摘要：隨著現(xiàn)代船舶電氣自動(dòng)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(yán)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(diǎn)。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(dòng)化程度的不斷提高，船舶電站的容量已經(jīng)從千瓦級(jí)發(fā)展到兆瓦級(jí)，隨之而來(lái)的是電網(wǎng)的絕緣問(wèn)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(huì)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(hù)，但如果長(zhǎng)期存在這種故障，會(huì)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(dāng)人們誤觸設(shè)備時(shí)，帶電金屬外殼會(huì)造成觸電風(fēng)險(xiǎn)；3)故障進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)兩條相線接地時(shí)，會(huì)出現(xiàn)短路故障，導(dǎo)致開關(guān)跳閘斷電，對(duì)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(duì)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(zhǎng)期處于高溫、高濕、高鹽和振動(dòng)環(huán)境中。DC電機(jī)碳刷產(chǎn)生的“碳粉"往往會(huì)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(shí)，照明燈具接線“碰殼"的問(wèn)題往往會(huì)導(dǎo)致電氣接地故障；當(dāng)安裝在內(nèi)裝板上的設(shè)備用“自攻螺釘"固定時(shí)，電氣接地故障往往是由于刺穿電纜絕緣等問(wèn)題造成的。在船舶建造、維修和日常管理過(guò)程中，有必要定期測(cè)量電氣設(shè)備和電網(wǎng)的絕緣性能，并比較測(cè)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(shì)，進(jìn)而制定電氣設(shè)備和電纜的維護(hù)、更換和維護(hù)計(jì)劃。本文將以電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的電機(jī)和電阻分析為例。
1.2電機(jī)絕緣性能分析
1）當(dāng)電機(jī)絕緣電阻為1M時(shí)。?上述情況下，電動(dòng)機(jī)處于正常工作狀態(tài)，可以隨時(shí)投入運(yùn)行。應(yīng)注意其工作環(huán)境的變化，避免電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在過(guò)載臨界值下運(yùn)行。
2）當(dāng)電機(jī)絕緣電阻為0.1時(shí)。M?～1M?在范圍內(nèi)，電機(jī)停止工作后，可以使用自己的加熱器或燈泡進(jìn)行干燥和潮濕操作，以提高其絕緣性能。電機(jī)重新投入工作前測(cè)量其絕緣電阻。如果還沒(méi)有恢復(fù)，嚴(yán)禁工作并及時(shí)維護(hù)。
3）當(dāng)電機(jī)的絕緣電阻為0.05M時(shí)。?～0.1M?在范圍內(nèi)，電機(jī)應(yīng)進(jìn)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(dāng)電機(jī)投入使用時(shí)，如果電機(jī)的絕緣性能因潮濕而降低，可以采用“點(diǎn)動(dòng)"的方法來(lái)提高其絕緣性能。
4)當(dāng)電機(jī)被海水浸泡，絕緣電阻嚴(yán)重降低時(shí)，為了避免更換所有繞組，浸泡在海水中的電機(jī)可以在溫度約80℃的蒸餾水中浸泡15小時(shí)以上，使電機(jī)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(cè)量繞組的絕緣值。如果絕緣改善，電機(jī)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(dòng)、鹽霧、油霧等不良環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，其絕緣材料會(huì)逐漸老化，從而降低電纜的絕緣性能，甚至嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(guò)絕緣狀態(tài)和性能來(lái)判斷。電網(wǎng)斷電或設(shè)備未供電時(shí)，可根據(jù)便攜式兆歐表測(cè)量的靜態(tài)絕緣電阻進(jìn)行判斷；電網(wǎng)帶電時(shí)，可根據(jù)配電板兆歐表或交流絕緣監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量的動(dòng)態(tài)電阻進(jìn)行判斷。動(dòng)態(tài)電阻可以更好地反映環(huán)境、介質(zhì)損耗、極化和機(jī)械振動(dòng)對(duì)電阻的影響，從而更真實(shí)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(cè)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(qiáng)管理，提高思想意識(shí)
船舶電力系統(tǒng)通常是三相三線絕緣供電系統(tǒng)。當(dāng)一相接地發(fā)生在線路上時(shí)，只會(huì)導(dǎo)致非接地相的電壓升高，電氣設(shè)備仍然可以正常運(yùn)行。但如果不及時(shí)排除，當(dāng)另一相接地時(shí)，會(huì)造成短路故障和開關(guān)跳閘，進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)供電的可靠性產(chǎn)生不利影響。因此，機(jī)電設(shè)備管理人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)接地故障的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，有效避免接地故障。
2.2定期測(cè)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(jí)，選擇相應(yīng)的兆歐表。
2）一般情況下，動(dòng)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(kù)管理系統(tǒng)，并將數(shù)據(jù)作為維護(hù)的基礎(chǔ)。
2.3加強(qiáng)設(shè)備管理
1）保持電氣設(shè)備密封的完整性。對(duì)于安裝在室外環(huán)境和潮濕場(chǎng)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(shí)更換。對(duì)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(zhǎng)時(shí)間過(guò)載運(yùn)行，防止絕緣部分因過(guò)熱而老化。熱繼電器和空氣斷路器應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)合理選擇，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定過(guò)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(shí)，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(qiáng)技術(shù)保障，防止微杜逐步發(fā)展
1）使用變壓器進(jìn)行兩次隔離。
因?yàn)橛绊戨姎庠O(shè)備絕緣性能的主要因素是潮濕環(huán)境，所以對(duì)于安裝在廚房、衛(wèi)生間等潮濕場(chǎng)所的電氣設(shè)備，采用隔離變壓器進(jìn)行兩次隔離，從而避免上述電氣設(shè)備絕緣性能的降低對(duì)其它電網(wǎng)設(shè)備的影響。
2）采用新型交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置
伴隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，新型交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置不僅可以監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的絕緣性能，而且可以快速指出接地故障點(diǎn)的位置，從而為船員快速排除故障提供技術(shù)保障。
3絕緣監(jiān)測(cè)及絕緣故障定位產(chǎn)品
4技術(shù)參數(shù)
5結(jié)論
船舶電氣接地故障對(duì)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。為避免接地故障，應(yīng)從提高安全意識(shí)入手，加強(qiáng)電氣系統(tǒng)絕緣電阻的測(cè)量和監(jiān)測(cè)。盡早發(fā)現(xiàn)潛在故障隱患，采取科學(xué)合理的方法快速消除，確保船舶和人員的安全。
參考文獻(xiàn)：
[1]黃喬鈴.船舶電氣的接地故障及其對(duì)應(yīng)處理探究[J].建材與裝飾,2017(30):229-230.
[2]占賢寶.船舶電氣的接地故障與處理措施[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(21):28-30.
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.8版
[4]安科瑞IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)故障定位裝置及監(jiān)控系統(tǒng)（中英文）2022.8版
