船舶电气绝缘检查及缺陷处理方法优化研究论文_冯荣荣,冯小慧

新大洋造船有限公司 江苏扬州 225000

摘要:目前,科技迅猛发展,我国的船舶电气绝缘检查及缺陷工作的发展也有了进步。在船舶建造的过程中需要充分重视电气工程的管理,因为船舶的电气设备一旦出现问题,便容易导致船舶出现工期滞后、火灾甚至爆炸等重大的问题,如果在海上一旦出现以上问题,会导致船舶上的工作人员的生命安全受到严重的威胁,并且船舶上的货物也会面临着消失在海上的危险,再者,对于船舶建造企业而言,对其口碑形象的树立也存在一定的阻碍,因此在船舶建造的工程中,必须要做好电气工程的管理工作,提升船舶电气系统的整体水平,提升其安全系数,保障船舶建造过程,以及交付后船舶上的工作人员与货物的安全。

关键词:船舶电气绝缘检查;缺陷处理;方法优化研究

引言

与陆地电站相比,船舶电站的工作和使用环境更差。船舶系统电气设备需要考虑盐雾、油、湿度、温度等因素,以及船舶的倾斜和摇摆。这些恶劣的条件是对整个船舶电气系统绝缘保护的测试。长期的绝缘故障的存在将导致短路事故,从而使船舶电子产品,电气设备损坏,甚至导致船舶电力系统的故障和整个船舶电力的丧失,损失船舶安全航行权力,影响船员和船舶的安全。在如此复杂的多层电力系统中,当绝缘故障点发生时,绝缘故障点系统的智能、快速、准确定位的研究和应用将对船舶领域产生重大影响和前沿意义。从效益上看,该系统支持用户设备的维护、维修和保养,节约了维护、维修和保养成本,将成为船舶标准配置的安全系统。

1船舶建造工程中电气工程用电安全管理

电气工程的用电安全是整个工程需要重视的问题,因为在电气工程的建设过程当中,一旦出现用电安全事故,便极有可能导致工作人员死亡或残疾,因此需要为用电安全管理做好充分的准备。第一,进行用电事故的救治培训。在电气工程项目中,一旦出现用电事故,事故人员势必会面临严重的伤势,在医护人员到来之前,需要具备专业知识的人员对其进行救治,以争分夺秒为事故人员赢取更多的生存的机会,再者,通过用电事故的救治培训也能增加工作人员对用电事故后果的了解,使其在工作过程中更加专注和小心,其因分神而出现的用电事故的概率也会降低。第二,进行用电安全培训。许多参与电气工程的工作人员具备丰富的电气知识,但是很多情况下,会出现意外的人员两极化非常严重,通常为经验丰富的员工或缺乏经验的员工,对于缺乏经验的员工而言,应当加大力度为其进行用电安全的培训,对于具备充分的经验的员工而言,应当对其强调用电安全的重要性,提升其因自身经验丰富而逐渐降低的用电安全意识。

2采集定位系统的研究与要求

(1)特征的采集和定位的系统采集还应该考虑电力系统的电压范围,并应可以用于电力系统交流690V和690V以下45~66赫兹。每个采集定位系统可以采集多个分支的相关数据,通常为8个或16个。当系统中心检测到整个电力系统绝缘故障时,采集定位系统需要能够手动或自动启动定位功能。对于监控超时的情况,采集定位系统需要能够手动或自动复位并重新启动定位功能。有很多级别的超级大型电站系统是非常复杂的,为了实现所有必要的收集和定位功能,分支之间的通信功能需要收集定位系统之间的中心,并且能够为每个系统可以配置地址。传统的地址范围可以是1-16。(2)采集定位系统工作环境要求满足船舶电气设备的相关工作温度,如-5~55℃,存储温度为-25~70℃;相对湿度要求≤95%,不结露。(3)抽样定位系统主要功能,定位系统数据的主要来源是测量装置的基本单元,通过测量装置测量在基层多通道测量装置的测量值可以进入集同时定位装置、和同步阅读,每个采集定位系统之间可以通过内部沟通形式的沟通。根据设定的故障阈值,故障检测和故障分支自动定位。同时,在采集定位系统中也可以考虑故障支路的显示。(4)采集定位系统的技术指标,采集定位系统通常安装在船舶的电气设备上,对工作环境温度也有一定的要求,常规为0~50℃。单个采集定位系统的输入通道可设置在8-16个路,功耗控制在15v•A以下,响应时间小于35s。工作电压可视为一般工作电压36v以下,采集定位系统可安装在导轨安装板上。

3船舶电气绝缘检查及缺陷处理方法优化

3.1检测策略参量的设定与缺陷参量的获取

1)根据船舶上所要检测电气设备的电路电压量,完成对待检测电气设备的电路检测策略电压范围量的设定,将优化的电压范围域设定为~,将设定的电压参量附加给检测中的任意一条采集A/D,使其能够同时对多条电气电路进行绝缘数据的回收采集。为了避免同步回收数据的拥堵,减轻数据的处理压力,策略中将同步采集数值的初始量设定为10,最大初始量设定为20。同时,在策略中增加了对绝缘故障点定位参量自动执行量与手动执行量的设定,以及相关检测执行时间量对应超时处理参量的优化设定,其中包括对通信地址配置量的优化,将传统的对接地址配置量由1~8优化提升至1~32,最大限度保证回收采集的通信能力。2)在检测温度的策略上,对温度支持量进行了硬件匹配性优化调整,根据硬件规格的极值量,将采集温度策略量设定为–4℃~+60℃,可记忆温度量设定为–20℃~+75℃;湿度标准量限定条件设定为在≤75%时,无可见的凝结水。3)在故障缺陷定位策略上,设计对故障的阀值进行了优化,增加对电气之路的探测深度,减小故障敏感系数,提升故障敏感度,为故障定位参量的识别,提供响应时间。策略参量直接针对检测主线,策略中除对CAN类型主线的支持外,还增加了对PIC协议主控的支持,进一步增强了对故障缺陷点识别检测的兼容性与稳定性。4)在响应时间参量方面,策略在常规基础数值量的基础上,将响应时间的温度关联量由传统的2℃~50℃优化调整为0℃~55℃。将每一条检测信道单位时间下的电路总功值调整为小于10V/A,以此保证电路的响应时间不大于25s。

3.2电气检测结构的建立

在提出的船舶电气绝缘检查及缺陷处理方法优化研究中,主要针对传统电气绝缘检查方法下,单侧极的侵限绝缘检测识别度问题。因此,设计首先对检测的整体结构进行优化设计。检测整体结构如图1所示。整体结构分为两大单元,分别为电气绝缘状态的检测采集单元与检测数据分析后的参量输出处理单元。在2个单元中,第1单元主要负责对船舶电气设备整体电路的绝缘状态的数据的采集,其中包括对各个不同传感器的数据回收;第2单元主要负责对采集回收的状态数据进行结缘参量的比对、计算与分析,以及对分析结果数据输出,在此结构中包含另一个专门对电气电路单侧极集中侵限绝缘检测的子结构,即单侧极的集中侵限绝缘检测策略结构。

图1 电气绝缘检测结构图

结语

在船舶建造工程中做到电气工程管理是一项艰巨但是必须要完成的任务,在船舶中,电气系统安全关系到船舶整体的安全,船舶建造工程中电气工程的质量管理工作包括施工准备阶段的质量管理、施工过程中的质量管理以及施工之后的质量管理。

参考文献

[1]吴志良,姚玉斌,汪旭明,牛小兵.船舶电子电气工程专业实践教学改革探索[J].航海教育研究,2019,36(02):56-58.

论文作者:冯荣荣,冯小慧

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/29

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