船舶電氣接地故障的安全性分析

姜應戰，姜海龍，劉金輝，張海鵬

（海軍潛艇學院動力操縱系，山東青島，266100）

船舶電氣接地故障的安全性分析

姜應戰，姜海龍，劉金輝，張海鵬

（海軍潛艇學院動力操縱系，山東青島，266100）

本文從船舶電氣接地故障的特點出發，對船舶電氣發生接地故障的原因進行了分析，同時也探討了兩種船舶電氣接地故障的查找方法，并提出了幾點船舶電氣接地故障的處理方法，旨在提高船舶電氣設備的安全性，保證船舶的可靠運行。

船舶電氣；接地故障；原因；措施

1 船舶電氣接地故障的特點

船舶電氣接地故障具有三個明顯的特點[1]：第一，多發性。第二，復雜性。第三，隱蔽性。

2 船舶電氣接地故障的安全性影響

交流多相接地或直流兩極接地會造成接地短路電流。單相或單極接地故障會產生故障電壓，該故障電壓產生的接地電流相較短路電流小，常不能使保護電器動作以及時切斷故障，而是局部溫度過高而誘發火災等危險。同時，接地電壓與地之間容易打火或拉出電弧引發火災。直流正極接地，可能造成與負極電源相接的分合閘線圈、繼電器線圈與負極接通而使保護電器誤動作；直流負極接地，可能造成分合閘線圈、繼電器線圈被短接而使保護裝置拒動作。對于軍用艦船而言，接地故障會使船體產生接地電流，影響艦船的電磁隱身性能，進而對其戰斗安全性能造成影響。

3 船舶電氣接地故障發生原因

第一，船舶的安全運行，主要靠的就是船舶的電氣設備，但是電氣設備如果長時間處于運行狀態，就會對船舶接地電容產生影響，嚴重時會造成電容出現波動現象，而電容的這種波動，又會對船舶電力系統中運行的電流產生影響，使得實際的電流與預設的電流出現很大偏差，極易導致船舶出現接地故障；第二，船舶的電氣設備結構比較復雜，其電力系統中存在很多不同的支路，在船舶正常運行時，支路電流都比較平穩，如果支路電容發生變化，同樣會造成支路電流發生相應的變化，這種情況也是引發船舶電氣接地故障的一個原因；第三，在一個電路里，除了電容的變化會引起電流的變化之外，電路中電阻的變化同樣會引起電流發生變化，進而導致船舶電氣接地故障；第四，船舶電氣設備的電容都比普通的電容大很多，降低了電氣設備的零序電壓，也是引發船舶電氣接地故障的另外一個原因[2]。

4 船舶電氣接地故障的查找方法

4.1 逐次排查

在逐次排查故障點的過程中，工作人員需要認真仔細，尤其是長時間處于惡劣環境的電氣設備，應當重點排查，需要注意的是，在對設備進行排查時，必須切斷電源，避免設備漏電對工作人員生命安全造成威脅。如果確定整個排查過程準確無誤，卻沒能找到故障點，則需要工作人員重新確定故障范圍。此外，工作人員還可以通過逐個斷開總配電板開關的方式，確定船舶電氣接地故障點的具體位置。

4.2 故障點查找

通常情況下，我們將船舶電氣接地故障分為兩種類型，即船舶電氣設備接地故障和船舶電氣線路接地故障[3]。第一，線路接地故障。這種故障需要將故障點進行細化，精確到線芯，通常的確定方法是對線路中的每個開關進行分段排查。第二，電氣設備接地故障。這種類型的接地故障，就需要對船舶的電動機系統、通訊系統以及照明系統逐次進行專業化檢查。根據經驗和實踐，筆者將船舶電氣設備接地故障出現的原因進行了總結：首先，船舶長時間運行在水中，電氣設備在運行的過程中不斷放熱，使得電氣設備在高溫環境下運行；其次，船舶備用電動機設備使用頻率不高，在船舶運行的過程中很容易受潮，導致絕緣電阻降低，加上環境潮濕的影響，絕緣體很容易發生開裂或者漏電等老化現象；最后，電機設備各個進線孔密封性較差，出現進水現象。根據船舶電氣設備接地故障發生的原因，相關工作人員可以斷開電氣設備的電源，將設備的連接線拔出后拆開，利用兆歐表對其進行測量，如果發現絕緣電阻為零，就可以將其認定為故障點。

5 船舶電氣接地故障安全預防措施

5.1 設計安裝方面接地故障處理

按照國家相關標準和規定，設備接地方式可以有三種，包括設備接地、電纜接地以及特殊接地，在這三種接地方式當中，都需要確保接地電阻符合要求。對于一些設備，如果其工作電壓超過24V，就應當進行接地處理。對于船舶設備而言，需要將這些設備直接與船體固定結構相連接。此外，船舶上存在很多與船體相焊接的基座和支架，船舶設備接地也可以與這些基座或者支架相連接；如果一些電纜工作電壓超過24V，也需要對其進行接地處理。電纜的金屬外套、鎧裝層一般應在電纜兩端頭進行接地。傳輸交流單相電源的單芯電纜、最后分支電路的電纜等可以在一端接地。對于特種接地：與電纜過渡箱連接的甲板電纜管或分支電纜均需接地，相鄰兩根電纜管在法蘭連接處用銅皮或電纜連接，其接地截面積不小于16 mm2。

5.2 對于設備運轉中接地故障處理

為了確保船舶電氣設備的安全運行，需要時常對這些設備進行保養與維護，并做好相關維護維修記錄，方便工作人員對船舶設備安全狀態進行分析，及時發現其中存在的安全隱患。電氣設備中導線或者元件的絕緣不好或者元件放置不當而引起接地故障時，會導致電路中電流、電壓、電阻出現異常，發生電擊現象，觸發接地故障熔斷器、熔絲或斷路器周期性斷路。這就需要在日常工作中，時常觀察電氣設備導線絕緣情況，發現絕緣損傷應及時修復；并注意元器件放置位置是否正確，不正確時，應及時調整。對于備用發電機、照明設備及通訊設備，要定期做好維護保養，經常性地對其接地情況進行檢測，發現不合格，立即予以處理。要做好二次隔離；由于船舶電氣設備常年處于潮濕的環境中，所有電氣設備都要進行二次隔離，以此提高電氣設備的絕緣性能。

6 結束語

由于船舶需要長時間處于比較惡劣的環境當中，在很大程度上降低了船舶運行的安全性，尤其是頻發的船舶電氣接地故障，已經成為影響船舶安全運行的巨大隱患，因此，相關工作人員必須加強對船舶電氣設備的養護維修工作，對一些故障進行提前預防，一旦船舶在運行的過程中發生故障，相關工作人員必須及時作出處理，將危害降到最小。

[1]陳凱.船舶電氣的接地故障及其對應處理分析[J].機電技術,2015,06:135-137.

Safety analysis of marine electrical ground fault

Jiang Yingzhan,Jiang Hailong,Liu Jinhui,Zhang Haipeng
(Power control department of Navy Submarine Academy,Qingdao Shandong,266100)

The characteristics of the ship from electrical ground fault departure, the ship’s electrical ground fault analysis of the causes, but also explored two marine electrical ground fault search method,and made a deal with several marine electrical ground fault the method, aimed at improving the safety of marine electrical equipment to ensure reliable operation of the vessel

Marine Electrical; Ground Fault; causes; measures