船舶電氣的接地故障及分析處理方法

楊子風(fēng)

（江蘇新?lián)P子造船有限公司，江蘇揚(yáng)州 225200）

0 引言

船舶在投入使用期間，由于受到諸多因素的影響，如天氣變化、水環(huán)境、人為操作等，極易產(chǎn)生各類故障，在運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生電氣設(shè)備接地的故障，這樣的故障直接關(guān)系到船舶電氣的安全性能，因?yàn)榇斑\(yùn)行的環(huán)境未能達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，例如：溫度、濕度發(fā)生了巨大的變化，都會給設(shè)備帶來明顯的影響，導(dǎo)致安全問題一觸即發(fā)。因此，相關(guān)的工作人員必須要對船舶電氣系統(tǒng)產(chǎn)生充分認(rèn)識，進(jìn)而分析電氣設(shè)備發(fā)生接地故障的規(guī)律與特征，并及時(shí)采用有效措施查找與處理，以維護(hù)航運(yùn)事業(yè)正常運(yùn)行。

1 船舶電氣接地故障的原因分析

船舶在長期航行過程中由于受到很多因素的影響出現(xiàn)故障在所難免，這就給正常運(yùn)行造成極大的影響。尤其是電氣的接地現(xiàn)象極為常見，究其原因主要包括以下幾點(diǎn)：1）電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝不夠科學(xué)。尤其是大電容的船舶產(chǎn)品，經(jīng)常出現(xiàn)電氣接地的問題，在實(shí)際工作中，頻頻出現(xiàn)。因此，設(shè)備必須依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則會產(chǎn)生安全問題。2）設(shè)備被腐蝕。這樣的設(shè)備一般經(jīng)濟(jì)壽命比較短，使用到規(guī)定的期限則需要重新更換，否則極易發(fā)生故障。3）平常的維護(hù)與修理工作不足。所有設(shè)備皆不能離開日常的良好護(hù)理與維修，電氣類設(shè)備也不例外，若不進(jìn)行精心地維護(hù)與保養(yǎng)，勢必容易產(chǎn)生接地的故障。

2 接地故障帶來的影響

當(dāng)發(fā)生船舶電氣的接地故障之后，一般情況下，船舶電氣會存在漏電流[1-2]。由于電弧電阻的電容值比較很大，所以零序電壓自然較高。盡管發(fā)生接地的故障期間，各類元器件依然處于工作的狀態(tài)，然而這種工作狀況并不穩(wěn)定。主要因間接性的電路旁路，這時(shí)的元器件可能會出現(xiàn)異常的電流、電壓，最后導(dǎo)致船舶電氣設(shè)備遭到壞損。另外，當(dāng)出現(xiàn)船舶電氣的事故以后，電氣的外殼可能會帶電，這會給相關(guān)的工作人員構(gòu)成極大的威脅。尤其需要注意的是，在相應(yīng)的接地故障的斷路設(shè)備還未被設(shè)置的時(shí)候，工作者極易遭到電擊的危險(xiǎn)。

3 查尋接地故障的方法

3.1 確認(rèn)大體范圍

如果船舶電氣出現(xiàn)故障之后，首先要做的工作就是確認(rèn)發(fā)生故障的位置[3]。其次要檢查電氣設(shè)備處于的自然環(huán)境是否惡劣，仔細(xì)觀察電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。最后，斷開電源裝置，查找故障的原因。在警報(bào)聲音停止處，則是發(fā)生故障的位置，否則需要繼續(xù)擴(kuò)大尋找范圍，將各處的電源分別斷開，便于工作人員診斷報(bào)警設(shè)備的提示，確認(rèn)發(fā)生事故的大體范圍。

3.2 需要查找的故障點(diǎn)

第一，查尋線路接地的故障。一定要把故障點(diǎn)擴(kuò)張到線路內(nèi)部，依次排查線路的全部開關(guān)，認(rèn)真比較電阻值，發(fā)生接地故障的線路通常會存在較低電阻 的線路。

第二，檢查電氣設(shè)備的接地故障。需要采取專業(yè)的手段進(jìn)行檢查。通常情況下，如照明器、通訊設(shè)備、發(fā)電機(jī)等船舶中常見的電氣設(shè)備，產(chǎn)生故障的原因?yàn)椋?）在正常航行期間，水流會對船舶帶來一定的沖擊，船舶長期處在潮濕的環(huán)境，會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。處在這種惡劣的氣候中，對備用的電動機(jī)會造成嚴(yán)重的后果，破壞其接地作用。2）船舶長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，其絕緣性能會受到影響，絕緣體不斷受熱，增加了磨損程度，極易發(fā)生斷裂。3）船舶的外殼與接線點(diǎn)直接連接，若是進(jìn)線孔未得到妥善的密封處理，則會進(jìn)水，進(jìn)而對接地效果帶來干擾。燈接頭的一側(cè)與外殼連起來，如果密封較差則會發(fā)生進(jìn)水現(xiàn)象，以上的原因皆會引發(fā)接地的故障。

第三，怎樣采取有效方法查找故障。將全部的電氣開關(guān)斷開，再將照明電箱里中開關(guān)斷開，在外側(cè)的照明設(shè)備也要處于關(guān)閉狀態(tài)，再將全部的端口斷開，測量線路與照明設(shè)備，則接地的故障點(diǎn)在沒有絕緣電阻或者電阻較小的位置。類似于照明設(shè)備，通訊設(shè)備發(fā)生接地事故主要是線路被腐蝕，或者絕緣體被損壞，具體的故障點(diǎn)查找方法與上述介紹相近。

4 具體處理

4.1 設(shè)備自然老化的接地故障

針對設(shè)備自然老化的接地故障[4]，通常采用的處理方法如下：1）可按照現(xiàn)在所了解的信息，判斷設(shè)備的現(xiàn)行運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)及時(shí)更新老化的接地設(shè)備；2）抓好電氣設(shè)備的平常維護(hù)與管理，特別是時(shí)常翻看接地設(shè)備的檔案資料，便于對每個(gè)設(shè)備運(yùn)作情況進(jìn)行了解。

4.2 設(shè)計(jì)與安裝問題產(chǎn)生的接地故障

對接地進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格遵循相關(guān)的規(guī)定。對于設(shè)備接地現(xiàn)象來說，主要可以分為 3種不同的類型：電纜接地、設(shè)備接地和特殊接地。要特別注意，對接地電阻進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)以及實(shí)際安裝的時(shí)候，要參照有關(guān)說明，認(rèn)真執(zhí)行，并且達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。

對于設(shè)備接地，只要大于 24 V的工作電壓的設(shè)備，都應(yīng)采取接地措施。在設(shè)備接地的過程中，需要直接接入船體的固定結(jié)構(gòu)與船體焊接的底座，也可以用支架連接的方式，對于安設(shè)在木質(zhì)板上或鋁質(zhì)圍板的接地，應(yīng)當(dāng)有效利用接地的導(dǎo)線或者銅皮，接入船體的鋼質(zhì)位置；對于電纜接地的情況，只需工作電壓大于 24 V的電纜，需進(jìn)行安全接地。對于金屬外套、電纜愷裝層，一般要在電纜的2個(gè)端點(diǎn)處接地；針對最終分支的電路電纜與傳輸交流單相的電源單芯電纜，可以在一端接地；對于特別的接地狀況，分支電纜或者和電纜過渡箱相連的甲板電纜管，全部需要接地。如果是相鄰的電纜管，要在法蘭的連接位置，用銅皮、電纜，進(jìn)行連接，并確保接地的橫截面不小于16 mm。

4.3 設(shè)備在運(yùn)行中的接地故障

在船舶電氣正常運(yùn)行的時(shí)候，一定要加強(qiáng)對接地設(shè)備有效維修與保護(hù)，并隨時(shí)記好每個(gè)接地設(shè)備的運(yùn)行狀況，分析各個(gè)器件的工作情況，最后找到大體的故障隱患。若發(fā)現(xiàn)了接地故障，需要及時(shí)采用有效措施處理。一般情況下，導(dǎo)線收縮、絕緣性能下降，或元件放錯(cuò)位置，皆是發(fā)生接地故障的原因。以上因素會引發(fā)電路的電壓、電流、電阻異常，或產(chǎn)生電擊事故，可能引起接地故障的熔斷器、熔絲、斷路器的斷路現(xiàn)象。這還需要工作人員關(guān)注電氣設(shè)備的導(dǎo)線絕緣狀況，如果出現(xiàn)絕緣性能的損傷，則要及時(shí)加以修復(fù)。此外，需要注意電氣元器件的位置是否合理。如有問題，要及時(shí)調(diào)整。對備用的照明設(shè)備、發(fā)電機(jī)、通訊設(shè)備等，應(yīng)當(dāng)定期展開維修與保養(yǎng)工作，時(shí)常對其接地狀況認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)問題，立刻處理。由于設(shè)備常期處于潮濕的環(huán)境中，因此所有設(shè)備都須進(jìn)行二次隔離，增強(qiáng)電氣設(shè)備的絕緣性能。

5 結(jié)論

綜上所述，對于船舶電氣的接地故障來說，具有一定的隱藏性、繁瑣性、經(jīng)常性的特點(diǎn)，主要原因包括設(shè)備的腐蝕、安裝不合理、修理工作不足等。這對給船舶的正常航運(yùn)工作帶來極大的影響，甚至?xí)戆踩鹿?。因此，相關(guān)工作人員一定要高度重視對接地故障的預(yù)防與處理，做好設(shè)備運(yùn)行的巡查工作，不斷提升自身專業(yè)能力，遇到接地故障時(shí)，能夠及時(shí)查明原因，并且，及時(shí)采用有效的處理方式，妥善解決故障，進(jìn)而為船舶電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行打下基礎(chǔ)。