互联网

逃离触电危险 为生命筑起安全屏障

来源:互联网    作者:      2021年06月21日 16:48

导语:

无论是生产还是生活,电都无处不在。但电的使用,一直是一把“双刃剑”,造福人类的同时,也会给人们带来触电危险。在我国,高、低压电力系统中的触电死亡人数,低压占80%以上,而工业企业及民用建筑又以低压系统和低压设备所占比重最大,与民生息息相关,因此用电安全不容忽视。降低人们触电伤亡的几率,提供一个更安全、健康的用电环境,是全球能源管理与自动化领域数字化转型的专家施耐德电气一直关注的课题,也是社会可持续发展的重中之重。

追溯触电的元凶,大致归为两类,一类是由电气系统或设备自身问题导致的绝缘故障,另一类则是由不安全的运维条件所引发施耐德电气强调,如果说绝缘保护通过提升电气系统“应激能力”,为人们筑起了一道抵御触电伤害的防线,那么安全的运维环境以及“健康”的电气系统运行状态,也可及时阻断危险的进一步扩散。

防触电 需多管齐下

众所周知,触电在所有电气事故中,最为直接对人身伤害带来威胁的情景。虽然大多数人都经历过某种形式的电击,但并非所有人都是一样的结果。触电的伤害程度要视触电的强度、持续时间、抵抗力以及路径而定。从轻微的肌肉收缩到组织损伤,再到呼吸麻痹、心房震颤甚至死亡。

但触电危险并不是防不胜防,我们首先要做到的是消除隐患。一些安装在恶劣环境的电气设备,如果接零、接地系统维护不善,也会造成接零接地失效,产生触电危险。这就告诉我们,一旦触电事故不可避免地发生,一定要针对故障提供保护措施。根据系统接地(TN或TT)的不同,保护装置可以是TN系统中的断路器(或熔断器),也可以是TT系统中的剩余电流保护装置。无论哪种措施,其实都可以看做一个安全开关,在发生危险的时候,第一时间把危险拒之门外。

但如果不得不近场检测呢?那就需要同时做到良好的物理阻隔。电气设备结构的发展证明,设备的构造是从开放的、可触及的过渡到受保护的系统。虽然防护装置的类型各不相同,可能是机柜、外壳、围栏或墙壁,但它们都具有相同的目的:防止人员无意间接触通电的部件。因此面对触电危险,人们首先需要的是特定的物理阻隔,在一定程度上抵挡未知的风险。有一些现象在电气场景中非常常见,比如电气设备陈旧、受潮,接头裸露会造成绝缘失效,又比如布线杂乱无章也会增加触电风险。即便是解决了这些问题,危险仍然会存在。所以现在抽屉式设计的配电柜受到了普遍欢迎,因为抽屉式开关柜通常采用钢板制成封闭外壳,进出线回路的电气元件都安装在抽屉中,功能单元之间相互隔离并与母线隔离, 出线端子相互之间隔离,且与本功能单元隔离。这将在满足现场实时检修要求的同时,具有较高的安全性。

随着数字化时代的来临,远程运维慢慢进入了人们的视野,它的应用提供给了我们一种“非接触”式的解决方案。不接触不等于不维护,施耐德电气提出了远程运维解决方案。利用数字化手段,客户可通过近场连接完成基础运维,并对所有资产的现场或远程的可视化和主动控制管理,优化配电系统的安全可靠运维,为人身安全提供数字化安全屏障。

消除隐患 从有效绝缘开始

面对绝缘失效带来的触电危险,消除隐患是当务之急。施耐德电气从硬件产品维度给出的解决方案包括:漏电保护装置(RCD)、接地故障保护(GFP)以及剩余电流监测系统,从源头开始,全面守护人的安全。

1.漏电保护装置(RCD)

为了确保漏电保护装置在电源和配电回路中发挥作用,施耐德电气的RCD漏电保护装置将30mA创新成果集成在断路器的跳闸单元中,为原有的ComPacT NSX塑壳断路器过载和短路保护提供补充。该智能装置可以测量对地漏电电流,进而检测绝缘故障。



ComPacT Vigi漏电模块

同时,施耐德电气提供的带过流和漏电保护功能的集成式断路器ComPacT NSX,包含漏电保护一体化、漏电报警不跳闸等产品设计,再次提升对配电安全的全面保护和操作体验,降低操作失误风险,更好地保障人身及资产安全。此外,将配电保护和漏电保护集成在一个新型电子脱扣单元中,意味着将标准的Vigi漏电模块集成到Micrologic脱扣单元内,在实现设备智能化的同时,优化柜内空间,可比现有漏电保护方案体积缩小40%。



ComPacT NSX 一体式电子漏电保护产品

另一款Masterpact MTZ空气断路器经专门设计,在严酷环境下耐久运行,能够耐受极端温度、湿度、振动、海拔、腐蚀性空气和电磁干扰等恶劣环境中仍可提供超越标准的卓越可靠性能,保障电力系统正常运行。Masterpact MTZ空气断路器已顺利通过IEC 60947-2附录B国际标准规定的带漏电保护功能的控制单元电磁兼容试验,这一试验确保不会发生控制单元误动作,并符合脱扣时间要求。 



Masterpact MTZ空气断路器

施耐德电气的vigi漏电保护家族拥有全面的保护装置,其中以剩余电流动作保护装置iC65N Vigi+表现最为突出。iC65N Vigi+采用双锁固定夹结构,手柄上的绿色标志明确指示触头处于断开位置,正面视窗以红色指示断路器故障脱扣。与 iC65 断路器拼装使用,可对人身直接接触提供小于30mA的保护,为人身间接接触提供大于100mA的保护,且对电气设备的绝缘故障提供保护。



剩余电流动作保护装置iC65N Vigi+

此外,施耐德电气强调,产品选型一定要因需制宜,除了过载保护之外,漏电保护装置(RCD)还应进行适当配合使用,以完全发挥产品的作用。选择适当类型的RCD (AC 类、A类、B类等),可以有效实现预防触电和火灾。

2.接地故障保护(GFP)

由于在TN-C系统中不能使用漏电保护,因为在相线和PEN附近利用传感器进行对地故障电流测量会导致无法纠正的测量错误和误跳闸。因此,建议使用与断路器额定值相等的跳闸数值进行接地故障保护。

不同类型的接地故障保护GFP,可根据所安装的测量装置,使用不同类型的接地故障保护。当在中压/低压互感器的中性线-地线连接中测量接地故障电流时,采用电源接地感应 (SGR);当利用线电流和中性线电流互感器电流的矢量和计算得出接地故障电流时,采用剩余电流感应 (RS)。 

ComPacT NSX、Masterpact 配有Micrologic类型“6”控制单元和TeSys GV4多功能热磁断路器,包含带可调整定值的接地故障保护。



Micrologic控制单元

3.剩余电流监测系统

电气故障引发触电风险往往是一个渐变的过程,早期都是因为导线或设备绝缘失效表现为对地泄露电流逐渐增大,如发现不及时,还有可能引发火灾。此时,在断电维护前,用户更需要做的是了解风险所在,而这正是监测系统的价值所在。施耐德电气可提供多种剩余电流监测产品,在电源和配电回路中发挥作用,预警风险。

施耐德电气的绝缘监测装置(IMD)能够实现对系统绝缘电阻和泄漏电容的永久测量,以及当系统的绝缘电阻下降至低于设定阈值时发出预防性报警,有助于维护人员快速解决问题,并将系统恢复至正常配电状态。利用施耐德电气解决方案Vigilohm和EcoStruxure架构与平台软件,当绝缘故障定位指示器(IFL)与绝缘监测装置相结合时,诊断速度会得到加快,因为它能够实现:对每条独立支路/馈线的绝缘电阻和泄漏电容进行永久测量;当某条支路的绝缘电阻降低至设定阈值以下时发出报警,以便采取纠偏措施;利用系统软件在图表、趋势分析和报告中对漏电电流或电阻可视化,从而实现持续的绝缘监测。



绝缘监测装置(IMD)

同时,施耐德电气的 WEFP电气火灾监控系统可对剩余电流、异常温升、故障电弧、过电流、过电压进行监测;可集成仪表监测功能,降低多系统设计复杂性,同时节省项目整体成本,而且操作便捷;可充分考虑系统自然泄漏电流,具备固有漏电补偿功能,同时考虑工业环境复杂性,设计为传输数字量信号,可有效降低系统误报警。



WEFP电气火灾监控系统

物理阻隔 赢安全于细节

绝缘从产品功能上帮助运维人员隔离触电危险,其实从产品本身的结构设计方面,施耐德电气也全面融入了安全理念。

从硬件产品设计来看,施耐德电气抽出式断路器解决方案,可以加自动手动连接器或手动九线连接器,当断路器处于抽出位置的时候,可以保证二次回路仍然处于连接状态;此外,施耐德电气ComPacT NSX/NSXm系列塑壳断路器还采用了全新的正面透明面板,有助于确认附件的正确位置,并在断路器内对线圈的额定值进行双重检查。



采用全新正面透明面板的ComPacT NSX系列断路器

此外,为了实现更好的物理阻隔,施耐德电气还推出了如EcoStruxure Power Device中低压应用程序,可适用于运维人员近场作业,最大程度避免触电危险。EcoStruxure Power Device中低压应用程序,可通过蓝牙连接的方式帮助运维人员在设备现场收集由Masterpact MTZ断路器反馈的数据,实现本地监控,也可以在设备发生断电时,快速恢复供电,减少设备停机时间。值得一提的是,利用NFC连接,即使是在无电源或脱扣情况下,仍能从测量或保护设置中获取关键数据,从而实现全天候高效设备管理服务。



EcoStruxure Power Device中低压应用程序

数字化 创远程运维安全区

可以看到,物理隔离为人们提供了一个与带电导体“和平共处”的方式,但再安全的方式也存在潜在风险。如果有一种可以降低与带电设备近距离接触频次的方式,何乐而不为呢?远程运维就提供这样一种“万无一失”的可能。

远程运维软件系统扮演的角色如同客户身边的健康专家,随时帮助用户检测电气系统的健康状况,助用户更加便捷、高效、安全地应对产品和设备的运维管理。比如施耐德千里眼运维专家(EcoStruxure  Facility Expert),可以实时查看配电设备运行状态,并进行预防性维护和故障报警;施耐德千里眼资产顾问(EcoStruxure Asset Advisor),能够基于云架构及大数据分析能力,充分发掘数据价值,从诊断项目部署到服务关系对接,从专业缜密的推送方案到细致完整的设备设施健康报告。又还有PME电能管理系统可以实现绝缘监测状态实时数据显示,针对绝缘故障、故障位置(各馈线)和互感器电气故障的事件和报警。



施耐德千里眼运维专家



施耐德千里眼资产顾问



PME电能管理系统

安全无小事,施耐德电气从选型设计到安装再到工艺,考虑到产品的每一个细节,严格按照标准和流程执行,致力于为客户提供可信的产品、可控的操作,打造更加安全的电气环境。在施耐德电气与客户的共同努力下,电将不再像洪水猛兽那样令人畏惧,它可以更有效、更安全地为人们所用,让人们能够安心地享受美好生活。


(文章为作者独立观点,不代表艾瑞网立场)
  • 合作伙伴

  • 官方微信
    官方微信

    新浪微博
    邮件订阅
    第一时间获取最新行业数据、研究成果、产业报告、活动峰会等信息。
     关于艾瑞| 业务体系| 加入艾瑞| 服务声明| 信息反馈| 联系我们| 广告赞助| 友情链接

Copyright© 沪公网安备 31010402000581号沪ICP备15021772号-10

扫一扫,或长按识别二维码

关注艾瑞网官方微信公众号