ASJ Serisi Kaçak Akım Rölesinin Açık Deniz Platformunda Uygulanması

Soyut:Bu makalede, okyanus platformunun topraklama hatasının analizi yoluyla, okyanus platformunun el tipi ve mobil elektrikli ekipmanlarına kaçak koruyucunun takılmasının gerekliliği tartışılmakta ve kaçak koruyucunun çalışma prensibi kısaca açıklanmaktadır.

Anahtar kelimeler: Okyanus platformu; BT sistemi; sızıntı koruyucusu

0.Genel Bakış

Okyanus petrolü ve doğalgazı sömürü sürecinde, okyanus platformları petrol ve gaz toplama, geçici depolama ve basit işleme için önemli yerler olarak son derece tehlikelidir. Aynı zamanda, güneş ve yağmur, tuz püskürtme erozyonu, kompakt elektrikli ekipman ve dar çalışma alanı gibi birçok faktörden etkilenen okyanus platformunun elektriksel güvenliğinde her zaman gizli tehlikeler vardır. Okyanus platformunun elektriksel güvenlik kazalarını önlemek için, güç kaynağı ve dağıtım sisteminin topraklama formunu okyanus platformunun çevresel özelliklerine göre seçmek ve buna karşılık gelen topraklama koruma yöntemini seçmek gerekir.

1.Okyanus platformunun güç dağıtım sisteminin özellikleri

Düşük voltajlı güç dağıtım sistemi üç forma ayrılır: TN sistemi, TT sistemi ve IT sistemi. Her topraklama düşük voltajlı güç dağıtım sisteminin kendine özgü avantajları, dezavantajları ve uygulama kapsamı vardır. Tasarımcılar, işyerinin çevre koşulları, elektrikli ekipmanın özellikleri ve elektrik gereksinimleri gibi faktörlere göre belirli seçimler yapmalıdır. Şu anda, okyanus platformları genellikle kendi özelliklerine göre belirlenen güç kaynağı için IT sistemlerini kullanır: 1) okyanus platformları karadan uzaktadır ve yüksek kesintisiz güç kaynağı gerektirir. Örneğin, platformun yangın koruma önlemleri ve acil kaçış tesislerinin kapatılmasına izin verilmez; 2) Deniz platformu sert bir ortama sahiptir, tuz püskürtmesi ve nem, elektrikli ekipmanın ve güç kaynağı hatlarının yalıtımına zarar vermeye meyillidir ve topraklama arızaları meydana gelir.

2.Okyanus platformlarında taşınabilir ve mobil elektrikli ekipmanların sızıntı koruması

1) Okyanus platformlarındaki el tipi ve mobil elektrikli ekipmanların topraklama hataları genellikle aşağıdaki nedenlerden kaynaklanır; a) El tipi ve mobil elektrikli ekipmanların sık sık hareket ettirilmesi gerektiğinden, kablo ve elektrikli ekipmanların ek yerleri kolayca gevşer ve faz hatları birbirine temas eder. Topraklama hatası ekipman gövdesinde oluşur; b) El tipi ve mobil elektrikli ekipmanların kullanımı sırasında kablo tekrar tekrar bükülür, çekirdek telin kopmasına, kablo yalıtımının delinmesine ve harici iletken parçayla temas ederek topraklama hatasına neden olur.

2）Okyanus platformlarındaki taşınabilir ve mobil elektrikli ekipmanların topraklama arıza analizi

a) Tek fazlı topraklama hatası. Uluslararası Elektroteknik Komisyonu standardı IEC4.79 (İnsan vücudundan geçen akımın etkisi), insan vücudundan geçen AC 50Hz akımı 30mA'yi geçmediğinde, insan vücudunun ventriküler fibrilasyon nedeniyle ölmeyeceğini belirler. İnsan vücudunun nemi ve temas voltajı seviyesi ile doğrudan bir ilişkisi yoktur. Okyanus platformlarının düşük voltajlı güç dağıtım sistemlerinin çoğu, her zaman topraklanmamış nötr noktalarına sahip BT sistemleri kullanmıştır, böylece tek fazlı canlı iletkenlerle doğrudan temas, tek fazlı topraklama veya dolaylı temas hatası meydana gelirse, tek fazlı topraklama hata akımı diğer iki bağıl değerdir. Toprak kapasitans akımının vektör toplamı genellikle çok küçüktür, yani hata akımı çok küçüktür. Bu durumda elektrik çarpması tehlikesi yoktur. Bu nedenle, güç kaynağı kesilmeyebilir. Ancak okyanus platformlarında kullanılan elektrikli ekipman sayısı arttıkça, güç kablosu hatları da buna göre artar ve kapasitif akım da buna göre artar ve bir arıza meydana geldiğinde tek fazlı toprak akımı da artar. Elektrikli ekipmanın kabuğu güvenilir bir şekilde topraklanmamışsa veya topraklama teli bağlantısı kesilmişse, tek fazlı toprak arıza akımı yalnızca insan vücudu boyunca bir döngü oluşturabilir. İnsan vücudu boyunca geçen AC 50Hz akımı 30mA'i aştığında, insan vücudu ventriküler fibrilasyona neden olabilir. Düşük voltajlı güç dağıtım sisteminde, elektrikli ekipmanın tek fazlı yalıtımının bozulması, ekipman kabuğunun canlı hale gelmesine neden olur. Tek fazlı toprak arıza akımı Id=Ia+Ib≥30mA olduğunda, insan vücudunun dayanabileceği AC akımının güvenlik eşiğini aşar ve güvenliği sağlamak için güç kaynağı derhal kesilmelidir. Bu sırada, elektrikli ekipmana bir kaçak koruyucu takmak tek çözümdür.

b) Faz dışı topraklama hatası. Tek fazlı bir topraklama hatası oluştuğunda, diğer iki faz-toprak voltajı artar ve elektrikli ekipmanın yalıtımının daha yüksek bir voltaja dayanması gerekir, bu da yalıtım hasarına neden olabilir ve hatayı daha da büyütebilir ve bu da faz dışı topraklama hatasına neden olur. "Düşük Gerilimli Güç Dağıtım Tasarımı Kodu" GB50054-1995'in 4.4.14. Maddesine göre: BT sisteminin açıkta kalan iletken parçaları ortak bir topraklama elektroduyla veya ayrı topraklama elektrotlarıyla ayrı ayrı veya gruplar halinde topraklanabilir. Açıkta kalan iletken parçalar birlikte topraklandığında, ikinci faz dışı topraklama hatası oluştuğunda, hata devresinin kesilmesi TN sistem topraklama hatası korumasının gereksinimlerini karşılamalıdır. Açık deniz platformu, kendisi bir iletken olan ve elektrikli ekipmanın açıkta kalan iletken parçalarının ortak topraklama elektroduna eşdeğer olan bir çelik yapıdır. Faz dışı bir topraklama hatası oluştuğunda, hata devresinin bağlantısının kesilmesi TN sistemi topraklama hatası korumasının gerekliliklerini karşılamalıdır. Şartnamelere göre, TN sisteminde, elde taşınan ve mobil elektrikli ekipmanlar kaçak koruyucularla donatılmalıdır.

3.Ürün açıklaması

Kaçak akım rölesi, kaçak akımı tespit etmek için kullanılan bir kaçak akım trafosudur ve belirtilen koşullar altında, kaçak akım belirli bir değere ulaştığında veya aştığında, elektrikli cihazdaki bir veya daha fazla elektrik çıkış devresi kontağı açılıp kapanır. Elektrikli cihazları değiştirin.

İşte yaygın üç sızıntı durumu.

1. Doğrudan temas ve elektrik çarpmasını önlemek için I△n≤30mA değerinde yüksek hassasiyetli RCD kullanılmalıdır.

2.I△n değeri 30mA’den büyük olan orta hassasiyetli RCD’ler dolaylı temas ve elektrik çarpmasını önlemek için kullanılabilir.

3.Yangına dayanıklı RCD için 4 kutuplu veya 2 kutuplu RCD kullanılmalıdır.

BT sistemleri için, gerektiğinde kaçak akım röleleri kullanılır. Sistemin yalıtımının bozulmasını önlemek ve ikincil bir arıza yedekleme koruması olarak, kablolama türüne göre, TT veya TN sistemine benzer bir koruyucu önlem benimsenir. İlk olarak, bir arızayı tahmin etmek için bir yalıtım izleme cihazı kullanılmalıdır.

TT sistemi için bir artık akım rölesi önerilir. Çünkü tek fazlı bir toprak arızası oluştuğunda, arıza akımı çok küçüktür ve tahmin edilmesi zordur. Şalterin çalışma akımına ulaşılmazsa, gövdede tehlikeli bir voltaj belirir. Bu sırada, N teli artık akım trafosundan geçmelidir.

TN-S sistemi için bir artık akım rölesi kullanılabilir. Emniyeti ve güvenilirliği artırmak için arızayı daha hızlı ve hassas bir şekilde kesin. Bu sırada PE teli trafodan geçmemeli ve N teli trafodan geçmeli ve tekrar tekrar topraklanmamalıdır.

TN-C sistemleri için kaçak akım röleleri kullanılamaz. PE teli ve N teli entegre olduğundan, PEN teli tekrar tekrar topraklanmazsa, kabuk enerjilendiğinde, trafoya giren ve çıkan akım eşit olur ve ASJ hareket etmeyi reddeder; PEN teli tekrar tekrar topraklanırsa, tek fazlı akımın bir kısmı tekrarlanan topraklamaya akacaktır. Belirli bir değere ulaştıktan sonra ASJ arızalanır. TN-C sistemini TN-S sistemiyle aynı olan bir TN-CS sistemine dönüştürmek ve ardından kaçak akım trafosunu TN-S sistemine bağlamak gerekir.

4.Ürün Tanıtımı

Acrel Electric'in ASJ serisi artık akım rölesi yukarıda belirtilen kaçak koşullarının korumasını karşılayabilir ve dolaylı teması önlemek ve kaçak akımı sınırlamak için güç kaynağını zamanında kesmek üzere uzaktan açma anahtarıyla birlikte kullanılabilir. Ayrıca güç ekipmanlarını izlemek için doğrudan bir sinyal rölesi olarak da kullanılabilir. Özellikle okullarda, ticari binalarda, fabrika atölyelerinde, çarşılarda, endüstriyel ve madencilik işletmelerinde, ulusal anahtar yangın koruma ünitelerinde, akıllı binalarda ve topluluklarda, metrolarda, petrokimyada, telekomünikasyonda ve ulusal savunma departmanlarında elektrik tüketiminin güvenlik koruması için uygundur.

ASJ serisi ürünlerin temel olarak iki kurulum yöntemi vardır. ASJ10 serisi ray montajlı kurulumlardır. Görünüm ve işlevler aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:

ASJ20 serisi panel montajlı olup, görünüm ve fonksiyonları aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:

Bunlar arasında AC tipi ile A tipi kaçak akım rölesi arasındaki fark şudur: AC tipi kaçak akım rölesi, aniden uygulanan veya yavaşça yükselen kaçak sinüzoidal alternatif akımın açılmasını sağlayabilen ve esas olarak sinüzoidal alternatif akım sinyallerini izleyen bir kaçak akım rölesidir. A tipi kaçak akım rölesi, aniden veya yavaşça uygulanan kaçak sinüzoidal alternatif akımın ve kaçak darbeli doğru akımın açılmasını sağlayabilen ve esas olarak sinüzoidal alternatif akım sinyallerini ve darbeli doğru akım sinyallerini izleyen bir kaçak akım rölesidir.

Cihazın özel kablolama terminalleri ve tipik kablolaması aşağıdaki gibidir:

5.Sonuç

5.Sonuç

Okyanus platformlarının önceki elektrik tasarımında, elde taşınan ve mobil elektrikli ekipmanların güç dağıtım koruması için temelde hiç kaçak koruyucusu yoktu veya nadiren takılıydı. Daha fazla tasarımcı, okyanus platformlarının BT güç kaynağı sisteminde, elde taşınan ve mobil elektrikli ekipmanlar için bir kaçak koruyucusu takmanın gerekli olmadığına inanıyor. Yukarıdaki bakış açısından, bu fikir yalnızca bir yönünü ele alıyor ve tek taraflı. ASJ serisi kaçak akım rölesi ürünleri, hattaki kaçak akımı izleyebilir. Kaçak akım ayarlanan değere ulaştığında veya aştığında, dahili röle bir alarm vermek için harekete geçecek ve hat güvenliğini sağlamak için hattı hızla kesmek üzere devre kesici şalterine bağlanabilir.

Referanslar

[1] Shujiao Su, Long Zhang. Açık deniz platformlarında sızıntı koruyucularının uygulanması [J]. Bilim ve Teknoloji İletişimi, 2010, 000(011):70,75.

[2] Kurumsal Mikro Şebeke Tasarım ve Uygulama Kılavuzu. 2020.6

[3] Wei Wong, Jiankui XU, Changwei Li. Açık deniz petrol platformu bileşenleri için termoelektrik kontrol sisteminin topraklama koruması[J]. Çin Yüksek Teknoloji Girişimi, 2008(20):93-93.

[4] Ping Yuan. Elektrik güvenliğinde kaçak korumasının uygulanması hakkında konuşma [J]. Çin Yüksek Teknoloji Bölgesi, 2017(23):130-131.

Yazar hakkında:Jianguo Wu, erkek, lisans öğrencisi, Acrel Co., Ltd., ana araştırma yönü yalıtım izleme ve artık akım izleme, E-posta: zimmer.wu@qq.com, cep telefonu: 13524474635