1、 概述

岸電系統(tǒng)是船舶?？看a頭時(shí)的供電系統(tǒng)，船舶靠岸后，除了日常生活用電外，船舶上許多電氣設(shè)備仍然需要工作，這些設(shè)備主要同碼頭的岸電箱來供電?？紤]到船舶供電系統(tǒng)為IT系統(tǒng)，為了保護(hù)供電系統(tǒng)的安全，岸電系統(tǒng)也多為IT系統(tǒng)（或ITn系統(tǒng)，即引出中性線的IT系統(tǒng)），系統(tǒng)配置絕緣監(jiān)測(cè)裝置來監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)的次接地故障，防止兩相出現(xiàn)接地故障時(shí)，引起岸電保護(hù)裝置動(dòng)作。國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTS155-2019《碼頭岸電設(shè)施建設(shè)技術(shù)規(guī)范》中也提到碼頭岸電設(shè)施的低壓配電系統(tǒng)宜采用IT方式，若采用TN方式的配電系統(tǒng)應(yīng)通過隔離變壓器向船舶供電。

安科瑞AIM-T系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)產(chǎn)品及絕緣故障定位產(chǎn)品適用于交流額定電壓690V和直流800V及以下的不接地系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)地的絕緣狀況，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，絕緣故障定位產(chǎn)品可以定位出故障回路，方便工作人員進(jìn)行故障排查。可以應(yīng)用在岸電的IT（或ITn）系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

2、 應(yīng)用場(chǎng)所

港口碼頭變電所低壓配電系統(tǒng)、岸電箱。

3、 應(yīng)用方案

下面以某工程為例介紹絕緣監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)的應(yīng)用方案。

該工程為新建碼頭一座，長(zhǎng)為480m，寬20m；引橋二座，其中東引橋長(zhǎng)194m，寬8m，西引橋長(zhǎng)100m，寬8m。工程設(shè)計(jì)了陸域變電所和碼頭變電所，其中碼頭變電所與碼頭相連，從陸域變電所引來一路10kV電源，內(nèi)設(shè)10kV中壓開關(guān)柜，2臺(tái)1000kVA10/0.4kV干式變壓器。碼頭變電所內(nèi)10kV側(cè)采用單母線形式運(yùn)行，0.4kV采用單母線分段運(yùn)行方式，正常運(yùn)行時(shí)，0.4kV母線分段斷路器打開，兩臺(tái)配電變壓器分列運(yùn)行，各帶一段母線，當(dāng)一臺(tái)變壓器退出運(yùn)行時(shí)，母線分段斷路器閉合，由另一臺(tái)配電變壓器供本所內(nèi)的全部一、二級(jí)負(fù)荷。當(dāng)退出運(yùn)行的變壓器恢復(fù)供電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位為正常運(yùn)行方式。碼頭變電所主要負(fù)荷為岸電箱，共設(shè)置了7臺(tái)岸電箱，每個(gè)岸電箱功率為250kW，提供一艘靠泊船的供電。

碼頭變電所低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)為ITn系統(tǒng)，低壓部分設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)。碼頭變電所低壓主接線圖及其絕緣監(jiān)測(cè)和絕緣故障定位方案分別如圖1和圖2所示。

在主接線圖上，變壓器出線采用中性點(diǎn)引出的IT系統(tǒng)，絕緣監(jiān)測(cè)和測(cè)試信號(hào)發(fā)生器安裝在進(jìn)線柜內(nèi)，絕緣故障定位儀安裝在各配電柜內(nèi)。絕緣監(jiān)測(cè)儀接在母線與地線之間，用于監(jiān)測(cè)變壓器二次側(cè)0.4kV低壓系統(tǒng)對(duì)地的絕緣狀態(tài)，若低壓母線或某支路出現(xiàn)接地故障，絕緣監(jiān)測(cè)儀將發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員進(jìn)行故障排查。信號(hào)發(fā)生器也接在系統(tǒng)和地之間，在故障時(shí)向系統(tǒng)和地之間注入定位信號(hào)，由分布于各配電柜內(nèi)的絕緣故障定位儀定位絕緣故障所在回路。

圖1碼頭變電所低壓主結(jié)線圖一

圖2碼頭變電所低壓主接線圖二

岸電箱為岸側(cè)電力系統(tǒng)向?？看a頭的船舶提供電能的重要設(shè)備，本系統(tǒng)共設(shè)置了7臺(tái)岸電箱，其輸入電源分別引自不同的低壓出線柜。圖3為岸電箱接線圖，配置了絕緣故障定位儀，用于配合變壓器出線側(cè)的絕緣監(jiān)測(cè)儀和測(cè)試信號(hào)發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)本岸電箱內(nèi)各支路絕緣故障定位功能。圖3　岸電箱接線圖

為了方便系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和管理，提高管理效率，本方案在變電所值班室內(nèi)還配置了Acrel-2000A/L絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過RS484總線（圖中綠色通訊線）將絕緣監(jiān)測(cè)儀與后臺(tái)主機(jī)連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各ITn系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)及故障回路。絕緣監(jiān)測(cè)儀和測(cè)試信號(hào)發(fā)生器、各絕緣故障定位儀之間通過CAN總線（圖中黃色通訊線）連接，用于同一ITn系統(tǒng)內(nèi)，各監(jiān)測(cè)儀表之間的數(shù)據(jù)交互。后臺(tái)監(jiān)護(hù)主機(jī)采用了1臺(tái)10.2寸的觸摸屏，安裝在壁掛式箱內(nèi)，并配置相應(yīng)的報(bào)警指示裝置。該工程絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位系統(tǒng)圖如圖4所示。 

圖4絕緣監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)圖

該工程中絕緣監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)設(shè)備選型如下表所示。

表1：

序號(hào)

設(shè)備名稱

設(shè)備型號(hào)

單位

數(shù)量

1

絕緣監(jiān)測(cè)及定位監(jiān)控器

Acrel-2000L/A

套

1

2

絕緣監(jiān)測(cè)儀

AIM-T500L

臺(tái)

2

3

測(cè)試信號(hào)發(fā)生器

ASG200

臺(tái)

2

4

絕緣故障定位儀

AIL200-12

臺(tái)

14

5

剩余電流互感器

AKH-0.66/L-45

只

14

6

剩余電流互感器

AKH-0.66/L-100

只

35

7

剩余電流互感器

AKH-0.66/L-150

只

7

4、 Acrel-2000A/L絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位系統(tǒng)功能介紹

Acrel-2000L/A絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備采用壁掛式安裝的方式，可安裝于墻壁上，通過通訊總線采集現(xiàn)場(chǎng)的絕緣監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障報(bào)警等功能。具體功能如下：

v 回路監(jiān)測(cè)

Acrel-2000L/A絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備上電進(jìn)入工作狀態(tài)后，默認(rèn)為“回路監(jiān)測(cè)”界面，在此界面可觀察到現(xiàn)場(chǎng)的一次系統(tǒng)圖以及具體的數(shù)據(jù)顯示。 

v 參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置需要用戶點(diǎn)擊“用戶登錄”，默認(rèn)用戶為admin，默認(rèn)登錄密碼為0001，可通過登錄界面修改密碼。

此界面可以設(shè)置更改系統(tǒng)時(shí)間，如果主界面時(shí)間顯示不對(duì)，可以登錄后進(jìn)行時(shí)間更改，完成后點(diǎn)擊保存修改。

登錄后，當(dāng)前用戶顯示用戶名稱，此時(shí)點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”按鈕進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，可以單個(gè)回路的絕緣監(jiān)測(cè)儀的預(yù)警值和告警值。當(dāng)測(cè)得絕緣阻值超出設(shè)定值時(shí)，觸摸屏顯示告警并且蜂鳴器鳴叫。設(shè)置好參數(shù)之后，點(diǎn)擊“設(shè)置”按鈕，更改絕緣監(jiān)測(cè)儀設(shè)定值。

v 報(bào)警信息

點(diǎn)擊報(bào)警記錄，進(jìn)入報(bào)警記錄界面，顯示告警發(fā)生情況。當(dāng)儀表發(fā)生報(bào)警時(shí)，主界面顯示報(bào)警，并且蜂鳴器鳴叫，此界面顯示出報(bào)警提示。接觸報(bào)警后，蜂鳴器關(guān)閉。

v 曲線查看

點(diǎn)擊曲線查詢按鈕，進(jìn)入“曲線查看”界面，每一個(gè)頁面存有4條曲線，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況顯示。每1小時(shí)記錄一次溫度，可以存儲(chǔ)30天。具體曲線要求可在屏上自行調(diào)節(jié)。

5、 產(chǎn)品選型

型號(hào)及名稱

型號(hào)

功能

AIM-T500L

絕緣監(jiān)測(cè)儀

l 可監(jiān)測(cè)690V以下交流及交流混合的不接地系統(tǒng)對(duì)地電阻和電容，具有故障預(yù)警和報(bào)警功能；

l 1路RS485通訊，1路CAN通訊，2路繼電器輸出；

l 自檢功能；20條事件記錄；

l 支持絕緣故障定位功能。

ASG200

測(cè)試信號(hào)發(fā)生器

l 1路CAN接口，可與其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

l 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生絕緣故障時(shí)，可產(chǎn)生故障定位信號(hào)注入系統(tǒng)中，配合絕緣故障定位儀定位故障回路。

l 具有絕緣故障所在相線指示功能。

AIL200-12

絕緣故障定位儀

l 1路CAN接口，可與其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

l 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生絕緣故障時(shí)，配合測(cè)試信號(hào)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)絕緣故障回路定位功能，可定位12個(gè)回路。

6、 技術(shù)指標(biāo)

v AIM-T500L絕緣監(jiān)測(cè)儀

輔助

電源

電壓

AC85~265V

DC120~370V

適用電壓等級(jí)

系統(tǒng)電壓

AC0~690V

DC 0~800V

功耗

<8W

頻率范圍

40~460Hz

絕緣

監(jiān)測(cè)

絕緣電阻測(cè)量范圍

1k~10MΩ

環(huán)境

工作溫度

-15~+55℃

預(yù)警、報(bào)警值范圍

10k~10MΩ

存儲(chǔ)溫度

-20~+70℃

響應(yīng)時(shí)間(Ce=1uF)

<5s

相對(duì)濕度

<95%，不結(jié)露

允許系統(tǒng)泄漏電容

<500μF

海拔高度

≤2500m

內(nèi)部參數(shù)

測(cè)量電壓

<50V

輸出

繼電器輸出

出錯(cuò)、預(yù)警、報(bào)警

測(cè)量電流

<270μA

通訊

RS485，Modbus-RTU

CAN，自定義

內(nèi)部直流阻抗

≥180kΩ

額定沖擊電壓/污染等級(jí)

8kV/Ⅲ

v ASG200測(cè)試信號(hào)發(fā)生器

輔助電源

電壓

AC 85~265V

功耗

<7W

IT系統(tǒng)

電壓

單相交流220V

三相交流0~690V

直流0~800V

故障定位

響應(yīng)時(shí)間

<5s

定位電壓

20V/5Hz

定位電流

0~20mA

響應(yīng)靈敏度

無

內(nèi)部參數(shù)

電磁兼容/電磁輻射

IEC61326-2-4

輸出

繼電器輸出

無

工作環(huán)境

工作溫度

-15~+55℃

v AIL200-12絕緣故障定位儀

輔助電源

電壓

AC 85~265V

功耗

<5W

IT系統(tǒng)

電壓

無

故障定位

響應(yīng)時(shí)間

<20s

定位電壓

無

定位電流

無

響應(yīng)靈敏度

>0.5mA

內(nèi)部參數(shù)

電磁兼容/電磁輻射

IEC61326-2-4

輸出

繼電器輸出

報(bào)警

工作環(huán)境

工作溫度

-15~+55℃

7、定位互感器選型

互感器外形

型號(hào)

額定電流

額定電流比

準(zhǔn)確度

內(nèi)孔尺寸（mm）

L-35

16~100A

5A/5mA

0.5

35

L-70

100~250A

5A/5mA

0.5

70

L-105

250~400A

5A/5mA

0.5

105

L-45

16~100A

5A/5mA

1

45

L-80

100~250A

5A/5mA

1

80

L-100

250~400A

5A/5mA

1

100

L-150

400~800A

5A/5mA

1

150

L-200

800~1500A

5A/5mA

1

200

L-80X50II

16~100A

5A/5mA

0.5

82X52

L-100X50II

16~100A

5A/5mA

0.5

103X55

L-130X50II

100~200A

5A/5mA

0.5

135X55

L-150X130II

100~300A

5A/5mA

0.5

150X133

L-180II

100~200A

5A/5mA

0.5

182X35

L-200X50II

250~400A

5A/5mA

0.5

202X61

L-260X100II

450~800A

5A/5mA

0.5

265X104

L-17030

100~200A

5A/5mA

1

172X34

L-210 X160

450~800A

5A/5mA

0.5

210 X160

直流絕緣監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)困境與技術(shù)躍遷

在現(xiàn)代港口智能化升級(jí)進(jìn)程中，碼頭岸電系統(tǒng)已成為綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。船舶靠泊期間接入岸電，可顯著降低柴油發(fā)電機(jī)排放，但其直流側(cè)（尤其是750V/1000VDC）長(zhǎng)期運(yùn)行于IT不接地系統(tǒng)，一旦發(fā)生單點(diǎn)絕緣劣化，系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行，隱患卻悄然累積——第二處故障即引發(fā)相間短路或直流母線對(duì)地?fù)舸?，輕則跳閘停產(chǎn)，重則引燃電纜、損毀變流設(shè)備。傳統(tǒng)人工搖表檢測(cè)無法在線實(shí)施，而通用型交流絕緣監(jiān)測(cè)儀對(duì)直流系統(tǒng)響應(yīng)遲滯、容抗干擾嚴(yán)重，誤報(bào)率高。這一矛盾，正是直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置必須完成從“可用”到“可信”的技術(shù)躍遷的根本動(dòng)因。

安科瑞AIM-T500：面向IT系統(tǒng)本質(zhì)特性的底層設(shè)計(jì)邏輯

江蘇安科瑞電器制造有限公司推出的AIM-T500，并非簡(jiǎn)單移植交流監(jiān)測(cè)算法至直流場(chǎng)景，而是基于IT系統(tǒng)“無參考地、分布電容顯著、故障電流微弱”的物理本質(zhì)重構(gòu)技術(shù)路徑。其核心突破在于雙頻信號(hào)注入與自適應(yīng)阻抗譜解耦：以1.5Hz低頻信號(hào)精準(zhǔn)捕捉對(duì)地電阻變化趨勢(shì)，以215Hz中頻信號(hào)同步解析系統(tǒng)對(duì)地分布電容值，二者通過內(nèi)置數(shù)字濾波器與時(shí)域補(bǔ)償模型實(shí)時(shí)解耦，徹底規(guī)避了傳統(tǒng)方波注入法在長(zhǎng)電纜、多分支拓?fù)湎乱蛉菪噪娏髦鲗?dǎo)導(dǎo)致的電阻測(cè)量失真問題。實(shí)測(cè)表明，在3km岸電直流電纜回路中，T500對(duì)100kΩ級(jí)絕緣劣化識(shí)別響應(yīng)時(shí)間小于8秒，遠(yuǎn)超IEC61557-8標(biāo)準(zhǔn)要求的30秒閾值。

碼頭岸電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)的閉環(huán)管理能力

作為專為碼頭岸電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)深度優(yōu)化的終端，AIM-T500將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的運(yùn)維決策。其RS485接口支持ModbusTCP協(xié)議，可無縫接入港口能源管理系統(tǒng)（EMS），當(dāng)絕緣電阻跌至預(yù)設(shè)閾值（如50kΩ），不僅觸發(fā)本地聲光報(bào)警，更自動(dòng)標(biāo)記故障極性（正極/負(fù)極接地），并聯(lián)動(dòng)直流斷路器分段動(dòng)作邏輯，輔助運(yùn)維人員快速隔離疑似區(qū)段。某華東大型集裝箱碼頭部署后，岸電系統(tǒng)非計(jì)劃停機(jī)率下降76%，單次絕緣故障定位耗時(shí)由平均4.2小時(shí)壓縮至23分鐘。這印證了：真正的絕緣監(jiān)測(cè)裝置，必須是故障預(yù)警、極性判別、定位引導(dǎo)三位一體的工業(yè)絕緣故障定位儀，而非僅提供數(shù)值的被動(dòng)儀表。

不止于監(jiān)測(cè)：T500在復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景中的擴(kuò)展價(jià)值

在船舶制造、軌道交通牽引供電、光伏直流匯流等同樣采用IT系統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，T500展現(xiàn)出超越單一參數(shù)監(jiān)測(cè)的工程適應(yīng)性。其寬溫設(shè)計(jì)（-25℃～+70℃）滿足碼頭露天環(huán)境全天候運(yùn)行；IP20防護(hù)等級(jí)配合導(dǎo)軌安裝結(jié)構(gòu)，適配各類低壓直流柜體空間；而內(nèi)置的2GB歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，支持按時(shí)間軸回溯絕緣電阻與電容雙參數(shù)變化曲線，為分析電纜老化趨勢(shì)、評(píng)估潮濕鹽霧腐蝕速率提供量化依據(jù)。這種將短期故障響應(yīng)與長(zhǎng)期狀態(tài)評(píng)估融合的設(shè)計(jì)哲學(xué)，使T500成為工業(yè)絕緣故障定位儀向預(yù)測(cè)性維護(hù)演進(jìn)的重要支點(diǎn)。

選擇絕緣監(jiān)測(cè)儀，本質(zhì)是選擇系統(tǒng)安全的底層邏輯

市場(chǎng)中存在大量標(biāo)稱“直流兼容”的絕緣監(jiān)測(cè)裝置，但多數(shù)未針對(duì)IT系統(tǒng)分布電容建模，亦未通過船級(jí)社（如CCS、DNV）或港口行業(yè)專項(xiàng)認(rèn)證。江蘇安科瑞電器制造有限公司堅(jiān)持將T500送檢于國家繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，并取得CNAS報(bào)告，其測(cè)量精度在10kΩ–5MΩ全量程內(nèi)優(yōu)于±5%，且在系統(tǒng)電容達(dá)5μF（相當(dāng)于10km以上直流電纜）時(shí)仍保持穩(wěn)定輸出。這意味著，當(dāng)您選用AIM-T500作為絕緣監(jiān)測(cè)裝置，您所采購的不僅是硬件設(shè)備，更是經(jīng)過嚴(yán)苛工況驗(yàn)證的系統(tǒng)安全邏輯——它拒絕模糊的“大概正?！保唤桓洞_定的“電阻值”與“電容值”雙重證據(jù)鏈。對(duì)于碼頭岸電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)這類關(guān)乎重大資產(chǎn)安全與環(huán)保合規(guī)的核心環(huán)節(jié)，這種確定性，無法被任何替代方案稀釋。

讓每一次絕緣劣化都成為可追溯、可干預(yù)的確定事件

絕緣失效從來不是突發(fā)事故，而是漸進(jìn)過程。AIM-T500的價(jià)值，正在于將這一不可見過程轉(zhuǎn)化為可視、可量、可管的數(shù)據(jù)流。它不承諾“yongbu故障”，但確?！肮收媳噩F(xiàn)、現(xiàn)象必析、位置必指”。當(dāng)前，全國沿海主要港口正加速推進(jìn)岸電設(shè)施全覆蓋，而配套的直流絕緣監(jiān)測(cè)能力尚未形成統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。選擇經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的安科瑞AIM-T500，即是選擇以確定性技術(shù)應(yīng)對(duì)不確定性風(fēng)險(xiǎn)——當(dāng)其他監(jiān)測(cè)手段仍在猜測(cè)故障方向時(shí)，T500已給出電阻與電容的jingque坐標(biāo)。這臺(tái)設(shè)備所承載的，不僅是江蘇安科瑞電器制造有限公司對(duì)電力電子安全邊界的持續(xù)探索，更是對(duì)港口綠色航運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施本質(zhì)安全的鄭重承諾。