تطبيقات التتابع الحالي المتبقي من سلسلة ASJ في المنصة البحرية

الملخص: من خلال تحليل الصدع الأرضي لمنصة المحيط ، تناقش هذه الورقة ضرورة تثبيت واقي التسرب على المعدات الكهربائية المحمولة باليد والمتنقلة لمنصة المحيط ، وتصف بإيجاز مبدأ عمل واقي التسرب.

الكلمات الدالة:منصة المحيطنظام تكنولوجيا المعلومات؛حامي التسرب

0 ： نظرة عامة

في عملية استغلال نفط المحيطات والغاز الطبيعي ، تعتبر منصة المحيطات في غاية الخطورة كأماكن مهمة لجمع النفط والغاز ، والتخزين المؤقت والمعالجة البسيطة.في الوقت نفسه ، تتأثر بالعديد من العوامل مثل الشمس والمطر وتآكل رش الملح والمعدات الكهربائية المدمجة ومساحة التشغيل الضيقة ، فهناك دائمًا مخاطر خفية في السلامة الكهربائية لمنصة المحيط.من أجل تجنب حوادث السلامة الكهربائية لمنصة المحيط ، من الضروري تحديد شكل التأريض لنظام إمداد الطاقة والتوزيع وفقًا للخصائص البيئية لمنصة المحيط ، واختيار طريقة حماية التأريض المقابلة.

1 ، خصائص نظام توزيع الطاقة لمنصة المحيط

ينقسم نظام توزيع الطاقة منخفض الجهد إلى ثلاثة أشكال: نظام TN ونظام TT ونظام تكنولوجيا المعلومات.كل نوع من أنواع أنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض التأريض له مميزاته وعيوبه ونطاق التطبيق.يجب على المصممين اتخاذ خيارات محددة بناءً على عوامل مثل الظروف البيئية لمكان العمل وخصائص المعدات الكهربائية والمتطلبات الكهربائية.في الوقت الحالي ، تستخدم منصة المحيط بشكل عام أنظمة تكنولوجيا المعلومات لإمداد الطاقة ، والتي تحددها خصائصها الخاصة: 1) منصات المحيطات بعيدة عن الأرض وتتطلب مصدر طاقة عالي غير منقطع.على سبيل المثال ، لا يُسمح بإيقاف تشغيل تدابير الحماية من الحرائق الخاصة بالمنصة ومرافق الهروب في حالات الطوارئ ؛2) تتميز المنصة البحرية ببيئة قاسية ، ورذاذ الملح والرطوبة عرضة للتلف في عزل المعدات الكهربائية وخطوط الإمداد بالطاقة ، وتحدث أعطال أرضية.

2 ، حماية تسرب المعدات الكهربائية المحمولة باليد والمتنقلة على منصات المحيطات

(1) ترجع الأعطال الأرضية للمعدات الكهربائية المحمولة باليد والمتنقلة على منصات المحيط بشكل عام إلى الأسباب التالية ؛أ) يجب نقل المعدات الكهربائية المحمولة باليد والمتحركة بشكل متكرر ، وبالتالي يسهل فك وصلات الكابلات والمعدات الكهربائية ، مما يتسبب في تلامس خطوط الطور.يحدث خطأ أرضي على هيكل الجهاز ؛ب) ينحني الكبل بشكل متكرر أثناء استخدام المعدات الكهربائية المحمولة باليد والمتحركة ، مما يتسبب في كسر السلك الأساسي ، مما يؤدي إلى اختراق عزل الكابل والاتصال بالجزء الموصل الخارجي مما يتسبب في حدوث عطل أرضي.

(2) تحليل الصدع الأرضي للمعدات الكهربائية المحمولة باليد والمتحركة على منصات المحيط

أ) خطأ أرضي أحادي الطور.يحدد معيار اللجنة الكهروتقنية الدولية IEC4.79 (تأثير مرور التيار عبر جسم الإنسان) أنه عندما لا يتجاوز التيار المتردد 50 هرتز عبر جسم الإنسان 30 مللي أمبير ، لن يموت جسم الإنسان بسبب الرجفان البطيني.ليس له علاقة مباشرة برطوبة جسم الإنسان ومستوى جهد التلامس ، فمعظم أنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض لمنصات المحيط تستخدم دائمًا أنظمة تكنولوجيا المعلومات ذات النقاط المحايدة غير المؤرضة ، بحيث إذا كان الاتصال المباشر مع أحادي الطور الموصلات الحية أو التأريض أحادي الطور أو فشل الاتصال غير المباشر يحدث ، تيار خطأ التأريض أحادي الطور هو الآخر نسبيان ، وعادة ما يكون مجموع المتجهات لتيار السعة الأرضية صغيرًا جدًا ، أي أن تيار الصدع صغير جدًا.في هذه الحالة ، لا يوجد خطر حدوث صدمة كهربائية.لذلك ، قد لا يتم قطع التيار الكهربائي.ومع ذلك ، مع زيادة عدد المعدات الكهربائية المستخدمة في منصات المحيط ، تزداد خطوط كبلات الطاقة وفقًا لذلك ، ويزداد التيار السعوي وفقًا لذلك ، ويزداد التيار الأرضي أحادي الطور أيضًا عند حدوث عطل.إذا لم يتم تأريض هيكل المعدات الكهربائية بشكل موثوق أو تم فصل سلك التأريض ، فإن تيار العطل الأرضي أحادي الطور يمكن أن يشكل حلقة فقط عبر جسم الإنسان.عندما يتجاوز التيار المتردد 50 هرتز عبر جسم الإنسان 30 مللي أمبير ، قد يكون سبب جسم الإنسان هو الرجفان البطيني.موت.في نظام توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض ، يؤدي انهيار العزل أحادي الطور للمعدات الكهربائية إلى تشغيل هيكل الجهاز.عندما يكون التيار الكهربائي أحادي الطور Id = Ia + Ib≥30mA ، فإنه يتجاوز عتبة الأمان لتيار التيار المتردد الذي يمكن أن يتحمله جسم الإنسان ، ويجب قطع مصدر الطاقة على الفور لضمان السلامة.في هذا الوقت ، يعتبر تركيب واقي من التسرب في المعدات الكهربائية هو الحل الوحيد. 叫

ب) خطأ التأريض خارج الطور.عند حدوث خطأ تأريض أحادي الطور ، تزداد الفولتية الأخرى من الطور إلى الأرض ، ويلزم عزل المعدات الكهربائية لتحمل الجهد العالي ، مما قد يتسبب في تلف العزل وزيادة توسيع الخطأ ، مما يؤدي إلى حدوث خطأ التأريض خارج المرحلة.وفقًا للمادة 4.4.14 من "رمز تصميم توزيع الطاقة منخفضة الجهد" GB50054-1995: يمكن تأريض الأجزاء الموصلة المكشوفة لنظام تكنولوجيا المعلومات بقطب كهربائي مشترك ، أو بشكل فردي أو في مجموعات بأقطاب تأريض منفصلة.عندما يتم تأريض الأجزاء الموصلة المكشوفة معًا ، عند حدوث الخطأ الأرضي الثاني خارج الطور ، يجب أن يفي قطع دائرة الأعطال بمتطلبات حماية نظام TN من الأعطال الأرضية.المنصة البحرية عبارة عن هيكل فولاذي ، وهو في حد ذاته موصل ، وهو ما يعادل قطب التأريض المشترك للأجزاء الموصلة المكشوفة للمعدات الكهربائية.عند حدوث عطل أرضي خارج الطور ، يجب أن يفي فصل دائرة الأعطال بمتطلبات حماية الخطأ الأرضي لنظام TN.وفقًا للمواصفات ، في نظام TN ، يجب أن تكون المعدات الكهربائية المحمولة باليد والمتنقلة مزودة بأجهزة حماية ضد التسرب.

3. وصف المنتج

يمكن للدائرة القصيرة الشائعة من الطور إلى الطور أن تولد تيارًا كبيرًا يمكن حمايته بواسطة مفتاح.ومع ذلك ، فإن التسرب الحالي الناجم عن الصدمة الكهربائية لجسم الإنسان وتقادم الخط والخطأ الأرضي للمعدات ناتج عن تيار التسرب.يكون تيار التسرب عمومًا عند 30mA-3A ، وهذه القيم صغيرة جدًا بحيث لا يمكن حماية المفاتيح التقليدية ، لذلك يجب استخدام جهاز حماية يعمل بالتيار المتبقي.

مرحل التيار المتبقي عبارة عن محول تيار متبقي لاكتشاف التيار المتبقي ، وفي ظل ظروف محددة ، عندما يصل التيار المتبقي إلى قيمة معينة أو يتجاوزها ، سيتم فتح وإغلاق واحد أو أكثر من ملامسات دائرة الإخراج الكهربائي في الجهاز الكهربائي.تبديل الأجهزة الكهربائية.

فيما يلي ثلاث حالات تسرب شائعة.

1.يجب استخدام RCD عالي الحساسية مع I △ n≤30mA لمنع الاتصال المباشر والصدمات الكهربائية.

2.يمكن استخدام RCD ذو الحساسية المتوسطة مع I n أكبر من 30mA لمنع صدمة كهربائية التلامس غير المباشر.

3.يجب استخدام التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ذي 4 أقطاب أو 2 قطب في التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية المقاوم للحريق.

بالنسبة لأنظمة تكنولوجيا المعلومات ، يتم استخدام مرحلات التيار المتبقي حسب الحاجة.من أجل منع عزل النظام من التدهور وكحماية احتياطية ثانوية للخطأ ، وفقًا لنوع الأسلاك ، تم اعتماد إجراء وقائي مشابه لنظام TT أو TN.أولاً ، يجب استخدام جهاز مراقبة العزل للتنبؤ بالفشل.

بالنسبة لنظام TT ، يوصى باستخدام مرحل تيار متبقي.لأنه عند حدوث خطأ أرضي أحادي الطور ، يكون تيار العطل صغيرًا جدًا ويصعب تقديره.إذا لم يتم الوصول إلى تيار التشغيل الخاص بالمفتاح ، فسيظهر جهد خطير على الهيكل.في هذا الوقت ، يجب أن يمر السلك N عبر محول التيار المتبقي.

بالنسبة لنظام TN-S ، يمكن استخدام مرحل التيار المتبقي.قطع العطل بسرعة وحساسية أكبر لتحسين السلامة والموثوقية.في هذا الوقت ، يجب ألا يمر خط PE عبر المحول ، ويجب أن يمر الخط N عبر المحول ، ويجب ألا يتم تأريضه بشكل متكرر.

بالنسبة لأنظمة TN-C ، لا يمكن استخدام مرحلات التيار المتبقي.لأن سلك PE وسلك N متكاملين ، إذا لم يتم تأريض سلك PEN بشكل متكرر ، عندما يتم تنشيط الغلاف ، يكون التيار الداخل والخارج من المحول متساويًا ، ويرفض ASJ التحرك ؛إذا تم تأريض سلك PEN بشكل متكرر ، فسوف يتدفق جزء من التيار أحادي الطور إلى التأريض المتكرر.بعد الوصول إلى قيمة معينة ، تعطل ASJ.من الضروري تحويل نظام TN-C إلى نظام TN-CS ، وهو نفس نظام TN-S ، ثم توصيل محول التيار المتبقي بنظام TN-S.

4.مقدمة المنتج

يمكن أن يفي مرحل التيار المتبقي من سلسلة ASJ من Acrel Electric بحماية ظروف التسرب المذكورة أعلاه ، ويمكن استخدامه بالاقتران مع مفتاح رحلة عن بُعد لقطع مصدر الطاقة في الوقت المناسب لمنع الاتصال غير المباشر والحد من تيار التسرب.يمكن استخدامه أيضًا بشكل مباشر كمرحل إشارة لمراقبة معدات الطاقة.إنها مناسبة بشكل خاص لحماية سلامة استهلاك الكهرباء في المدارس والمباني التجارية وورش المصانع والبازارات والمؤسسات الصناعية والتعدين ووحدات الحماية من الحرائق الرئيسية الوطنية والمباني والمجتمعات الذكية ومترو الأنفاق والبتروكيماويات والاتصالات وإدارات الدفاع الوطني.

منتجات سلسلة ASJ لها طريقتان للتثبيت بشكل أساسي.سلسلة ASJ10 عبارة عن تركيبات مثبتة على السكك الحديدية.يظهر الشكل والوظائف في الجدول التالي:

سلسلة ASJ20 مثبتة على اللوحة ، والمظهر والوظائف موضحة في الجدول التالي:

الفرق بين مرحل التيار المتبقي من النوع AC والنوع A هو: مرحل التيار المتبقي من النوع AC هو مرحل تيار متبقي يمكن أن يضمن تعثر التيار المتردد الجيبي المتبقي الذي يتم تطبيقه فجأة أو يرتفع ببطء.إنه يراقب بشكل أساسي إشارات التيار المتردد الجيبية.مرحل التيار المتبقي من النوع A عبارة عن مرحل تيار متبقي يمكنه ضمان تعثر التيار المتردد الجيبي المتبقي والتيار المباشر النابض المتبقي الذي يتم تطبيقه فجأة أو ببطء ، ويراقب بشكل أساسي إشارات التيار المتردد الجيبية وإشارات التيار المباشر النبضي.

محطات الأسلاك المحددة والأسلاك النموذجية للأداة هي كما يلي:

5.استنتاج

في التصميم الكهربائي السابق لمنصات المحيط ، لم يكن هناك أساسًا أو نادراً ما تم تركيب واقيات تسرب لحماية توزيع الطاقة للمعدات الكهربائية المحمولة باليد والمتنقلة.يعتقد المزيد من المصممين أنه في نظام إمداد الطاقة الخاص بتكنولوجيا المعلومات لمنصات المحيط ، فإنه ليس من الضروري تثبيت واقي من التسرب للمعدات الكهربائية المتنقلة.من وجهة النظر أعلاه ، فإن هذه الفكرة تأخذ في الاعتبار جانبًا واحدًا فقط وهي أحادية الجانب.يمكن لمنتجات مرحل التيار المتبقي من سلسلة ASJ مراقبة تيار التسرب في الخط.عندما يصل تيار التسرب إلى القيمة المحددة أو يتجاوزها ، سيعمل المرحل الداخلي على إصدار إنذار ، ويمكن ربطه بمفتاح قاطع الدائرة لقطع الخط بسرعة لضمان سلامة الخط.

مراجع

[1] شوجياو سو ، لونغ تشانغ.تطبيق واقيات التسرب في المنصات البحرية [J].علوم وتكنولوجيا الاتصالات ، 2010 ، 000 (011): 70،75.

[2] دليل تصميم وتطبيق شبكة Microgrid للمؤسسات.2020.6

[3] وي وونغ ، جيانكوي إكس يو ، تشانغوي لي.حماية التأريض لنظام التحكم الكهروحراري لمكونات منصة النفط البحرية [J].شركة الصين للتكنولوجيا الفائقة ، 2008 (20): 93-93.

[4] بينغ يوان.نتحدث عن تطبيق الحماية من التسرب في السلامة الكهربائية [J].منطقة الصين للتكنولوجيا الفائقة ، 2017 (23): 130-131.