安科瑞 繆(mou)凱倫

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，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系統的特點是發生第一次接地故障時，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，所以須配置絕緣監測裝置，以便在發生第一次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。礦山井下IT配電系統絕緣監測研究及應用

1 標準規(gui)范中的相關(guan)規(gui)定

為了(le)保證(zheng)井(jing)(jing)(jing)下生產的(de)正常開展和保護(hu)井(jing)(jing)(jing)下人(ren)員的(de)操作安(an)全性，國(guo)家制定(ding)了(le)不(bu)少相關標準和規(gui)(gui)(gui)范，對(dui)(dui)IT系(xi)(xi)(xi)統(tong)安(an)裝(zhuang)(zhuang)絕(jue)(jue)(jue)緣監(jian)(jian)測(ce)(ce)裝(zhuang)(zhuang)置進行(xing)了(le)具(ju)體規(gui)(gui)(gui)定(ding)。例(li)如(ru)《GB?50070—2009 礦(kuang)山(shan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力設計規(gui)(gui)(gui)范》規(gui)(gui)(gui)定(ding)如(ru)下：“4.1.3 井(jing)(jing)(jing)下低(di)壓配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)接(jie)地(di)型式(shi)應(ying)(ying)(ying)采用 IT 系(xi)(xi)(xi)統(tong)，并(bing)應(ying)(ying)(ying)符(fu)(fu)合下列(lie)(lie)規(gui)(gui)(gui)定(ding)：1 配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源端(duan)的(de)帶電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)部分應(ying)(ying)(ying)不(bu)接(jie)地(di)或經高阻(zu)抗接(jie)地(di)，且配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)相導(dao)體和外(wai)露可(ke)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)部分之(zhi)間第(di)一(yi)次出現阻(zu)抗可(ke)忽(hu)略的(de)故障(zhang)時，故障(zhang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流不(bu)應(ying)(ying)(ying)大于5A。2 配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)(xi)(xi)統(tong)不(bu)宜引出 N 線。"“4.2.9 井(jing)(jing)(jing)下低(di)壓配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian) IT 系(xi)(xi)(xi)統(tong)應(ying)(ying)(ying)采取(qu)自動切斷(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源的(de)間接(jie)接(jie)觸(chu)防護(hu)措施，并(bing)應(ying)(ying)(ying)符(fu)(fu)合下列(lie)(lie)規(gui)(gui)(gui)定(ding)：1 低(di)壓配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian) IT 系(xi)(xi)(xi)統(tong)均應(ying)(ying)(ying)裝(zhuang)(zhuang)設絕(jue)(jue)(jue)緣監(jian)(jian)視(shi)裝(zhuang)(zhuang)置，當絕(jue)(jue)(jue)緣下降(jiang)至整定(ding)值時，應(ying)(ying)(ying)由絕(jue)(jue)(jue)緣監(jian)(jian)視(shi)器發(fa)出可(ke)聽和（或）可(ke)見信號(hao)。 2 有爆炸(zha)危險環(huan)(huan)境礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)，當發(fa)生對(dui)(dui)外(wai)露導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)部分或對(dui)(dui)地(di)的(de)單一(yi)接(jie)地(di)故障(zhang)時，防護(hu)裝(zhuang)(zhuang)置應(ying)(ying)(ying)迅速(su)切斷(duan)故障(zhang)線路。"《GB 50058-2014 爆炸(zha)危險環(huan)(huan)境電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力裝(zhuang)(zhuang)置設計規(gui)(gui)(gui)范》中(zhong)的(de)5.5.1條(tiao)款也規(gui)(gui)(gui)定(ding)了(le)“爆炸(zha)性環(huan)(huan)境中(zhong)的(de)IT型電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源系(xi)(xi)(xi)統(tong)應(ying)(ying)(ying)設置絕(jue)(jue)(jue)緣監(jian)(jian)測(ce)(ce)裝(zhuang)(zhuang)置。" 此外(wai)，各種不(bu)同礦(kuang)類也都(dou)有自己專門的(de)規(gui)(gui)(gui)范和工作細則，例(li)如(ru)《煤(mei)礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)下低(di)壓檢漏(lou)保護(hu)裝(zhuang)(zhuang)置的(de)安(an)裝(zhuang)(zhuang)、運行(xing)、維護(hu)與檢修細則》就(jiu)對(dui)(dui)絕(jue)(jue)(jue)緣監(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)報警(jing)定(ding)值設置等做(zuo)了(le)更具(ju)體的(de)規(gui)(gui)(gui)定(ding)。

2 國內外絕(jue)緣監測儀在線監測現狀(zhuang)

我國的電氣設計在建國之初師從前蘇聯電氣規范，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和全面，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。礦山井下IT配電系統絕緣監測研究及應用