1、背景
我國煤礦井下低壓電網采用變壓器中性點絕緣的運行方式,電力的傳輸主要靠電纜。由于供電環境惡劣,電纜線路經常發生單相漏電或單相接地故障,不僅會引起人身觸電,而且還可能導致瓦斯、煤塵爆炸,甚至使電氣提前引爆。因此,研究電纜絕緣參數的在線監測技術,對提高供電的安全性和可靠性具有非常重要的意義。
能源作為經濟發展的重要引擎,堪稱是國民經濟的命脈。采礦業一直是能源工業的重要支柱,我國的礦業生產主要來自井下開采,環境惡劣,就以煤礦為例,煤礦井下存在水、火、瓦斯、煤塵、頂板五大自然災害,加上生產環境復雜,容易發生惡性事故。
出于安全考慮,礦山井下低壓配電系統的接地形式按規定采用的是IT系統。IT系統就是電源中性點不接地、用電設備外露可導電部分直接接地(PE線)的系統。
IT系統的特點是發生接地故障時,接地故障電流僅為非故障相對地的電容電流,其值很小,外露導電部分對地電壓不超過50V,不需要立即切斷故障回路,因此可以保證供電的連續性。但此時非故障相對地電壓會升高1.732倍,對線路耐壓要求提升;同時一旦發生二次接地,則構成危險的相間短路,所以配置絕緣監測裝置,以便在發生接地時就要及時排除隱患。
而對于以煤礦為典型代表的井下環境來說,在開采過程中,由于工作場所空間小、縱深長,加上空氣潮濕、多塵、巷道滴水和積水等諸多惡劣因素,很容易引起電纜和電氣設備老化和絕緣電阻下降,從而導致井下設備、電纜經常發生絕緣強度降低、單相漏電或單相接地故障,不及時處理就可能進一步發展成相間短路。因此,井下作業人員比正常環境下更容易遭受電擊的危險,而且還可能導致瓦斯、煤塵的爆炸。
顯而易見,對礦山井下IT系統的實時絕緣監測具有更重要的意義。
2、國內外絕緣監測儀在線監測現狀 煤礦井下絕緣在線監測裝置 三相絕緣檢測儀
我國的電氣設計在建國之初師宗前蘇聯電氣規范,主要是廣泛的采用TN—C系統,它可以節省一根PE線,比較經濟,但存在很多缺點,如中性線斷裂后設備外殼對地將帶220V危險接觸電壓,不能裝用RCD防電擊等等。
改革開放之后我國引進了國際電工學會標準,也隨著我國電氣技術的不斷提高,在應用中TN-S、TT、IT系統得到了一定程度的推廣和應用,以IT系統為例,在醫療IT方面目前應用比較成熟,但在很多工業場合,由于對接地系統的理解和應用尚不盡深入,比如煤礦井下場合比較缺乏國產絕緣監測裝置就是一個證明。
目前礦用井下IT系統的絕緣監測裝置以進口品牌為主,歐美等發達國家已經較廣泛地在IT配電網絡中應用絕緣檢測技術,而且經過長期的在線運行使發達國家積累了大量監測數據和經驗,這是目前國內生產廠家需要學習和追趕的。
但采用進口品牌絕緣監測裝置造價昂貴,而且人機界面往往是英文,不利于現場人員的使用,在這種背景下,也不斷有國內企業逐步推出了自己的工業用絕緣監測裝置,其中就包括了安科瑞電氣有限公司的AIM-T系列絕緣監測儀。
3 、安科瑞工業絕緣監測儀 煤礦井下絕緣在線監測裝置 三相絕緣檢測儀
其中AIM-T300適用于450V以下的交流、直流以及交直流混合系統,AIM-T500適用于800V以下的交流、直流以及交直流混合系。AIM-T500L則是相比AIM-T500增加了絕緣故障定位功能。
絕緣檢測儀安裝示意圖