淺談如何做好船舶電氣接地故障查找與預防工作

王宏偉 王旭 李丹

摘 要：本文總結了船舶電氣接地故障的查找方法，提出了接地故障的預防措施，即提高對接地故障的認識、加強船舶電氣管理、采用二次隔離絕緣就能很好的預防船舶電氣的接地故障。

關鍵詞：船舶電氣；接地；故障查找；預防

船舶電氣系統的設備接地分為接地保護和接地故障。其中接地保護是指把船舶電氣系統的設備的金屬外殼、電纜的護套和設備的支架與大地等單位的船體進行良好的連接，按照接地功能的不同，又分為工作接地、防干擾接地、保護接地、其他接地等；接地故障主要包括船舶電氣系統的設備的主電路非正常接地，金屬的導電部分非正常接地，由于絕緣層被損壞、絕緣層老化以及環境惡劣導致的接地，絕緣電阻減小。

因為船舶的工作環境比較惡劣，如高溫、高濕、沖擊、震動、搖擺、霉菌、油霧、鹽霧等，這就很容易損壞電氣設備的線路，破壞電氣設備的絕緣結構，降低絕緣電阻的電阻值，從而導致接地故障的發生。盡管接地故障發生的原理非常簡單，但因為船舶有著復雜特殊的結構，使得電氣設備的接地故障難以查找和排除，文章在參閱相關文獻的基礎上，對船舶電氣接地故障的查找和預防作一總結。

一、接地故障的查找方法

實際上，船舶電氣設備的接地故障的本質就是電路與大地之間的絕緣被損壞，大大減小了電路對大地的絕緣電阻，損壞嚴重要減少到零。所以對電路的接地故障查找最簡單的方法是使用歐姆表等儀器對絕緣電阻測量即可。

在當前的船舶主配電板上，通常配備有對絕緣電阻進行監視或測量設備，常見的有地氣燈、絕緣電阻測量儀、絕緣監視報警儀等。如果有電路的接地故障發生，則輪機的管理人員就會及時發現。但有的時候接地故障的發生很難使相關工作人員了解到故障的具體位置和具體設備，這就需要通過以下兩種方法查找。

1.由點及面、由網絡到設備，逐一檢查，定位故障范圍。當發生接地故障時，要準確判斷在哪個地方發生了接地故障，首先要對發生報警時正在工作的電氣設備進行排查，再根據最近是否有新的電氣設備安裝以對其進行排查，排查的依據是此設備已經在工作，假如有在惡劣環境條件下工作的電氣設備也要進行排查，排查的方法采用切斷其工作來進行，倘若切斷此設備后報警就能消除，則可以斷定此處就是接地故障點，報警如果沒有消除則要擴大排除的區域。對配電板的排查采用逐個斷開負載開關的方法，接地故障點存在的地方就是報警消除的開關位置。

2.用儀表排查故障點位置。接地故障的范圍確定后，就要進一步確定故障是用電設備接地的原因還是線路接地的原因。切斷設備的電源開關和主配電板上的負載開關，用儀表—兆歐表對電氣設備的絕緣電阻和供電線路分別進行測量，測量電阻很低或為零位置就是故障點的位置。

假如是破損的供電電纜接地，則需進一步排查是其中的哪一根電纜，哪一段芯線接地。通常是采用分段查找的方法，結點是線路中的每個開關，比如主配電板到分電箱，再從分電箱到用電負載。但照明線路存在特殊情況，一般情況下船舶上的照明線路安裝形式是并頭，在分電箱中，許多燈具由一個開關控制，燈具之間并接，這時就要采用中間分割法進行故障點的排查，以加快排查的速度。常見的故障有電纜芯線連接燈具或接到設備時容易被卡破損；電氣設備的進線孔存在毛刺，在船舶航行來回振動時造成電纜破損；此外電焊、釘子、氣割、螺絲操作或物體都能損壞電纜。

假如是用電設備接地故障，則需要進行專門的排查。船舶上的用電設備主要是照明設備、通訊設備和電動機。通常情況下，照明設備接地故障的主要原因是：燈頭接頭的地方碰到外殼；艙外燈的開關和燈罩沒有密封好，外界有水進入；接錯了三芯插頭。對照明設備接地故障的排查采用的是關斷法，即將每個照明燈具的開關和照明分電箱中的接地回路的開關斷開，再將所有插頭拔出，把儀表的一根線與開關的一根線相連接，儀表的另外一根線與外殼連接，按順序將燈具接通或將插頭插上，當某一燈具接通后絕緣電阻為零或某一插頭插上后絕緣電阻為零，則說明此處為接地故障點。電動機接地的主要原因是：因船舶處在非常潮濕的環境中，繞組容易受潮，電機在長期不使用的情況下受潮，導致絕緣電阻降低，嚴重的失去絕緣作用；電機的使用時間過長或長時間的負載工作，導致繞組的絕緣因為長時間的受熱而變得焦脆，嚴重的甚至導致絕緣的開裂、分層、脫落；損壞的電機軸承導致轉子掃膛，引起鐵芯局部過熱，將絕緣燒壞；電機的接線端子與外殼相接觸；電機進線孔沒有密封好導致進水。通常對電機設備的故障排查方法是將聯接線拆開，用儀表的一根線接繞組，另一根線連接電機的外殼，絕緣電阻為零則說明是繞組接地。

此外，倘若絕緣電阻很小，但不是零，則要考慮電器元件的受潮原因，船艙外的電器、廚房的電器或機艙下的電器等，密封不好則易受潮，降低了絕緣電阻。

二、接地故障的預防措施

1.提高對接地故障的認識。當前的船舶電網是三相三線制，雖然電氣設備在線路一處接地仍能夠正常運行，但如果不及時排除接地故障，則在第二處接地的情況發生時，就會導致短路，使線路遭到破壞，嚴重影響了線路運行的安全性和可靠性。船舶上的電氣設備管理人員和機電管理人員要在思想上有足夠的重視。當前，船舶上的輪機管理人員對輪機比較重視，而對電網則比較輕視，電氣管理顯得比較薄弱，尤其對電氣接地故障易忽視，所以一定要提高全員對接地故障的認識。

2.加強船舶電氣管理。船舶電氣管理與電氣接地故障的發生有著密切的關系，電氣管理工作質量越高，電氣接地故障發生的幾率就越小。

要按照電氣設備管理的相關規定，定期做好電氣設備絕緣電阻的測量工作。因為船上工作環境非常潮濕，電氣設備和線路受潮的幾率非常大，能夠降低絕緣電阻，容易引起電氣接地故障，當絕緣電阻值小于規定值時，要立即采取措施。要保持電氣設備良好的水密性，尤其是露天甲板上和潮濕環境中的設備，設備的密封泥和密封條不能隨便去掉，當檢修完設備或更換設備后，要保持好設備的密封性能。保證電氣設備正常運行，不負荷使用，以防止繞組過熱導致老化；在電纜的上方進行電焊氣割操作時要對電纜進行保護，以防損壞電纜；要按規定進行接線安裝，與電纜相互接觸的地方要光滑，以防電纜被損。

3.采用二次隔離絕緣。對于在潮濕環境下的電氣設備，如廚房中的電氣設備、船艙外的照明燈、浴室和衛生間的電氣設備，很難提高其絕緣電阻，為使其他線路的工作不受影響，則采用隔離變壓器二次隔離這些設備，以使線路總的絕緣電阻得到提高。

三、結語

良好的船舶電氣設備的絕緣能夠有效保證電氣設備正常運行，接地故障不容忽視，只有采取相應的接地故障預防措施，才能排除船舶電氣的接地故障，保證船舶電力系統的安全運行。

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