摘 要：傳統船舶使用柴油發(fā)電機供電，船舶靠岸時，為了節(jié)省能源和減少環(huán)境污染，應由碼頭岸電供電。隨著船舶大型化，電力系統容量變大，對碼頭岸電的供電容量要求也越來越高。絕緣在線監(jiān)測對碼頭岸電的供電可靠性提供了有效支持。隨著船舶大型化，電力系統容量變大，對船舶電網安全性要求也越來越高，絕緣在線監(jiān)測已經逐步成為現代船舶電網自動監(jiān)測重要的一部分。船舶相當一部分時間是停靠在碼頭，有碼頭岸電箱供電。除了日常生活用電外，船舶上過的許多電氣設備在停泊時仍然需要工作。停泊時對船舶電網絕緣狀態(tài)進行在線監(jiān)測是非常重要的，它既可以避免一些事故的發(fā)生，也減少了船員檢查電網絕緣的工作量。

關鍵詞：船舶電氣；船舶電網；岸電；安全性；絕緣監(jiān)測；故障定位

行業(yè)背景

碼頭岸電系統是建設綠色，智慧港口的重要組成部分。近20年來，我國碼頭岸電的應用和發(fā)展比較迅速，岸電系統的組成和配置方案比較靈活。相關國家標準和行業(yè)標準的實施，對碼頭岸電系統的發(fā)展奠定了良好的理論和實踐基礎。

隨著船舶大型化，電力系統容量變大，對碼頭岸電的供電容量要求也越來越高，絕緣在線監(jiān)測對碼頭岸電的供電可靠性提供了有效支持，船舶停泊時對船舶電網絕緣狀態(tài)進行在線監(jiān)測也可以依靠岸電絕緣監(jiān)測實現。絕緣監(jiān)測及故障定位既可以避免一些事故的發(fā)生，也減少了碼頭工作人員和船員檢查配電網絡是否絕緣良好的工作量。

典型的岸電系統主要分高壓岸電系統和低壓岸電系統2 種。 全球常用的的碼頭船舶岸電系統輸出的電壓和頻率主要為6kV/50Hz和400V/50Hz。低壓岸電的受電系統如下圖所示。

其中，變電所為兩路10kV進線，經過10/0.4kV變壓器到低壓系統，低壓母線輸出多路饋線，分別接入到多個岸電箱，當船舶靠岸時，接入岸電箱，停止柴油發(fā)電機組，由低壓岸電供電。

安科瑞AIM-T系統絕緣監(jiān)測產品及絕緣故障定位產品適用于交流額定電壓690V和直流800V及以下的不接地系統，用于實時監(jiān)測系統對地的絕緣狀況，當系統出現絕緣故障時，能發(fā)出報警信號，絕緣故障定位產品可以定位出故障回路，方便工作人員進行故障排查。可以應用在岸電的IT（或ITn）系統中，實時監(jiān)測系統的運行狀況。

應用場所；港口碼頭變電所低壓配電系統、岸電箱。

系統分析

當岸電電網是TN-S系統]時，船體未接專用接地線且船舶電網未與岸電零線接通，船舶電網發(fā)生單相接地故障時，人站在岸上觸及船體會有觸電危險，零線上可能出現高電壓，單相接地電流大。當船體接專用接地線且船舶電網接入岸電零線，船舶電網發(fā)生單相接地故障時，保護裝置跳閘，保障了人身安全，但是供電連續(xù)性無法保證。

當岸電電網是IT系統時，船舶電網發(fā)生單相接地故障時，單相對地短路電流取決于船舶電網對地絕緣和對地分布電容大小，短路電流較小，人站在岸上觸及船體不會有觸電危險。一旦船舶電網或者岸電另一相再出現對地短路故障，將會導致兩相短路，引起岸電保護裝置動作，有可能造成危害。所以進行絕緣監(jiān)測，及時發(fā)現單相接地故障時非常必要的。

為了保證人身安全，避免火災事故，船舶金屬船體應與岸電裝置中接地裝置連接。岸電宜采用中性點不接地系統供電，即IT系統供電。

產品介紹

絕緣監(jiān)測及故障定位產品可以監(jiān)測碼頭岸電系統中低壓不接地系統。該產品功能豐富，包括絕緣電阻監(jiān)測、絕緣故障預警、絕緣故障報警、事件記錄、參數設置、通訊組網等，當系統出現絕緣降低或者接地故障時，能及時報警，以提醒相關人員及時排查故障。

AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀可以實時監(jiān)測IT系統的對地絕緣電阻，電阻越限的時候啟動故障預警或報警功能；具有繼電器報警輸出、LED報警輸出等多種故障指示方式；具有事件記錄功能，方便操作人員查看分析故障類型和發(fā)生時間，判斷系統運行狀況；具有自檢功能，可一鍵實現儀表硬件電路的故障自檢；具有斷線監(jiān)測功能，實時監(jiān)測PE/KE功能接地線連線狀況；具有一路RS485接口，標準Modbus-RTU協議；

ASG200測試信號發(fā)生器可以產生定位信號并注入不接地系統，指示故障所在相線；

AIL200-12絕緣故障定位儀可以定位并指示故障所在支路，單個AIL200-12多可定位12個回路，每個IT系統多可接90只定位儀，總計定位1080回路；

AKH-0.66 L-xx系列電流互感器與AIL200-12絕緣故障定位儀配合使用實現故障定位。該系列有多種不同規(guī)格，可以按照回路額定電流選擇合適孔徑，可以選擇圓形或者矩形互感器。如果現場不具備斷電施工的條件，也可以選擇開口式AKH-0.66 L-xxKN系列電流互感器。

岸電絕緣監(jiān)測基本原理如圖所示：

當船舶未接入岸電電網時，絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測岸電電網的絕緣情況；當船舶接入電網后，船用絕緣監(jiān)測儀或者岸電絕緣監(jiān)測儀退出工作，船舶電網發(fā)生絕緣故障時，絕緣監(jiān)測儀開始報警，提醒工作人員排查絕緣降低或者單相接地故障。

系統介紹

絕緣監(jiān)測及故障定位系統是專門為了監(jiān)測IT系統不接地場景應用開發(fā)，擁有獨立的報警顯示功能，同時提供曲線和報表查詢功能，方便用戶通過歷史數據和實時數據進行預測和判斷，主要功能如下：

1.系統首頁包含地理位置顯示，項目簡介，安全運行天數等信息。

2.系統結構包含項目所有絕緣監(jiān)測設備的拓撲關系，可以清晰顯示現場所有設備連接關系和通訊狀態(tài)。

3.系統接線可以顯示現場配電回路和絕緣監(jiān)測具體裝設位置，同時具備參數和報警看板，可以直觀查看現場具體的配電情況。

4.曲線報表可以直觀顯示當天絕緣阻值的變化，可以查看一年時間內的日報表，月報表及年報表，同時可以選擇時間進行查詢。

結語

碼頭岸電的供電系統具有一定的特殊性，對電網要求較高。接岸電時，一方面要采用安全可靠的接地型式的電網供電，另一方面對船舶電網絕緣在線監(jiān)測問題不能忽視，應注重岸電及船舶的絕緣在線監(jiān)測。絕緣監(jiān)測儀的使用，為岸電和船舶的安全可靠運行提供有力的支持。