การประยุกต์ใช้รีเลย์กระแสไฟตกค้าง ASJ ซีรี่ส์ในแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง

เชิงนามธรรม: บทความนี้กล่าวถึงความจำเป็นในการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันการรั่วไหลบนอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบใช้มือถือและอุปกรณ์ไฟฟ้าเคลื่อนที่ของแท่นมหาสมุทรผ่านการวิเคราะห์ข้อบกพร่องของพื้นมหาสมุทร และอธิบายหลักการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันการรั่วไหลโดยสังเขป

คำสำคัญ:แพลตฟอร์มมหาสมุทรระบบไอทีป้องกันการรั่วไหล

0：ภาพรวม

ในกระบวนการใช้ประโยชน์จากน้ำมันจากมหาสมุทรและก๊าซธรรมชาติ แท่นขุดเจาะมหาสมุทรเป็นอันตรายอย่างยิ่งเนื่องจากเป็นสถานที่สำคัญสำหรับการรวบรวมน้ำมันและก๊าซ การจัดเก็บชั่วคราว และการประมวลผลอย่างง่ายในเวลาเดียวกัน ผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ เช่น แสงแดดและฝน การกัดเซาะของละอองเกลือ อุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดกะทัดรัด และพื้นที่การทำงานที่แคบ มักมีอันตรายซ่อนเร้นอยู่เสมอในความปลอดภัยทางไฟฟ้าของแท่นเดินทะเลเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าของแพลตฟอร์มมหาสมุทร จำเป็นต้องเลือกรูปแบบการต่อลงดินของระบบจ่ายไฟและการจ่ายไฟตามลักษณะทางสิ่งแวดล้อมของแท่นมหาสมุทร และเลือกวิธีการป้องกันการต่อลงดินที่สอดคล้องกัน

1：ลักษณะของระบบจำหน่ายไฟฟ้าของแท่นมหาสมุทร

ระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงต่ำแบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ ได้แก่ ระบบ TN ระบบ TT และระบบไอทีระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำที่มีการลงกราวด์แต่ละประเภทมีข้อดี ข้อเสีย และขอบเขตการใช้งานของตัวเองนักออกแบบควรทำการเลือกเฉพาะตามปัจจัยต่างๆ เช่น สภาพแวดล้อมของสถานที่ทำงาน ลักษณะของอุปกรณ์ไฟฟ้า และข้อกำหนดทางไฟฟ้าในปัจจุบัน แพลตฟอร์มในมหาสมุทรมักใช้ระบบไอทีสำหรับการจ่ายไฟ ซึ่งกำหนดโดยคุณลักษณะของตนเอง: 1) แท่นขุดเจาะมหาสมุทรอยู่ห่างจากพื้นดินและต้องการแหล่งจ่ายไฟที่สูงอย่างต่อเนื่องตัวอย่างเช่น ไม่อนุญาตให้ปิดมาตรการป้องกันอัคคีภัยของแท่นและอุปกรณ์หนีภัยฉุกเฉิน2) แท่นเดินเรือมีสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ละอองเกลือและความชื้นมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายต่อฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าและสายจ่ายไฟ และเกิดข้อผิดพลาดของพื้นดิน

2：การป้องกันการรั่วไหลของอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบใช้มือถือและแบบเคลื่อนที่บนแพลตฟอร์มมหาสมุทร

(1) ความผิดพลาดจากพื้นดินของอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบใช้มือถือและแบบเคลื่อนที่บนแท่นในมหาสมุทรมักเกิดจากสาเหตุดังต่อไปนี้ก) จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบมือถือและแบบเคลื่อนที่บ่อยๆ เพื่อให้ข้อต่อของสายเคเบิลและอุปกรณ์ไฟฟ้าคลายตัวได้ง่าย ทำให้เส้นเฟสสัมผัสกันความผิดพลาดของกราวด์เกิดขึ้นที่เปลือกอุปกรณ์ข) สายเคเบิลงอซ้ำๆ ระหว่างการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าแบบใช้มือถือและอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบเคลื่อนที่ ทำให้แกนลวดขาด เจาะฉนวนของสายเคเบิล และสัมผัสกับส่วนนำไฟฟ้าภายนอกเพื่อทำให้เกิดความผิดพลาดของกราวด์

(2) การวิเคราะห์ความผิดพลาดภาคพื้นดินของอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบใช้มือถือและแบบเคลื่อนที่บนแพลตฟอร์มมหาสมุทร

ก) ความผิดพลาดของกราวด์เฟสเดียวมาตรฐาน IEC4.79 (ผลของกระแสไหลผ่านร่างกายมนุษย์) กำหนดว่าเมื่อกระแสไฟ AC 50Hz ผ่านร่างกายมนุษย์ไม่เกิน 30mA ร่างกายมนุษย์จะไม่ตายเนื่องจากภาวะมีกระเป๋าหน้าท้องไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับความชื้นของร่างกายมนุษย์และระดับของแรงดันไฟฟ้าสัมผัส ระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำส่วนใหญ่ของแพลตฟอร์มมหาสมุทรมักใช้ระบบไอทีที่มีจุดเป็นกลางที่ไม่มีกราวด์ ดังนั้นหากสัมผัสโดยตรงกับเฟสเดียว ตัวนำไฟฟ้าที่มีชีวิต การต่อลงกราวด์เฟสเดียวหรือความล้มเหลวของการสัมผัสทางอ้อมเกิดขึ้น กระแสไฟผิดที่การต่อลงกราวด์เฟสเดียวเป็นอีกสองญาติ ผลรวมเวกเตอร์ของกระแสความจุกราวด์มักจะมีขนาดเล็กมาก นั่นคือ กระแสไฟผิดปกติมีขนาดเล็กมากในกรณีนี้จะไม่เกิดอันตรายจากไฟฟ้าช็อตจึงไม่อาจตัดกระแสไฟได้อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจำนวนอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้บนแท่นในมหาสมุทรเพิ่มขึ้น สายไฟก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย และกระแสประจุไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้นตามลำดับ และกระแสไฟภาคพื้นดินแบบเฟสเดียวก็เพิ่มขึ้นเช่นกันเมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้นหากเปลือกของอุปกรณ์ไฟฟ้าไม่ได้ต่อสายดินอย่างน่าเชื่อถือหรือไม่ได้ต่อสายดิน กระแสไฟผิดปกติของกราวด์เฟสเดียวจะก่อตัวเป็นวงวนผ่านร่างกายมนุษย์เท่านั้นเมื่อกระแสไฟ AC 50Hz ผ่านร่างกายมนุษย์เกิน 30mA ร่างกายมนุษย์อาจเกิดจากภาวะมีกระเป๋าหน้าท้องตาย.ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำ การแยกฉนวนเฟสเดียวของอุปกรณ์ไฟฟ้าทำให้เปลือกอุปกรณ์ทำงานเมื่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจร Id=Ia+Ib≥30mA เกินเกณฑ์ความปลอดภัยของกระแสไฟ AC ที่ร่างกายมนุษย์สามารถทนต่อได้ และต้องตัดการจ่ายไฟทันทีเพื่อความปลอดภัยในตอนนี้ การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันการรั่วไหลที่อุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นทางออกเดียว叫

ข) ความผิดปกติของการต่อลงดินนอกเฟสเมื่อเกิดข้อผิดพลาดของการต่อสายดินแบบเฟสเดียว แรงดันไฟฟ้าอีกสองเฟสต่อกราวด์จะเพิ่มขึ้น และจำเป็นต้องมีฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายของฉนวนและขยายความผิดปกติต่อไป ซึ่งจะส่งผลให้ ความผิดปกติของการต่อลงดินนอกเฟสตามมาตรา 4.4.14 ของ "รหัสสำหรับการออกแบบการกระจายพลังงานแรงดันต่ำ" GB50054-1995: ชิ้นส่วนนำไฟฟ้าที่เปิดเผยของระบบไอทีสามารถต่อสายดินด้วยอิเล็กโทรดกราวด์ทั่วไป หรือแยกส่วนหรือเป็นกลุ่มที่มีอิเล็กโทรดกราวด์แยกกันเมื่อส่วนนำไฟฟ้าที่เปิดเผยถูกต่อสายดินเข้าด้วยกัน เมื่อเกิดข้อผิดพลาดของกราวด์นอกเฟสที่สอง การตัดวงจรความผิดปกติควรเป็นไปตามข้อกำหนดของการป้องกันความผิดพลาดจากกราวด์ของระบบ TNแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่งเป็นโครงสร้างเหล็ก ซึ่งตัวมันเองเป็นตัวนำไฟฟ้า ซึ่งเทียบเท่ากับอิเล็กโทรดกราวด์ทั่วไปของชิ้นส่วนนำไฟฟ้าที่สัมผัสได้ของอุปกรณ์ไฟฟ้าเมื่อเกิดข้อผิดพลาดของกราวด์นอกเฟส การตัดวงจรข้อบกพร่องควรเป็นไปตามข้อกำหนดของการป้องกันข้อผิดพลาดกราวด์ของระบบ TNตามข้อกำหนด ในระบบ TN อุปกรณ์ไฟฟ้าแบบใช้มือถือและแบบเคลื่อนที่ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันการรั่วไหล

3.รายละเอียดสินค้า

ไฟฟ้าลัดวงจรแบบเฟสต่อเฟสทั่วไปสามารถสร้างกระแสไฟขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถป้องกันได้ด้วยสวิตช์อย่างไรก็ตาม กระแสไฟรั่วที่เกิดจากไฟฟ้าช็อตของร่างกายมนุษย์และอายุของสาย และความผิดปกติของพื้นของอุปกรณ์เกิดจากกระแสไฟรั่วกระแสไฟรั่วโดยทั่วไปที่ 30mA-3A ค่าเหล่านี้มีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถป้องกันสวิตช์แบบเดิมได้ ดังนั้นจึงต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟตกค้าง

รีเลย์กระแสไฟตกค้างเป็นหม้อแปลงกระแสไฟตกค้างเพื่อตรวจจับกระแสไฟตกค้าง และภายใต้สภาวะที่กำหนด เมื่อกระแสไฟตกค้างถึงหรือเกินกว่าค่าที่กำหนด หน้าสัมผัสวงจรเอาท์พุตไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งรายการในเครื่องใช้ไฟฟ้าจะเปิดและปิดสวิตซ์เครื่องใช้ไฟฟ้า.

ต่อไปนี้คือสถานการณ์การรั่วไหลทั่วไปสามสถานการณ์

1. ต้องใช้ RCD ความไวสูงที่มี I△n≤30mA เพื่อป้องกันการสัมผัสโดยตรงและไฟฟ้าช็อต

2. RCD ความไวปานกลางที่มี I△n มากกว่า 30mA สามารถใช้ป้องกันไฟฟ้าช็อตที่สัมผัสทางอ้อมได้

3. ต้องใช้ RCD แบบ 4 ขั้วหรือ 2 ขั้วสำหรับ RCD ที่ทนไฟ

สำหรับระบบไอที ใช้รีเลย์กระแสไฟตกค้างตามต้องการเพื่อป้องกันไม่ให้ฉนวนของระบบเสื่อมสภาพและเป็นการป้องกันข้อผิดพลาดสำรอง ตามประเภทการเดินสาย จึงมีการนำมาตรการป้องกันที่คล้ายกับระบบ TT หรือ TN มาใช้ขั้นแรก ควรใช้อุปกรณ์ตรวจสอบฉนวนเพื่อคาดการณ์ความล้มเหลว

สำหรับระบบ TT ขอแนะนำให้ใช้รีเลย์กระแสไฟตกค้างเนื่องจากเมื่อเกิดความผิดปกติที่กราวด์เฟสเดียว กระแสไฟลัดจะมีขนาดเล็กมากและประเมินได้ยากหากกระแสไฟทำงานไม่ถึงสวิตช์ แรงดันไฟที่เป็นอันตรายจะปรากฏขึ้นบนตัวเครื่องในเวลานี้ลวด N จะต้องผ่านหม้อแปลงกระแสไฟตกค้าง

สำหรับระบบ TN-S สามารถใช้รีเลย์กระแสไฟตกค้างได้ตัดข้อบกพร่องอย่างรวดเร็วและละเอียดอ่อนยิ่งขึ้นเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในเวลานี้ สาย PE ต้องไม่ผ่านหม้อแปลง และสาย N ต้องผ่านหม้อแปลง และต้องไม่ต่อสายดินซ้ำ ๆ

สำหรับระบบ TN-C จะไม่สามารถใช้รีเลย์กระแสไฟตกค้างได้เนื่องจากลวด PE และสาย N ถูกรวมเข้าด้วยกัน ถ้าสาย PEN ไม่ได้ต่อสายดินซ้ำๆ เมื่อเปลือกได้รับพลังงาน กระแสเข้าและออกจากหม้อแปลงจะเท่ากัน และ ASJ ไม่ยอมเคลื่อนไหวถ้าสาย PEN ต่อกราวด์ซ้ำๆ ส่วนหนึ่งของกระแสเฟสเดียวจะไหลลงสู่กราวด์ซ้ำหลังจากถึงค่าที่กำหนด ASJ ทำงานผิดปกติจำเป็นต้องเปลี่ยนระบบ TN-C เป็นระบบ TN-CS ซึ่งเหมือนกับระบบ TN-S จากนั้นจึงเชื่อมต่อหม้อแปลงกระแสไฟตกค้างเข้ากับระบบ TN-S

4.การแนะนำสินค้า

ASJ ซีรีส์รีเลย์กระแสไฟตกค้างของ Acrel Electric สามารถตอบสนองการป้องกันสภาพการรั่วไหลที่กล่าวถึงข้างต้น และใช้ร่วมกับสวิตช์การเดินทางระยะไกลเพื่อตัดแหล่งจ่ายไฟในเวลาเพื่อป้องกันการสัมผัสทางอ้อมและจำกัดกระแสไฟรั่วนอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นรีเลย์สัญญาณเพื่อตรวจสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าได้โดยตรงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการป้องกันการใช้ไฟฟ้าอย่างปลอดภัยในโรงเรียน อาคารพาณิชย์ โรงงาน โรงงาน ตลาดนัด สถานประกอบการอุตสาหกรรมและเหมืองแร่ หน่วยป้องกันอัคคีภัยระดับชาติ อาคารอัจฉริยะและชุมชน รถไฟใต้ดิน ปิโตรเคมี โทรคมนาคม และหน่วยงานป้องกันประเทศ

ผลิตภัณฑ์ชุด ASJ ส่วนใหญ่มีวิธีการติดตั้งสองวิธีซีรีส์ ASJ10 คือการติดตั้งบนรางลักษณะที่ปรากฏและหน้าที่แสดงในตารางต่อไปนี้:

ASJ20 ซีรีส์ติดตั้งบนแผง ลักษณะและฟังก์ชันแสดงในตารางต่อไปนี้:

ความแตกต่างระหว่างประเภท AC และรีเลย์กระแสไฟตกค้างประเภท A คือ: รีเลย์กระแสไฟตกค้างชนิด AC เป็นรีเลย์กระแสไฟตกค้างที่สามารถรับประกันการสะดุดของกระแสสลับไซน์ที่เหลือซึ่งถูกนำไปใช้อย่างกะทันหันหรือเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆส่วนใหญ่จะตรวจสอบสัญญาณกระแสสลับไซน์รีเลย์กระแสไฟตกค้างประเภท A เป็นรีเลย์กระแสไฟตกค้างที่สามารถรับรองการสะดุดของกระแสสลับไซน์ที่ตกค้างและกระแสไฟกระแสตรงที่เหลือเป็นจังหวะที่ใช้อย่างกะทันหันหรือช้า และส่วนใหญ่จะตรวจสอบสัญญาณกระแสสลับไซน์และสัญญาณกระแสตรงแบบพัลซิ่ง

ขั้วต่อสายไฟเฉพาะและการเดินสายไฟทั่วไปของเครื่องมือมีดังนี้:

5.บทสรุป

ในการออกแบบไฟฟ้าก่อนหน้านี้ของแพลตฟอร์มมหาสมุทร โดยพื้นฐานแล้วไม่มีหรือแทบไม่ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันการรั่วไหลสำหรับการป้องกันการกระจายพลังงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบใช้มือถือและอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบเคลื่อนที่นักออกแบบจำนวนมากเชื่อว่าในระบบจ่ายไฟไอทีของแพลตฟอร์มมหาสมุทร แบบใช้มือถือ และไม่จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันการรั่วไหลสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าเคลื่อนที่จากมุมมองข้างต้น แนวคิดนี้พิจารณาเพียงแง่มุมเดียวและเป็นด้านเดียวASJ ซีรี่ส์ผลิตภัณฑ์รีเลย์กระแสไฟตกค้างสามารถตรวจสอบกระแสไฟรั่วในสายเมื่อกระแสไฟรั่วถึงหรือเกินค่าที่ตั้งไว้ รีเลย์ภายในจะทำหน้าที่ส่งสัญญาณเตือน และสามารถเชื่อมโยงกับสวิตช์ตัดวงจรเพื่อตัดสายอย่างรวดเร็วเพื่อความปลอดภัยของสาย

อ้างอิง

[1] ซูเจียว ซู, หลง จาง.การใช้อุปกรณ์ป้องกันการรั่วไหลในแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง [J]วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการสื่อสาร, 2010, 000(011):70,75.

[2] Enterprise Microgrid Design and Application Manual.2020.6

[3] Wei Wong, Jiankui XU, Changwei Li.การป้องกันการต่อสายดินของระบบควบคุมเทอร์โมอิเล็กทริกสำหรับส่วนประกอบแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง[J]องค์กรไฮเทคของจีน 2008(20):93-93

[4] ผิงหยวน.ว่าด้วยการใช้ระบบป้องกันการรั่วไหลในความปลอดภัยทางไฟฟ้า [J]โซนไฮเทคของจีน 2017(23):130-131.