파 교류 전류의 트립을 보장할 수 있는 잔류 전류 계전기이며 주로 정현파를 모니터링합니다. 교류 신호. A형 잔류전류 계전기는 갑자기 또는 천천히 인가되는 잔류 정현파 교류 전류 및 잔류 맥동 직류 전류의 트립을 보장할 수 있는 잔류 전류 계전기로, 주로 정현파 교류 신호 및 펄스형 직류 신호를 감시합니다.

장비의 특정 배선 단자와 일반적인 배선은 다음과 같습니다.

5. 결론

5. 결론

이전 해양 플랫폼의 전기 설계에서는 휴대용 및 모바일 전기 장비의 배전 보호를 위한 누출 방지 장치가 기본적으로 없거나 거의 설치되지 않았습니다. 더 많은 설계자들은 해양 플랫폼의 IT 전원 공급 시스템에서 휴대형이며 모바일 전기 장비용 누전 방지 장치를 설치할 필요가 없다고 생각합니다. 위의 관점에서 볼 때, 이 아이디어는 단지 한 가지 측면만 고려한 것이며 일방적입니다. ASJ 시리즈 잔류 전류 계전기 제품은 라인의 누설 전류를 모니터링할 수 있습니다. 누설 전류가 설정값에 도달하거나 초과하면 내부 릴레이가 경보를 발령하고 회로 차단기 스위치와 연결되어 라인을 신속하게 차단하여 라인 안전을 보장할 수 있습니다.

참고자료

[1] 수 슈자오(Shujiao Su), 장롱(Long Zhang). 해양 플랫폼의 누출 방지 장치 적용 [J]. 과학기술커뮤니케이션, 2010, 000(011):70,75.

[2] 엔터프라이즈 마이크로그리드 설계 및 애플리케이션 매뉴얼. 2020.6

[3] Wei Wong, Jiankui XU, Changwei Li. 해양 석유 플랫폼 부품용 열전 제어 시스템의 접지 보호[J]. 중국첨단기술기업, 2008(20):93-93.

[4] 평원. 전기 안전에 누출 방지 적용에 대해 이야기합니다 [J]. 중국첨단기술지구, 2017(23):130-131.

저자 소개:Jianguo Wu, 남, 학부생, Acrel Co., Ltd.., 주요 연구 방향은 절연 모니터링 및 잔류 전류 모니터링입니다. 이메일: zimmer.wu@qq.com, 휴대폰: 13524474635