ASJ系列剩余电流继电器在海洋平台的应用

摘要

通过对海洋平台接地故障的分析，探讨了海洋平台手持式和移动式电气设备安装漏电保护器的必要性，并简要介绍了漏电保护器的工作原理。

关键词：海洋平台；IT系统；漏电保护器

00 概述

海洋平台作为油气采集、临时储存和简单处理的重要场所，在海洋石油和天然气开采过程中极其危险。同时，由于日晒、盐雾侵蚀、设备紧凑、操作空间狭窄等诸多因素，海洋平台电气安全问题一直存在。为避免海洋平台电气安全事故的发生，供配电系统的接地形式和相应的接地保护方法应根据海洋平台的环境特点和当地情况进行选择。

建设海洋生态监测站，提高现场指定的精细监测能力和配套的室内测试分析能力，加强卫星、无人机、无人机等监测设施，提升船舶基础、浮潜标志和海床基础的监测能力，形成三维的海洋生态监测网络。开发和完善海洋生态监测评价和预警技术方法体系，开展海洋生态预警监测，跟踪典型生态系统的动态变化，预警生态退化和生态灾害。以生态环境信息平台为基础，海洋生态保护智能监管平台，提高海洋生态保护监管大数据决策支持能力。综合应用遥感等新的监测手段和地面观测平台，优化典型海洋生态系统标、雷达、摄像头等设施，建立实时在线监测系统。

01 海洋平台配电系统的特点

分为低压配电系统TN系统、TT系统及IT三种形式的系统。低压配电系统的低压配电系统都有自己的优缺点和适用范围。设计人员应根据工作场所的环境条件、用电设备的特点和用电要求进行选择。目前一般使用海洋平台IT由其自身特点决定的系统供电：1）海洋平台远离陆地，对不间断供电要求较高。例如，平台的消防措施和紧急逃生设施不允许停电；2）海洋平台环境恶劣，盐雾和湿度容易损坏电气设备和供电线路的绝缘和接地故障。

02 海洋平台手持式和移动式电气设备漏电保护问题

2.1 海上手持和机动电气设备接地故障一般由以下原因引起：a)由于需要频繁移动，电缆与电气设备的接头容易松开，导致接地故障的相线触电器外壳；b)手持式或移动式电气设备在使用过程中，电缆会反复弯曲，断裂部分芯线，刺穿电缆绝缘与外部导线接触，导致接地故障。

施工用电必须符合用电安全规定。各禁非专业人员操作可靠有效的安全接地和防雷装置，严禁非专业人员操作机电设备。

2.2 海洋平台手持式和移动式电气设备接地故障分析

a) 单相接地故障。国际电工委员会标准IEC4.79(电流由人体效应决定，通过人体交流50Hz电流不超过30mA当人体不会因心室纤维颤动而死亡时，与人体的湿度和接触电压没有直接关系。海上平台低压配电系统的接地方式多为中性点不接地IT因此，当单相带电、单相接地或间接接触故障发生时，单相接地故障电流是另外两个相对电容电流的向量和。一般来说，两个相对电容电流的矢量较小，即故障电流很小，不会造成电击的危险，因此也可以避免断电。然而，随着海洋平台电气设备的增加，电力电缆线路、电容电流和单相接地电流的增加。如果电气设备的外壳没有可靠的接地或断开接地线，单接地故障电流只能通过人体形成电流只能通过人体形成电路Hz电流超过30mA人体可能会因心室纤维颤动而死亡。用电设备的一相绝缘击穿低压配电系统，使其设备外壳充电。当单相接地故障电流Id=Ia Ib≥30mA当超过人体能承受的交流电流安全阈值时，必须立即切断电源，以确保安全。此时，在电气设备处安装漏电保护器是唯一的解决方案

b) 异相接地故障。当单相接地故障发生时，另外两个相对接地电压升高，电气设备的绝缘要求承受较高的电压，可能导致绝缘损坏，进一步扩大故障，发生异常接地故障。根据《低压配电设计规范》GB50054-1995中第4.4.14条：IT系统外露可导电部分可采用共同接地极接地，也可采用单独接地极接地。当暴露导电部分为联合接地时，应满足故障电路的切断要求TN系统接地故障保护要求。海上平台是钢结构体，本身就是导体，相当于暴露电力设备的可导性部分。故障电路的切断应符合要求TN系统接地故障保护要求。按规范要求，在TN漏电保护器应设置在系统中。

03 产品概述

剩余电流继电器是一种由剩余电流互感器检测的开关电器，当剩余电流达到或超过给定值时，在一个或多个电气输出电路中产生开关动作。

以下是三种常见的漏电情况。

3.1 必须采用防止直接接触电击的方法I△n≤30mA高灵敏度RCD。

3.2 可采用防间接触电击I△n大于30mA中灵敏度RCD。

3.3 防火RCD4极或2极需要使用RCD。

对于IT系统按规定使用剩余电流继电器。为防止系统绝缘降低，作为二次故障后备保护，类似于接线类型 TT 或 TN 系统保护措施。首先，应使用绝缘监测装置来预测故障。

对于TT系统，建议使用剩余电流继电器。因为当单相接地故障发生时，故障电流非常小，难以估计，无法达到开关的动作电流，外壳上会有危险电压。N线必须通过剩余电流互感器。

对于TN-S剩余电流继电器可用于系统。为了提高安全性和可靠性，更快、更灵敏地切断故障 PE 线不得穿过互感器，N 线必须穿互感器，不得重复接地。

对于TN-C剩余电流继电器不能用于系统。因为 PE 线和 N 线合一，若 PEN 线不重复接地，当外壳带电，互感器进出电流相等，ASJ拒动；若PEN线路重复接地，部分单相电流将流入重复接地，达到一定值后，ASJ 误动。 需将TN-C系统改造成TN-C-S系统，同TN-S系统连接剩余电流互感器TN-S系统中。

04 产品简介

安科瑞电气ASJ该系列剩余电流继电器可满足上述漏电保护，与遥控跳闸开关联用，及时切断电源，防止间接接触，限制漏电电流。监控电力设备也可直接用作信号继电器。特别适用于学校、商业建筑、工厂车间、贸易市场、工矿企业、国家重点消防单位、智能建筑和社区、地铁、石化、电信和国防部门的安全保护。

ASJ安装系列产品主要有两种，ASJ10系列为导轨安装，外观和功能如下表所示：

ASJ面板安装20系列，外观和功能如下表所示：

其中ACA型和A型剩余电流继电器的区别在于：AC型剩余电流继电器是一种主要监测正弦交流信号的剩余电流继电器，可以保证突然施加或缓慢上升的剩余正弦交流电流的脱扣。A剩余电流继电器是一种剩余电流继电器，主要监测正弦交流信号和脉冲直流信号。

仪器的具体接线端子和典型接线如下：

05 结语

过去，在海洋平台的电气设计中，手持式和移动式电气设备的配电保护基本上没有或很少安装漏电保护器。一些设计师认为，在海洋平台上IT在供电系统中，手持式和移动式电气设备不需要安装漏电保护器。从上面看，这个想法只考虑了一个方面，这是片面的。ASJ一系列剩余电流继电器产品可以监测线路中的泄漏电流。当泄漏电流达到或超过设定值时，内部继电器动作，发出报警，并与断路器开关联动，快速切断线路，确保线路安全。