船舶电气的接地故障和处理措施

【摘 要】本文从理论规定出发,分析得到船舶可能出现的接地故障.介绍了利用监测仪进行分段检测来排查故障点的方法,得到具体的故障位置和故障设备,重点分析检测中可能出现的问题.最后介绍处理接地故障的方法,本文研究的对象为一般的海用船舶,其他的船舶也可以用相似的方法分析.

【关 键 词】船舶电气；接地故障；排查；预防

0.引言

在船舶电气系统中油两种接地情况,一种是接地保护,另外一种是接地故障.前者指的是将船舶的金属设备（如外壳、支架、电缆护套）与大地做长期稳定的电气连接.作为一种重要的船舶安全保护措施,接地保护的可以是工作环境、工作状态、屏障状态等.后者即接地故障,指的是金属导电体由于不正常接地或由于老化变质等引起的接地或者绝缘电阻低下,使用电设备发生故障.

1.接地故障处理概况

国标规定,交流电控制的船舶可采用的绝缘方式有三线绝缘系统、中性点接地的四线系统、利用船体作为中性线回路的三线系统.电压在500伏一下的船舶可以使用三线绝缘系统,经过变压器后,动力系统与照明系统相互连接而且互不影响.三相线路中,有一相是直接接地的,无法形成单相短路,对三相线电压之间的对称性没有影响,它的优点是能使系统中的三相设备继续正常工作.但是如果生单相接地的情况并且不及时处理,就会出现意想不到的后果.

船舶一般在水环境下工作,其工作环境较复杂.水环境中温度变化剧烈,湿度较大,还伴随着油雾、盐雾、霉菌的影响,在工作过程中容易产生的振动、冲击和摇摆等.电气线路和设备的绝缘结构在前述的环境中容易损坏,使绝缘电阻降低从而引起接地故障,因为船舶结构的复杂性和工作环境的多变性,电气接地故障的查找有一定的困难.

2.使用监视检测仪进行分段排查

根本上来说,船舶接地故障其实就是电路对地面的绝缘损坏,也就是电路和地面之间的的绝缘电阻降低并可能无限趋近于零.因此,电路电阻值可以很好的反映接地故障的情况,也就是说接地故障的查找可以转换为绝缘电阻的检测.所以,在船舶主板上应该安装电阻监测仪,当电路发生接地故障时,绝缘电阻监测仪会及时报警提醒工作人员.报警响起后,想要查找故障的具体位置和具体设备,可以采用后面的几个方法.

2.1先点后面、先软件后硬件,逐一排除,确定故障区域

出现接地故障的情况,首要任务是找到故障点可能存在位置,应明确报警发生时正在工作的设备,再综合考虑近期安装的电气设备,考察设备的工作情况是否良好,设备是环境恶劣情况下的运行情况.可以采用切断工作法,如切除此设备就停止报警了,则接地故障点就在这个设备的位置；如果任然继续报警,则可加大查找的范围,在配电板上断开各个负载开关,观察报警器是否停止报警,使报警器停止报警的开关便是故障点的区域.

2.2用欧姆表直接查找故障点

得到大概的故障区域后,还需要明确接地的具体是线路还是用电设备,通过断开主板上的负载开关和设备上电源开关,利用欧姆表测量绝缘电阻,电阻很低甚至为零的点就是最可能的故障点位置.

一种情况是供电电缆损坏接地,这时应该检明损坏情况,确定具体损坏的的电缆段和具体的芯线.最常用的方法是以开关为起始点,对其他位置进行分段查找,如主板到分电箱,分电箱到用电负载.照明系统又存在不一样的情况,船舶照明的安装形式是并联,分电箱的一个开关控制着几个照明设备,这时查找起来会比较困难.一般会采用中间分割法查找,例如接地分路的照明设备有十个,可在整个照明分路的中间分别并头,将电路分成两路,用欧姆表分别测量,电阻低的一边在慢慢的分段查找,如此可以用最快的方法找到故障点.一般电缆芯线进入照明设备时容易被割破,设备的进线填料工艺孔有毛刺.船航行过程中产生的振动,也会引起电缆破损.

另外一种情况是用电设备接地,则需要专门的检测.船上的主辅机械的电动机及照明、通讯设备主要由电设备来带动.绕组受潮,船上环境潮湿,备用电机长期不用容易受潮,使绝缘电阻下降甚至会导致绝缘老化,长期负载运行电机,绕组的绝缘长久受热而导致焦脆、开裂、分层、脱落电机轴承损坏引起转子扫膛,铁芯部分过热烧坏绝缘电机接线端子碰外壳或电机进线孔水密不好造成进水等,这些都是电动机接地的主要原因.

一般检查是拆开联接线,用欧姆表一线接绕组,一线接电机外壳,绝缘为零则是绕组接地.灯头接头处碰壳,灯头接线没按规定接与外壳相碰引起接地舱外灯灯罩及开关水密性不好,下雨时进水三芯插头接错,一些用电器的电源插头往往将相线与地线接反造成人为接地这些是照明设备接地故障的主要原因.利用关断法可以很好的检查照明,具体步骤是断开分电箱中的接地回路的开关及各照明灯具的开关,拔出一切插头将欧姆表的一线接开关的一个出线端,另一线接外壳,逐个接通灯具或插上插头,当遇到接通某一灯具或插上某一插头时绝缘电阻为零,则是这一灯具或用电器接地.如果绝缘电阻在很低,但是还不是零电阻不（一般是电器元件受潮引起的）.平时应注意检查密封性,因为密封性不好的电气容易受潮短路,降低绝缘电阻从而发生电路故障.

3.电气接地故障的处理措施

3.1从根本上重视接地故障

在三相三线制的船舶电网里,船舶线路的一段接地,电气设备任然可以正常运行.如果排除的不及时,可能发生第二处接地时将引起短路.这会使线路的可靠性降低,威胁电网的供电安全,作为船舶工作人员应该在根本上重视这样的故障.目前,很多船舶上没有专门的电气维修人员,船舶的轮机管理人员偏机轻电,电气管理的环节得不到足够的重视,特别容易忽视的是对电气接地这种潜伏性故障,往往会被忽视.

3.2加强管理避免接地故障的发生

船舶的工作环境复杂多变,应定期对电气绝缘电阻进行相关的检测工作,避免电气设备及线路积水受潮,造成电气接地故障.其次,在露天甲板和潮湿环境下存放的电气设备,应注意其密封性,不要轻易去掉设备的密封设施,更换或检修后必须重新检测设备的密封性.再次,应避免电气设备过载运行以防绕组过热老化,在电缆上方电焊气割时,要注意保护电缆接线,要符合安装规定,与电缆接触的边框不要有毛刺.

3.3采用二次隔离球

如果电气设备在比较潮湿环境下（如在露天甲板上的照明灯、伙房的电气设备、淋浴房电气设备等）,绝缘电阻由于水分的影响会变的比较低.在不影响整体工作需要的情况下,可以采用隔离变压器进行二次隔离,从而提高线路的绝缘电阻.

4.总结

在电气设备中应该合理的选择通电线路,分析通电线路的构成可以得到理论上的接地故障.实际情况中,应该多在电气设备上使用监测仪器实时监测电路情况,发生接地故障应及时报警,通过分段监测的方法找到准确的故障位置和设备,根据具体情况选择合适的处理措施.一般来说,工作人员的思想意识和管理人员的管理水平对接地故障也有很大的影响,在一些特殊的场合也可以使用二次隔离球进行二次隔离,提高线路的绝缘电阻来保护电路.[科]

【参考文献】

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