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淺談船舶電氣接地故障的查找及解決方法

文章更新時間：2023-09-05　點擊量：892

摘要：隨著現(xiàn)代船舶電氣自動化水平的不斷提高，船舶電力系統(tǒng)供電的安全性和可靠性也隨之提高。

出現(xiàn)了更嚴格的要求。電絕緣性能作為影響供電可靠性的因素之一，逐漸成為各方關(guān)注的焦點。本文分析了電力系統(tǒng)的接地故障，并提出了尋找和解決方案，以便為相關(guān)工程案例提供參考。

關(guān)鍵字：船舶電氣；接地故障；尋找和解決方案

引言

隨著現(xiàn)代船舶電氣自動化程度的不斷提高，船舶電站的容量已經(jīng)從千瓦級發(fā)展到兆瓦級，隨之而來的是電網(wǎng)的絕緣問題更加突出。由于船體之間的電容分布等因素，電網(wǎng)不是理想的“地面"絕緣系統(tǒng)。如果電網(wǎng)絕緣不好，可能會出現(xiàn)單相接地故障，導(dǎo)致更大的漏電流或接地故障電流。雖然其電流值不足以觸發(fā)保護，但如果長期存在這種故障，會導(dǎo)致以下后果:1)局部發(fā)熱，加重絕緣損壞，尤其是中壓系統(tǒng)容易產(chǎn)生電弧，甚至導(dǎo)致接地安裝不穩(wěn)定；2)＞10m?當人們誤觸設(shè)備時，帶電金屬外殼會造成觸電風險；3)故障進一步擴大。當兩條相線接地時，會出現(xiàn)短路故障，導(dǎo)致開關(guān)跳閘斷電，對船舶航行和人身安全造成不同程度的危害。為了保證電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，分析和快速搜索電氣系統(tǒng)的接地故障類型尤為重要。

1電絕緣電阻對接地故障的影響及解決方法

1.1影響電纜絕緣性能的主要因素

1)船舶電氣設(shè)備工作環(huán)境特殊，長期處于高溫、高濕、高鹽和振動環(huán)境中。DC電機碳刷產(chǎn)生的“碳粉"往往會導(dǎo)致電氣設(shè)備和電纜的絕緣體老化、損壞和絕緣電阻下降，導(dǎo)致接地故障。

2)船舶建造時，照明燈具接線“碰殼"的問題往往會導(dǎo)致電氣接地故障；當安裝在內(nèi)裝板上的設(shè)備用“自攻螺釘"固定時，電氣接地故障往往是由于刺穿電纜絕緣等問題造成的。在船舶建造、維修和日常管理過程中，有必要定期測量電氣設(shè)備和電網(wǎng)的絕緣性能，并比較測量數(shù)據(jù)。如有必要，可繪制相應(yīng)的曲線圖，以判斷絕緣電阻的變化趨勢，進而制定電氣設(shè)備和電纜的維護、更換和維護計劃。本文將以電力系統(tǒng)中常見的電機和電阻分析為例。

1.2電機絕緣性能分析

1）當電機絕緣電阻為1M時。?上述情況下，電動機處于正常工作狀態(tài)，可以隨時投入運行。應(yīng)注意其工作環(huán)境的變化，避免電動機長時間在過載臨界值下運行。

2）當電機絕緣電阻為0.1時。M?～1M?在范圍內(nèi)，電機停止工作后，可以使用自己的加熱器或燈泡進行干燥和潮濕操作，以提高其絕緣性能。電機重新投入工作前測量其絕緣電阻。如果還沒有恢復(fù)，嚴禁工作并及時維護。

3）當電機的絕緣電阻為0.05M時。?～0.1M?在范圍內(nèi)，電機應(yīng)進行解體清洗、烘烤、浸漆等操作，使其絕緣電阻穩(wěn)定在1M?以上。在緊急情況下，當電機投入使用時，如果電機的絕緣性能因潮濕而降低，可以采用“點動"的方法來提高其絕緣性能。

4)當電機被海水浸泡，絕緣電阻嚴重降低時，為了避免更換所有繞組，浸泡在海水中的電機可以在溫度約80℃的蒸餾水中浸泡15小時以上，使電機中的鹽wan全溶解在蒸餾水中。然后，用真空烤箱加熱干燥繞組，測量繞組的絕緣值。如果絕緣改善，電機可以繼續(xù)使用。

1.3船用電纜絕緣性能分析

由于船舶電纜在濕熱、高溫、振動、鹽霧、油霧等不良環(huán)境中長時間運行，其絕緣材料會逐漸老化，從而降低電纜的絕緣性能，甚至嚴重時會引起火災(zāi)，危及船舶的航行安全。

1.4電氣接地故障查找方法

電氣接地故障可以通過絕緣狀態(tài)和性能來判斷。電網(wǎng)斷電或設(shè)備未供電時，可根據(jù)便攜式兆歐表測量的靜態(tài)絕緣電阻進行判斷；電網(wǎng)帶電時，可根據(jù)配電板兆歐表或交流絕緣監(jiān)測裝置測量的動態(tài)電阻進行判斷。動態(tài)電阻可以更好地反映環(huán)境、介質(zhì)損耗、極化和機械振動對電阻的影響，從而更真實地反映電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)。

絕緣儀表法發(fā)現(xiàn)故障；交流絕緣測量裝置法發(fā)現(xiàn)故障

2預(yù)防電氣接地故障的措施

2.1加強管理，提高思想意識

船舶電力系統(tǒng)通常是三相三線絕緣供電系統(tǒng)。當一相接地發(fā)生在線路上時，只會導(dǎo)致非接地相的電壓升高，電氣設(shè)備仍然可以正常運行。但如果不及時排除，當另一相接地時，會造成短路故障和開關(guān)跳閘，進而對電網(wǎng)供電的可靠性產(chǎn)生不利影響。因此，機電設(shè)備管理人員應(yīng)加強對接地故障的風險意識，嚴格遵守規(guī)章制度，有效避免接地故障。

2.2定期測量絕緣電阻并做好記錄。

1）根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備的電壓等級，選擇相應(yīng)的兆歐表。

2）一般情況下，動力網(wǎng)絡(luò)絕緣電阻≥1M?,照明網(wǎng)絕緣電阻應(yīng)≥0.5M?。

3）建立數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，并將數(shù)據(jù)作為維護的基礎(chǔ)。

2.3加強設(shè)備管理

1）保持電氣設(shè)備密封的完整性。對于安裝在室外環(huán)境和潮濕場所的電氣設(shè)備，應(yīng)定期觀察密封橡膠圈的老化程度，并及時更換。對于帶填料函的設(shè)備，電纜引入密封后，可以用熱縮軟管密封，可以提高密封性能，避免密封橡膠圈老化。

2）避免電氣設(shè)備長時間過載運行，防止絕緣部分因過熱而老化。熱繼電器和空氣斷路器應(yīng)根據(jù)相關(guān)標準合理選擇，并根據(jù)相關(guān)標準確定過載值。

3）設(shè)備接線應(yīng)符合相關(guān)工藝要求，盡量使用冷壓銅頭，避免電纜芯線刺穿絕緣。

4）內(nèi)裝艙安裝固定相關(guān)設(shè)備時，應(yīng)注意電纜的分布，避免安裝螺釘刺穿電纜絕緣層。

2.4加強技術(shù)保障，防止微杜逐步發(fā)展

1）使用變壓器進行兩次隔離。

因為影響電氣設(shè)備絕緣性能的主要因素是潮濕環(huán)境，所以對于安裝在廚房、衛(wèi)生間等潮濕場所的電氣設(shè)備，采用隔離變壓器進行兩次隔離，從而避免上述電氣設(shè)備絕緣性能的降低對其它電網(wǎng)設(shè)備的影響。