直流屏绝缘监测仪

摘 要：阐述了IT系统的定义、组成及特点，IT系统在医疗场所应用时的注意事项。介绍了IT系统绝缘监测功能的扩展：IT系统过负荷检测，IT系统隔离变压器温度检测，IT系统接地故障定位检测，以及绝缘监测、各类检测的中央监控系统。关键词：IT系统　绝缘监测　过负荷检测　隔离变压器温度检测　故障定位Abstract :The definition, composition and characteristics of IT system, the attention points of IT system using in medical sites are expounded. The expansions of the insulation monitoring functions of the IT system are introduced, including overload detection of IT system, temperature detection of the isolation transformer of IT system, the grounding fault location detection of IT system, as well as the insulation monitoring and the central monitoring system for all kinds of testing.Key words :IT system Insulation monitoring Overload detection Temperature detection of the isolation transformer Fault location1　 引言　　随着国民经济的快速发展和人们生活水平的逐年提高，人们对电的需求量陡然增长。与此同时，由于停电、漏电，以及线路绝缘故障引发的触电、电气火灾事故也随之剧增对人们的生命财产安全构成了严重威胁。为了加强系统供电的安全性和可靠性，《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008) 12.8.6条规定：在2类医疗场所内，用于维持生命、外科手术和其他位于“患者区域” 内的医用电气设备和系统的供电回路，均应采用医疗IT系统。IT系统具有泄漏电流小，可带故障运行等优点，因此在医疗场所、地下矿井、化工企业、船舶、电信、冶金、石油化工及交通工程等领域，IT系统得到了广泛的应用。2　 IT系统及其特点2. 1 IT系统的定义及组成　　IT系统的电源端不接地或经高阻抗接地，其电气装置的外露导电部分，被单独地或集中地通过保护线（PE）接至接地极。在实际应用中，IT系统一般与TN或TT系统通过隔离变压器进行隔离。　　在正常情况下，系统中仅存在线路对地电容的微小泄漏电流。图1所示为IT系统发生第一次接地故障示意图，当系统发生第一次单相接地故障时，故障电流为两非故障相对地电容电流的相量和Id ，由于这个电流值甚小，不会造成人身电击或者其它事故，也不会切断电源，保证了系统供电的连续性。但是如果不及时排除故障，当第二次另一相发生接地故障时，相当于形成相间短路，使过电流保护装置动作，引起供电的中断，这对于重要的供电场所来说，是不允许的。Fig. 1 IT system grounding fault diagram　　为了防止上述短路故障的发生， T系统应设置绝缘监测器。这样当系统发生第一次接地故障时，绝缘监测器就能及时检测出该接地故障，并通过报警装置发出报警信号（通常是声光报警信号），提醒工作人员赶在第二次发生异相接地故障前及时排除故障，消除隐患，从而有效地保证系统供电的连续性。　　可以在系统中安装专门的故障检测仪，当绝缘监测检测到绝缘故障时，给故障检测仪一个启动信号，故障检测仪开始逐路检测，也可以利用手执式故障定位设备对可能出现故障的回路进行逐点排查，最终找到故障点并显示故障点的位置，这样就极大地方便了工作人员进行故障排除。　　为了保证系统供电的连续性，国家《建筑物电气装置 第7-710部分：特殊装置或场所的要求—医疗场所》GB16895.24-2005 / IEC60364-7-710:2002 710.53.1条规定：“……医用IT系统的变压器进出线回路不允许设置过负荷保护……”，以防止系统过负荷时保护开关切断电源。这就要求系统中的绝缘监测器必须同时还具有负荷检测和过负荷报警功能。在一些重要的场所，由于隔离变压器持续不断地工作，可能温度过高而导致隔离变压器工作异常。因此绝缘监测器还需要实时检测变压器的温度，当其温度过高时，应有相应的超温报警信号，以提醒相关人员及时处理。　　由上面的分析可知，一个典型的单相IT系统，其组成设备主要包括：隔离变压器、绝缘监测器、电流互感器，以及外接报警与显示仪，见图2。　　系统中，绝缘监测仪具有系统绝缘检测、系统过负荷检测和变压器温度检测功能，以及相应故障的报警与显示功能，一般安装在现场的终端配电柜中。外接报警与显示仪则用于集中显示相应的检测值，并具有超限报警功能，一般安装在位置明显的地方，方便人员查看，如手术室IT系统的外接报警与显示仪通常安装在医院手术室的情报面板上。2. 2 IT系统的特点　　a. 由于系统电源端带电导体不接地，即使系统发生单相接地故障也只能通过系统对地电容构成回路，故障回路阻抗极大，故障电流极小，发生电击的危险很小，所以不必及时切断电源来防电击，从而维持供电的不间断，只有在发生第二此接地故障时才要求切断电源 。同时，安装在系统中的绝缘监测器能及时地检测并给出系统绝缘故障报警信号，提醒工作人员及时排除故障。因此IT系统是一个连续、可靠的供电系统。　　b. IT系统中的绝缘监测器，一方面实时监测系统的绝缘状态，另一方面还检测系统的过负荷和变压器的温升状态，一旦出现异常立即报警。因此IT系统能够减少因系统发热、漏电等原因引起的电气火灾事故，大大提高了系统的防火安全性。　　c. 在IT系统中，提高回路的绝缘阻抗、降低回路对地电容，是提高系统安全性与可靠性的关键。因此在系统设计时要尽量缩短系统配电线路的长度，减小系统容量，减少系统分支回路数，并做好线路的绝缘防护措施。这也就限制了IT系统仅能用在重要的局部的供电场所，如化工、制药企业的一些程序控制生产线，医疗场所的手术室、重症监护室等场所。3　 IT系统在医疗场所的应用　　医疗IT系统是IT系统应用的一个典型实例。医院因其职能的特殊性，对其配电方式有特殊的要求。如外科手术室、重症监护室等，都需要采用IT系统，以提供一个安全、可靠、连续的配电系统。3.1 医疗IT系统的应用　　根据国标《建筑物电气装置 第7 - 710部分：特殊装置或场所的要求 医疗场所》（GB 16895.24–2005 / IEC 60364–7– 710：2002），将医疗场所划分为0类场所、1类场所和2类场所。由于0类和1类场所不使用与病人直接接触的医疗器械，或者所使用的设备断电后不会对病人造成危害，因此可以使用TN-S系统，但须配有剩余电流动作保护器，在发生接地故障时，能及时断开故障回路。并可同时配置剩余电流监测设备，实时监测系统各回路的泄漏电流值，在保护设备动作前发出报警信号，避免造成回路断电，引起严重后果。对于2类医疗场所，医疗设备的断电或接地故障将会危及病人生命安全。根据相关的标准和规范，这类场所必须使用医疗IT系统，来保证系统供电的连续性和安全性。　　采用IT系统的2类医疗场所包括有手术室、急诊抢救室、各类重症监护室（ICU）、心脏导管及造影室等。每个房间应配有独立的隔离电源系统。对于多个这类场所，可以采用如图3所示的配电方案。　　图中各个手术室和重症监护室分别采用独立的IT供电系统，所有的IT系统由手术部与ICU总配电柜通过TN-S系统配电。各IT系统的绝缘监测器及总配电柜内的剩余电流监测设备又通过基于Modbus协议的RS485总线将各个监测信号反馈到手术部的中央监控室内，并由中央控制室的上位机通过中央控制系统软件进行集中监控。各个IT系统与TN-S系统的运行状态，都可以显示在中央监控室的上位机上，方便工作人员对系统进行集中监控与管理。　　各类手术室和重症监护室根据各系统容量分别配置单独的IT系统，主要的医疗仪器、无影灯、多功能吊塔等用电设备须从IT系统中取电。照明灯、观片灯和电动门等可以不从IT系统取电。 图4为采用医疗隔离电源系统的手术室或ICU配电系统图。绝缘监测仪时刻监测IT系统的绝缘状态，并在系统出现故障时给出报警信号，外接的报警与显示仪通过RS485接口与绝缘监测仪进行实时的数字通信，显示绝缘监测仪的检测结果，并在报警时发出声光报警信号。除了绝缘监测设备外，系统还配置了绝缘故障测试仪和绝缘故障评估仪。绝缘故障测试仪能够在线查找故障发生的回路，它和绝缘监测仪一起工作，当绝缘监测仪探测到系统绝缘故障后，绝缘故障测试仪立即开始故障定位，由绝缘故障评估仪周期性地送出一个特殊的测试电流，测试电流流经故障部位，由电流互感器探测，并由电子评估仪对故障回路进行评估，评估的结果送报警与显示仪中显示。　　医疗IT系统同时还配置了绝缘故障定位设备，在发现系统绝缘故障的同时，能及时定位出现故障的回路，这极大地方便了工作人员了

电火花检测仪就用途和使用地域的不同来说可以分为直流火花检漏仪和交流火花检漏仪两种。直流火花检漏仪主要适用于野外施工作业、使用方便快捷等开放性场地使用。主要通过铅酸电池或镍氢电池供电.交流电火花检测仪主要适用于在工厂、车间等封闭式、使用电源方便的地方使用。主要是通过220v电源供电。根据电火花检测仪的不同分类，用户可以根据用户现场的不同，去选择适合的仪器，同时按照检测范围的不同，配置不同的检测探棒如低压或高压探棒。　　1、电火花检漏仪及附件齐全、外观完好无损。　　2、主机供电电压12v电火花检漏仪主机不接任何线时，开机有蜂鸣声并且开机指示灯亮。　　3、电火花检漏仪主机关机情况下接上高压探头，把电压调节旋钮开到zui小，然后开机，再把电压调节旋钮开到zui大，用示波器观察高压探头航空应有正弦阻尼波形，峰与峰之间的电压幅度应为220v。　　4、主机接地端连上地线，把电压调节旋钮调到zui小，地线与高压探头端软接触，应有声光报警。　　5、旋转电压调节旋钮到5kv，探头高压端和地线之间的拉火应有2mm±0.3mm距离。　　6、旋转电压调节旋钮到10kv，探头高压端和地线之间的拉火应有4mm±0.3mm距离。并伴有声光报警。　　7、旋转电压调节旋钮到30kv，探头高压端和地线之间的拉火应有12mm~13mm之间距离。　　8、把电压调节旋钮调到zui小，关闭主机开关，关闭探头开关，检查所有配件并准备装箱。　　[url=http://www.dscr.com.cn]电火花检测仪[/url]是用来检测油气管道、电缆、搪瓷、金属贮罐、船体等金属表面防腐绝缘层的施工质量、老化、腐蚀的微孔、气隙的一种专用检测设备。它只适用于埋地前管道防腐层破损的检测。　　电火花检测仪是防腐层检测检漏必备的一款电火花检漏仪系列产品，该仪器全称为电火花防腐层检测仪，电火花防腐层检漏仪等。使用该仪器可以检测导电金属基体上绝缘防腐涂层质量的专用仪器，主要用来检测金属基材上的厚的非导电涂层是否存在针孔，砂眼等缺陷的仪器。要了解电火花检测仪原理，首选要弄清楚仪器主要结构，结构组成如下：该仪器由主机、高压探头、探极三大部分组成。　　电火花检测仪主机部分：内装有集成控制电路，声音报警装置等；高压探头部分：内装高压发生器、高压输出引出线等；探极部分：毛刷探极。电火花检测仪是通过对各种导电基体防腐层表面加一定量的脉冲高压，如因防腐层过薄，漏金属或有漏气针孔，当脉冲高压经过时，就形成气隙击穿而产生火花放电，同时给报警电路送去一脉冲信号，使报警器发出声音报警，从而达到对防腐层检测之目的。　　电火花检测仪是导电金属基体上绝缘防腐涂层检测的必备仪器，该仪器通常体积较小，重量较轻，也常称为便携式电火花检测仪，便携式电火花检漏仪。该仪器按照供电方式不同可以分为直流电火花检测仪和交流电火花检漏仪两种，其中后者因为采用220V交流电源供电，野外作业使用相对不便。因此，电火花检测仪一般多指直流型电火花防腐层检测仪。

电火花检测仪就用途和使用地域的不同来说可以分为直流电火花检测仪和交流电火花检测仪两种。直流电火花检测仪主要适用于野外施工作业、使用方便快捷等开放性场地使用。主要通过铅酸电池或镍氢电池供电。交流电火花检测仪主要适用于在工厂、车间等封闭式、使用电源方便的地方使用。主要是通过220v电源供电。　　[url=http://www.dscr.com.cn]电火花检漏仪[/url]使用注意事项　　1.使用前，操作人员应认真阅读仪器使用说明书，严格按操作规范使用，注意保护仪器，防止摔、碰和高温，勿置于潮湿和有腐蚀性气体附近。　　2.检测时要选择适当的接地点，以保证检测质量。　　(1)小体积金属物体表面防腐层检测，要将被检测的物体用绝缘体支撑20cm以上，然后将接地线良好地接在金属物体上检测。　　(2)对大体积或平面物体检测，当被测物体与大地有良好的接触时，只需将接地线接入大地即可测试。　　3.检测过程中，检测人员应戴上高压绝缘手套，任何人不得接触探极和被测物，以防触电　　4.被测防腐层表面应保持干燥，若沾有导电层(尘)或清水时，不易确定漏点的精确位置。　　5.仪器不使用时，电源开关务必打在“关”的位置　　6.当欠压指示灯亮时，请务必及时充电　　7.此检测仪配有高、低压两个探棒以供用户选择，面板表头读数应根据所使用的探棒不同而定。若用高压探棒时，读数以表头上面的数字为准，反之用低压探棒时则以下面的数字为准。