摘要:目前,航运业在运输领域的重要性愈发凸显,而船舶电气设备是船舶中极为重要的组成部分,但受到外部环境的影响,船舶电气设备很容易发生故障问题,其中接地故障尤为常见,为此需要对船舶电气设备接地故障进行有效分析与处理。本文对船舶电气的接地故障及其对应处理进行分析。
关键词:船舶;电气设备;接地故障
引言:本文研究首先就船舶电气设备的接地故障成因、影响及特征进行分析,在此基础上探讨船舶电气设备接地故障的处理方法,以期减少设备接地故障对于船舶电气设备运行的干扰与影响。
一、船舶电气的接地故障
1、船舶电气的接地故障成因
船舶长时间航行的过程中,会受到多种因素的影响,出现电气故障或设备故障,而这些故障问题的产生,会在很大程度上造成电气运行障碍,其中电气接地故障较为常见。对船舶电气接地故障的成因进行分析,可归结为以下方面:1)船舶电气设备的设计与安装科学性不足,这种问题尤其在大容量电气设备中较为常见,基于此,在进行船舶电气接地故障成因分析时,应着重考量这方面的成因,减少电气接地故障问题;2)船舶电气设备在具体的运行过程中出现设备腐蚀问题,这种情况下通常设备的经济寿命会受到严重影响,需要在规定期限内对电气设备进行重新更换,以减少电气故障对设备运行造成的影响;3)电气设备在实际使用中,缺少足够的维护与保养,在这种情况下,电气设备发生接地故障的可能性也比较高。
2、船舶电气接地故障影响
船舶电气接地故障问题发生之后,通常会导致电气漏电流问题的产生。船舶电弧电阻具备较大的电容值,因而会产生较大的零序电压。这种情况下,当发生电气接地故障时,船舶电气设备的元器件依旧保持运行,但这些元器件在实际运行中的状态并不稳定。而这种问题的产生,主要是由于间接性电路旁路的存在,可能会导致电气设备与岸基期间出现电流及电压异常情况,造成船舶电气设备受到损伤。当出现船舶电气接地故障时,电气设备外壳带电的情况下,船舶相关工作人员的生命财产安全可能会受到影响。另外,当船舶电气接地故障未设置断路设备的情况下,设备运行安全也会受到影响。
3、船舶电气接地故障特征
与其他电气设备相比,船舶电气设备具备特殊性,比如船舶电气设备容易腐蚀与老化等,其设备的独特性决定了船舶电气设备接地故障的特性,具体可将其设备故障特征归结为以下方面:1)电气接地故障具备繁琐性特征。船舶电气设备结构繁琐,构成散乱,当电气设备发生接地故障时,也具备复杂性特征;2)电气接地故障具备隐蔽性特征,船舶电气设备通常会采用绝缘保护措施,许多情况下会采取二次绝缘保护,因此当电气设备发生接地故障时,其隐蔽性十分明显;3)电气接地故障具备高频率特征。船舶电气设备的使用环境较为特殊,长期处于潮湿环境下,会导致船舶电气设备接地故障的发生频率增加。
二、船舶电气接地故障的处理措施
1、划定船舶电气接地故障范围
船舶电气设备接地故障的产生,对其事故成因进行探索与分析,而对于故障成因的确定会遇到较大难度,因此可将船舶电气设备安装绝缘保护装置,一旦发生电气设备接地故障,则该绝缘保护装置会及时作出提示。在对船舶电气设备接地故障进行查找时,应首先将接地故障的大致位置及接地故障产生的范围加以确定,一旦船舶电气设备接地故障发生,则应根据电气设备所处的外部环境,对电气设备的工作状态与工作情况加以确认,根据电气设备的具体情况划定接地故障范围。切断电气设备的电源供应,以便于对电气设备的接地故障成因加以明确。当电气设备接地故障发生时,绝缘保护装置会发出示警,在警报停止的位置,可确定其接地故障的发生位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果未能确定接地故障的发生范围,则应当适当扩大设备故障的搜寻范围,以期更好地进行故障诊断。
2、查找船舶电气接地故障点位
在大致划定电气设备接地故障范围之后,应对故障船舶电气接地故障的具体点位加以确认,明确线路故障或设备故障问题。在具体的故障查找时,应首先断开设备电源,检测线路及绝缘电阻,如果存在零电阻或小电阻,则可确定为具体的接地故障位置。
1)线路接地故障的查找。将线路故障查找范围进行拓展,对线路的所有开关进行注意排查与比对,比对电阻具体数值,电阻越低的线路就越可能发生接地故障。
2)设备接地故障的查找。采用相对专业的工作方法对电气设备的接地故障进行检查。通常来说,船舶电气设备中的发电机、照明设备与通讯设备较为常见,这些电气设备的接地故障成因,通常包含以下方面:①船舶航行过程中受到水流冲击而导致船体受到严重腐蚀,船舶上的电气设备的腐蚀程度也会有所提升,导致电气设备接地故障高发;②电气设备运行时间过长,会导致设备绝缘体长时间处于高温状态,绝缘体的磨损速度提升,容易断裂。另外,设备密封性不足,容易导致设备进水,导致设备接地故障。针对电气设备的接地故障问题应采取相应的故障处理措施。以照明设备为例,当照明设备发生接地故障时,应当关闭所有开关,切断设备内开关,并断开全部端口,对照明设备与线路进行检测,无绝缘电阻或电阻较小的情况下,可确定为接地故障点。与照明设备相似,通信设备当出现接地故障时,其主要原因通常也是线路腐蚀或绝缘损坏问题,导致接地故障产生,也可采用常见的接地故障查找方法。
3、针对接地故障采取具体措施
1)设备老化情况下的接地故障处理。当接地故障是由于设备老化而产生,通常应采取以下措施加以处理。首先,根据当前故障信息,对电气设备现行运行状态进行判断,并对电气设备的老化元器件进行及时更新;其次,强化对于电气设备的维护与管理,时刻掌握电气设备的具体运行情况及设备老化程度,便于明确设备的具体运行情况。
2)设备设计安装中的接地故障处理。对电气设备进行接地设计时,应对相关规定加以严格遵守。就电气设备接地现象,可以划分为3种类型,即电缆接地、设备接地与特殊接地。在实际安装时,应严格按照相关技术标准与相关规定进行操作。电气设备接地设计与安装,工作电压超过24V的电气设备,就需要采取接地措施。当电气设备采取接地措施时,应直接在船舶船体上进行固定或船体焊接,可采用支架焊接的方式。如果需要将电气设备安装于木质材料或铝制材料上,可采取接地导线或铜皮进行接地。电缆接地措施时,工作电压在24V以上的电缆,应采取安全接地措施。如果电缆具备金属外壳与铠装,则应将接地措施应用于电缆的2个端点;如果电路电缆的一端的最终分支电缆电路与交流电源单芯电缆,可采用一端接地措施。
3)在设备运行过程中的接地故障,应做好日常工作之中的有效维护与保养,对设备运行情况进行及时记录,对设备元器件的工作情况进行分析,确定设备故障隐患,一旦出现接地故障时,应采取及时有效的处理措施。当设备运行时,如果出现导线收缩或绝缘性能不足等问题,则极有可能导致电路电压、电流或电阻的异常情况,甚至导致相关装置的断路现象。基于此,应对电气设备的元器件位置是否合理,一旦出现故障问题,则应做好及时调整与维护。
结束语
针对船舶电气设备接地故障问题,应明确接地故障的成因,确定接地故障特点,需首先明确船舶电气设备接地故障范围,进而进一步细化确定传播电气设备接地故障点位,采取有效措施就设备安装、老化及运行过程中出现的接地故障加以解决。
参考文献
[1]黄朝静,谢根,赵天翔,等.船舶电气设备接地问题的分析和预防[J].科技风,2018(28):189+192.
[2]杨子风.船舶电气的接地故障及分析处理方法[J].船舶标准化工程师,2018,51(04):91-93.
论文作者:张礼进
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/5/6