船舶電氣接地故障的查找及防治

盧時(shí)俊

（大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司，遼寧 大連 116113）

0 引言

船舶的行駛過程中，可能會(huì)受到不同方面因素的影響而出現(xiàn)故障，這些故障是船舶運(yùn)行過程中的常見故障，對于整個(gè)船舶行駛的安全性造成極大影響。同時(shí)由于船舶電氣系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境本身比較差，環(huán)境中的濕度和溫度的變化都會(huì)比較大，對于電氣設(shè)備的影響會(huì)比較大，也容易產(chǎn)生電氣安全方面的問題。這就需要結(jié)合實(shí)際情況來加強(qiáng)對于船舶電氣系統(tǒng)的了解和分析，探討并掌握電氣接地故障產(chǎn)生的規(guī)律，采取有效的查找方式解決在電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中的故障，保障船舶運(yùn)行的安全性。

1 船舶電氣接地故障概述

電氣設(shè)備的接地過程中，經(jīng)常會(huì)使用到三相四線接地方式（見圖1）以及中性點(diǎn)電源接地（見圖2）的方式，如果在船舶電氣接地的系統(tǒng)中出現(xiàn)了故障問題，就可能會(huì)出現(xiàn)其他的危險(xiǎn)。比如由于電氣接地故障問題而引發(fā)火災(zāi)時(shí)，船舶以及船舶上人員的生命安全遭受到威脅。另外這種電氣接地故障的存在也會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備短路，使船舶的運(yùn)行受到相對應(yīng)的影響，導(dǎo)致觸電事故發(fā)生的可能性變得更大，因此在船舶電氣系統(tǒng)中如果出現(xiàn)了接地故障，就很有可能會(huì)出現(xiàn)比較大的安全事故，因此需要對此進(jìn)行及時(shí)的查找，盡量防止出現(xiàn)人員的傷亡，也防止船舶遭受到破壞。

圖1 三相四線接地

圖2 中性點(diǎn)電源接地

船舶電氣設(shè)備的線路金屬?zèng)]有正常的實(shí)現(xiàn)接地或者發(fā)生絕緣老化或破壞時(shí)，都可能會(huì)出現(xiàn)電氣接地故障，其特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：首先，當(dāng)電氣接地故障對船舶造成影響時(shí)，通常會(huì)表現(xiàn)出比較大的接地電容，當(dāng)整體情況產(chǎn)生變化時(shí)，船舶中的電容也會(huì)隨之而產(chǎn)生變化，導(dǎo)致不同的支路部分產(chǎn)生接地故障電流，這些電流的大小也體現(xiàn)出差異性。另外，如果在船舶中出現(xiàn)電氣接地故障時(shí)，相對應(yīng)的零序電流整定值基本上無法確定。其次，當(dāng)船舶中出現(xiàn)電氣接地故障之后相對應(yīng)的供電支路電容實(shí)際上并不均勻，這就導(dǎo)致其他部分正常的支路中，也可能會(huì)出現(xiàn)其他的漏電流。

2 船舶電氣接地故障影響

船舶一旦出現(xiàn)了電極接地故障問題，會(huì)帶來極為不利的后果。一方面，出現(xiàn)船舶的電氣接地故障之后，容易引發(fā)火災(zāi)問題，如果出現(xiàn)船舶的電火現(xiàn)象，后果是相當(dāng)嚴(yán)重，如果工作人員沒及時(shí)撲滅大火，那么很容易出現(xiàn)傷亡。另一方面，船舶上出現(xiàn)的電氣接地故障，可能會(huì)出現(xiàn)人員觸電的傷亡問題，這些都是船舶電氣接地故障的傷害和影響，需要結(jié)合實(shí)際情況來加強(qiáng)對于電氣接地故障的重視，并采取科學(xué)合理的措施對電氣接地故障進(jìn)行防治，盡量降低損失。

3 船舶電氣接地故障原因

電氣接地可以劃分成不同的種類和方法，包括三相四線接地方式等，如果在船舶運(yùn)行中出現(xiàn)電氣接地故障問題，那么對于整個(gè)船舶運(yùn)行的安全性造成的影響不容忽視，而導(dǎo)致產(chǎn)生船舶電氣接地故障的影響因素又比較多樣，比如說線路導(dǎo)電異?；蛘呔€路被損壞、線路老化等原因[1]。

4 船舶電氣接地故障的查找

船舶的電氣接地故障問題是船舶中電路以及地面之間的絕緣效果不理想，或者是受到了損壞而導(dǎo)致船舶電氣系統(tǒng)中的電阻值被影響，這就需要結(jié)合電阻值來對電氣接地的故障問題進(jìn)行深入、細(xì)致、全面的查找。

4.1 分段排查法

出現(xiàn)船舶電氣接地故障問題時(shí)，首先要判斷出現(xiàn)故障的具體位置，之后對其進(jìn)行處理，當(dāng)船舶出現(xiàn)故障問題警報(bào)時(shí)，要排除掉仍然可以進(jìn)行正常工作的設(shè)備，只需要去檢查無法正常工作的設(shè)備即可，這樣能夠有效地減少在電氣接地故障排查過程中的任務(wù)量，使后續(xù)的工作開展更加直接和方便。而在新設(shè)備的安裝過程中需要充分了解新設(shè)備的運(yùn)行和工作的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)新設(shè)備的工作狀態(tài)和實(shí)際的情況不相符，工作行為不正常，那么就應(yīng)該去檢查這個(gè)設(shè)備是否已經(jīng)出現(xiàn)了故障，有一些設(shè)備的工作需要在惡劣的條件下進(jìn)行，這些設(shè)備發(fā)生故障的可能性相對來說會(huì)更大，因此需要對此注意認(rèn)真嚴(yán)格地排查設(shè)備的問題和隱患[2]。查找故障的過程中，可以先排除一部分設(shè)備，之后觀察警報(bào)是否已經(jīng)消除，如果已經(jīng)消除了警報(bào)，那么就表示這部分設(shè)備實(shí)際上是沒有故障的，可以將其進(jìn)行排除，實(shí)現(xiàn)分段排查的目標(biāo)。

4.2 兆歐表排查法

確定了電氣故障的區(qū)域之后，還需要對故障的類型進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，使線路故障以及電氣設(shè)備的故障得到更有效的分析，這就需要將配電板部分的開關(guān)以及設(shè)備上的開關(guān)進(jìn)行斷開處理，并且使用兆歐表來對線路和絕緣電阻進(jìn)行合理的測試，如果在測試中獲得的電阻值為0，或者是比較低的電阻時(shí)，則表示這部分是故障點(diǎn)。

1）一旦線路出現(xiàn)故障時(shí)，需要對故障的線芯進(jìn)行精確的定位。通常來說，在排除過程中參考的根據(jù)就是線路中的開關(guān)情況，將其作為具體的節(jié)點(diǎn)來完成排查工作，比如說針對照明線路進(jìn)行檢測和排查時(shí)，整個(gè)設(shè)備相對來說會(huì)更加復(fù)雜，不同的設(shè)備之間的連接方式基本上是并聯(lián)，因此需要長時(shí)間對故障進(jìn)行查找。在這個(gè)過程中，消耗的時(shí)間更長，工作量更大，工作的難度也會(huì)更高，如果要降低工作難度，減少工作量，就可以使用分割法作為排查的方式。

2）當(dāng)故障為電氣設(shè)備的故障時(shí)，對于故障進(jìn)行查找過程中，需要體現(xiàn)出更加專業(yè)性的要求，這就需要相關(guān)的工作人員結(jié)合船舶系統(tǒng)的實(shí)際情況，了解相對應(yīng)不同的分支，對這些分支進(jìn)行逐步的排查。船舶系統(tǒng)，包括電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及通行系統(tǒng)，可以根據(jù)產(chǎn)生故障的具體原因，來對故障進(jìn)行合理地確定。首先，船舶在運(yùn)行過程中，環(huán)境的濕度本身比較高時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致船舶中的備用電動(dòng)機(jī)太過于潮濕，進(jìn)而使絕緣電阻受到破壞，使電阻部分的性能被影響，因此而導(dǎo)致出現(xiàn)電氣接地故障問題。其次，長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的電動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)絕緣體受熱嚴(yán)重的現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣體部分的老化速度進(jìn)一步增加，使絕緣體開裂而影響電氣接地實(shí)際效果。另外，如果出現(xiàn)金屬外殼以及電動(dòng)機(jī)的接線部分接觸或者是進(jìn)線孔的密封情況不良，那就可能會(huì)造成進(jìn)水的問題，當(dāng)產(chǎn)生這種現(xiàn)象時(shí)，可以采取拆開接線的方式，使用兆歐表來對其中的電氣接地情況進(jìn)行測試，如果發(fā)現(xiàn)在測試的過程中，相關(guān)部分的電阻值相對來說比較低，甚至為0，就很有可能是故障問題的發(fā)生點(diǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的組成部分被破壞，就可能會(huì)出現(xiàn)局部的溫度太高，因此而導(dǎo)致相關(guān)部分的絕緣體被破壞，出現(xiàn)電氣接地故障問題（如表1為絕緣電阻測試指標(biāo)）。使用的直接查找方法主要是關(guān)斷閥，其次就是斷開照明開關(guān)以及接地開關(guān)方式，使用兆歐表來對其進(jìn)行合理的測試，判斷是否絕緣從而達(dá)到局部排查的目的。

表1 UT502絕緣電阻測試指標(biāo)

5 船舶電氣接地故障防治措施

在船舶電氣接地故障進(jìn)行查找以及預(yù)防的過程中，需要加強(qiáng)技術(shù)方面的保證，同時(shí)完善故障的管理制度體系，規(guī)范電氣接地故障的解決流程，才能夠有效地防止電氣接地故障問題對船舶發(fā)展造成的影響。具體來說，首先要提高電氣接地故障防治的管理意識(shí)，其次是要增強(qiáng)電氣設(shè)備的絕緣性，另外還需要定期測量電氣絕緣的電阻，保障船舶電氣接地故障問題得到及時(shí)的解決。

5.1 提高故障的管理意識(shí)

在船舶電氣接地故障的預(yù)防過程中，需要加強(qiáng)對于接地故障的重視，這也是保證出現(xiàn)故障問題之后，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行及時(shí)查找，并了解故障產(chǎn)生位置的重要基礎(chǔ)。實(shí)際上，用電系統(tǒng)是十分關(guān)鍵的組成部分，使用的電力通常是三相三線的方式，一旦在電氣線路中出現(xiàn)了接地故障問題，其他部分也不會(huì)受到相對應(yīng)的影響，仍然能夠繼續(xù)進(jìn)行工作。但是要保證在出現(xiàn)電氣接地故障之后，能夠進(jìn)行及時(shí)的處理，防止由于這部分的故障問題而導(dǎo)致其他部分再進(jìn)一步產(chǎn)生故障，使整個(gè)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴(yán)重的短路現(xiàn)象，使線路被損害，就需要船舶管理人員關(guān)注接地故障的查找以及防治工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)船舶接地系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障問題，對其進(jìn)行及時(shí)的排除以及解決，使船舶的運(yùn)行更加穩(wěn)定。

5.2 增強(qiáng)電氣設(shè)備絕緣性

船舶電氣系統(tǒng)比較復(fù)雜，而使用專用的絕緣電阻，能夠在一定程度上防止電氣接地系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，也能夠讓船舶免受影響，但絕緣電阻本身具有一定的不確定性，在其實(shí)際運(yùn)行的過程中，可能會(huì)出現(xiàn)一定的變化，因此會(huì)導(dǎo)致對絕緣電阻的數(shù)值進(jìn)行掌握的過程中存在極大的難度。這就需要結(jié)合實(shí)際情況關(guān)注船舶電氣故障接地系統(tǒng)的檢修工作，了解絕緣電阻的性能以及運(yùn)行的狀況，掌握好絕緣電阻變化過程中的一些客觀規(guī)律，同時(shí)對檢測獲得的結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)深入的分析，了解整個(gè)測量過程中獲得的數(shù)據(jù)，將此作為檢修的依據(jù)來設(shè)定科學(xué)合理的檢修方案，有效地防治在傳統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)電氣接地故障的問題。有一些設(shè)備在比較差的環(huán)境運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)其他的問題，比如當(dāng)電氣設(shè)備位于甲板上時(shí)，周邊環(huán)境中的濕度可能會(huì)比較高，因此而導(dǎo)致設(shè)備線路容易受潮，那么就可以采用二次隔離的方式，防止潮濕環(huán)境對于設(shè)備的線路造成的影響，讓設(shè)備的整體絕緣性能得到進(jìn)一步的提升，防止船舶運(yùn)行過程中出現(xiàn)電氣接地故障而對運(yùn)行效果造成影響。

5.3 定期的測量絕緣電阻

在船舶運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合關(guān)于電氣設(shè)備方面的使用管理和要求，定期組織開展電氣絕緣電阻的測量工作，主要是由于整個(gè)船舶的運(yùn)行過程中，工作的環(huán)境本身比較復(fù)雜和惡劣，因此在船舶中的一些線路和電氣設(shè)備很容易受到潮濕環(huán)境的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)接地故障。在此基礎(chǔ)上就需要結(jié)合實(shí)際情況采取合適的措施，防止這種問題的產(chǎn)生，因此需要針對船舶電氣系統(tǒng)中的絕緣電阻進(jìn)行定期的測量，發(fā)現(xiàn)故障問題時(shí)，安排專業(yè)人員對其進(jìn)行處理，保證船舶安全運(yùn)行。

6 結(jié)語

影響船舶運(yùn)行的因素有很多，船舶的電氣接地故障就是其中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，一旦船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)中出現(xiàn)了故障，就需要對其進(jìn)行及時(shí)的查找，了解故障產(chǎn)生的具體位置，使查找的效果更加準(zhǔn)確，節(jié)省工作人員的時(shí)間，讓故障問題得到更及時(shí)的解決，使船舶運(yùn)輸業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。