船舶電氣接地故障分析及預(yù)防

袁陽 趙朋遠(yuǎn)

摘要：隨著科技的快速發(fā)展，人類對(duì)海洋開發(fā)日漸深入，船舶的發(fā)展向著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，電氣設(shè)備的作用越來越重要，由于船舶中電氣設(shè)備工作環(huán)境的特殊性，對(duì)船舶長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的運(yùn)行提出更高的要求，尤其是其安全性是個(gè)國家航海部門和船級(jí)社關(guān)心的問題，電氣接地對(duì)船舶的安全運(yùn)行及其重要，對(duì)電氣設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行合適的接地，關(guān)系著設(shè)備的安全可靠的運(yùn)行，還關(guān)系到操作人員的人身安全。本文通過對(duì)船舶電氣接地故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并提出切實(shí)可行的處理方法。

關(guān)鍵詞：船舶電氣；接地故障；預(yù)防措施；分析

一、船舶電氣接地發(fā)生故障時(shí)的特點(diǎn)

在船舶運(yùn)行過程中，常見的問題是電氣接地故障，由于設(shè)備的工作環(huán)境較為惡劣，對(duì)接地設(shè)備產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，工作人員在維護(hù)過程中，可能會(huì)忽略具有潛伏性特點(diǎn)的故障問題，使得整個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)安全性的故障。怎樣對(duì)船舶電氣的內(nèi)容進(jìn)行有效的查找和防止，是重要的工作內(nèi)容。當(dāng)船舶電氣出現(xiàn)接地故障的時(shí)候，會(huì)由于工作狀態(tài)的不同，產(chǎn)生具有差異性的接地電容，當(dāng)電容很大的時(shí)候，不容易對(duì)所產(chǎn)生的零序電流的整數(shù)值進(jìn)行確定；當(dāng)發(fā)生接地故障的時(shí)候，所產(chǎn)生的接地電流是不同的，接地電阻多是金屬、電弧，還有就是船舶的電氣系統(tǒng)會(huì)受環(huán)境的影響，在一些比較惡劣的環(huán)境影響下，電氣線路會(huì)發(fā)生短路的問題。

二、船舶電氣接地故障的原因及危害

1.船舶電氣接地故障的原因

由于船舶電氣設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間在海水環(huán)境中運(yùn)行，工作環(huán)境十分惡劣，濕度很大并隨著油霧、鹽霧及霉菌等影響，使得設(shè)備快速老化。還有就是設(shè)計(jì)安裝不合理，工人施工沒有按照設(shè)計(jì)圖紙施工，如有忽略就可能導(dǎo)致電氣接地故障，設(shè)備的維護(hù)不到位，使得設(shè)備帶病運(yùn)行，導(dǎo)致電氣接地故障，另外電氣設(shè)備超期運(yùn)行，設(shè)備老化后不及時(shí)更換，增加電氣接地故障的概率。

2.船舶電氣接地故障的危害

電氣故障導(dǎo)致不帶電的物體帶電，容易導(dǎo)致人體觸電，有的接地故障電流較小，保護(hù)器無法動(dòng)作，如果處理不及時(shí)容易造成設(shè)備局部溫度過高誘發(fā)火災(zāi)，不利于船舶工作人員的維護(hù)，出現(xiàn)人員傷亡、船舶毀滅等狀況。傳感器等弱電系統(tǒng)接地故障造成測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致操作人員不能正確判讀，不利于船舶運(yùn)行。電氣接地故障容易出現(xiàn)短路情況，由于短路電流超出電纜和設(shè)備的承受能力，容易發(fā)生火災(zāi)，影響船舶的正常運(yùn)行。為了促進(jìn)船舶工作的穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)對(duì)故障類型及原因展開分析，避免出現(xiàn)船舶安全事故。

三、船舶電氣接地故障的查找與分析

1.故障區(qū)域的確定和排查

船舶電氣接地出現(xiàn)故障的時(shí)候，應(yīng)先確定故障的區(qū)域，當(dāng)絕緣儀表發(fā)出提醒警報(bào)的時(shí)候，應(yīng)進(jìn)行分析，對(duì)船舶中運(yùn)行的電氣設(shè)備、新裝電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，在惡劣環(huán)境中工作的設(shè)備內(nèi)容展開調(diào)查，切斷電源然后進(jìn)行檢查和排除。在檢查過程中，如果報(bào)警的提醒消除，對(duì)故障的發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行確定。

2.故障點(diǎn)的確定和排查

確定電氣接地故障發(fā)生的區(qū)域后，對(duì)故障的類型進(jìn)行確定，了解電氣設(shè)備接地，再借助主配電板和電氣設(shè)備上的開關(guān)進(jìn)行斷開操作，應(yīng)借助兆歐表對(duì)線路、絕緣電阻的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)量，如果出現(xiàn)低電阻或零電阻，可以對(duì)故障的發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行確定。

（1）線路接地

如果線路接地故障，利用線路中的各開關(guān)作為結(jié)點(diǎn)，采用分段排查的方法，從分電箱到實(shí)際的用電負(fù)載。對(duì)照明線路來說，采用并聯(lián)的方法進(jìn)行連接，應(yīng)降低工作量，進(jìn)行分割法檢查，然后在借助兆歐表進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量電阻值低的線路進(jìn)行檢查。

（2）電氣設(shè)備接地

當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，應(yīng)采取專業(yè)的檢查策略，電氣設(shè)備包括照明系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，主要是工作環(huán)境處在高濕度的環(huán)境下，備用電動(dòng)機(jī)由于長(zhǎng)期不使用而受潮，使得絕緣性降低，還有就是由于電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，絕緣體的受熱時(shí)間長(zhǎng)，由于老化出現(xiàn)開裂的問題，照明系統(tǒng)出現(xiàn)故障是燈頭接頭和外殼接觸的密封性較差。

四、船舶電氣接地故障的處理

1.設(shè)計(jì)安裝方面接地故障處理

船舶電氣接地設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照國家相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，設(shè)備接地分為設(shè)備接地、電纜接地和特殊接地，接地電阻應(yīng)符合要求。對(duì)設(shè)備接地工作電壓在24V以上，都應(yīng)接地可靠。設(shè)備接地應(yīng)接到船體固定結(jié)構(gòu)或船體焊接的基座上，安裝在鋁質(zhì)圍板或木質(zhì)板上的設(shè)備接地，通過接地導(dǎo)線連接到船體的鋼質(zhì)部位。對(duì)于電纜的接地工作電壓在24V以上的電纜需要可靠接地，電纜的金屬外套、鎧裝層應(yīng)在電纜兩端頭進(jìn)行接地。對(duì)于特種接地與電纜過渡箱連接的甲板電纜管或分支電纜需要接地，相鄰的電纜管在法蘭連接處用銅皮或電纜連接。

2.對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中接地故障處理

當(dāng)船舶電氣在運(yùn)行的時(shí)候，應(yīng)對(duì)接地設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，對(duì)于接地設(shè)備情況進(jìn)行記錄，找出可能存在的問題。當(dāng)電氣設(shè)備接地出現(xiàn)故障的時(shí)候，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行解決。通常接地故障產(chǎn)生的原因是導(dǎo)線絕緣不良、導(dǎo)線出現(xiàn)收縮或元件放錯(cuò)等情況。

3.對(duì)于設(shè)備自然老化接地故障處理

對(duì)于設(shè)備老化所產(chǎn)生的接地故障處理應(yīng)做好船舶電氣設(shè)備的日常管理，對(duì)接地設(shè)備應(yīng)查看設(shè)備檔案，了解接地設(shè)備的啟用時(shí)間、運(yùn)行狀況、更換時(shí)間等信息，還應(yīng)結(jié)合設(shè)備的實(shí)際工作狀態(tài)及時(shí)做好接地設(shè)備的更換工作。

4.加強(qiáng)重視

船舶正常使用三相三線制的電源，當(dāng)電氣設(shè)備中某一線路發(fā)生接地故障時(shí)，不會(huì)對(duì)其他電氣設(shè)備的運(yùn)行帶來影響。如果不及時(shí)進(jìn)行處理，可能導(dǎo)致設(shè)備短路，導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行，對(duì)船舶供電造成嚴(yán)重的影響。所以船舶人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)接地故障的重視程度，及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行排查，保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)踐運(yùn)行過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)盡可能的避免船舶電氣設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間且持續(xù)性的處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，借助于此種方式防止因絕緣體老化問題而出現(xiàn)的接地故障。與此同時(shí)，在相關(guān)工作人員在電纜敷設(shè)周邊區(qū)域進(jìn)行電焊切割作業(yè)的過程當(dāng)中，必須確保對(duì)電纜保護(hù)的有效性，從而防止接地故障的產(chǎn)生及蔓延。

5.加強(qiáng)管理

加強(qiáng)對(duì)電氣管理工作，有利于電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低電氣設(shè)備接地故障發(fā)生的概率，所以加強(qiáng)電氣管理工作十分關(guān)鍵。船員應(yīng)遵循船舶電氣設(shè)備管理的調(diào)理，按照規(guī)定進(jìn)行操作，定期對(duì)電氣絕緣電阻做測(cè)量工作。船舶工作環(huán)境十分特殊，導(dǎo)致電氣設(shè)備和線路受潮嚴(yán)重，對(duì)絕緣電阻造成影響，引發(fā)接地故障。所以船員應(yīng)進(jìn)行定期測(cè)量，發(fā)現(xiàn)絕緣電阻不符合規(guī)格的立刻解決。由于船舶長(zhǎng)期處于潮濕環(huán)境的工作中，電氣設(shè)備應(yīng)做好密封工作。對(duì)于電氣設(shè)備維護(hù)及更換，應(yīng)有效的恢復(fù)設(shè)備的防水外殼，保證其嚴(yán)密性。

結(jié)語

船舶需要長(zhǎng)時(shí)間在惡劣的環(huán)境中行駛，很大程度上降低船舶運(yùn)行的安全性，船舶電氣接地故障頻發(fā)，成為影響船舶安全運(yùn)行的巨大隱患，所以相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)船舶電氣設(shè)備的養(yǎng)護(hù)與維修工作，對(duì)故障進(jìn)行提前預(yù)防，當(dāng)船舶在運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)故障，相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)作出處理，將危害降到最小，保證船舶的正常航行。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳凱.船舶電氣的接地故障及其對(duì)應(yīng)處理分析[J].機(jī)電技術(shù)，2015（06）：135-137.

[2]孫傳宗.船舶電氣的故障分析與對(duì)策[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2016（6）：175-176.

[3]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.

[4]陳凱.船舶電氣的接地故障及其對(duì)應(yīng)處理分析[J].機(jī)電技術(shù)，2015.