试论船舶电气的接地故障及分析处理方法

试论船舶电气的接地故障及分析处理方法

张亮樊恒飞施华杰

沪东中华造船集团上海江南长兴造船有限责任公司201913

摘要：接地故障是船舶电气在正常运行中的常见现象，对船舶的正常航行会产生较大影响。本文通过分析船舶电气接地故障产生的原因，为故障的排除和解决提供可行措施。

关键词：船舶电气；接地故障；阻值排查

引言：船舶的电气设备复杂程度较高，且产生的接地故障一般较隐秘，给故障排查和检修带来一定困难。掌握相关的故障查找方法和维修技术，能够确保电气设备的高效运行，保证船舶的航行安全。

1船舶电气接地故障的产生原因及影响

1.1故障产生的原因

船舶在航行过程中，由于环境变化及其他特殊情况，容易产生一些故障，从而影响船舶的正常航行。尤其是对于电气设备，易发生电气接地故障。其原因主要包括以下几个方面：（1）电气设备本身在设计、制造、安装方面的不科学、不合理而带来的故障。大型电容电气设备发生电气接地故障的情况较多，因此在船舶电气设备投入使用之前的各个阶段，应严格按照相关的管理体系和设计标准来进行，减少船舶电气接地故障的发生概率。（2）腐蚀、氧化、磨损等带来的设备本身的老化。电气设备的经济寿命有限，因此在日常使用时应根据其经济寿命定期进行更换。（3）日常管理维护工作疏忽带来的故障。设备的高效运行离不开科学的维护保养工作，若没有按照规定对设备进行检修保养、使其带缺陷投入运行，也会导致电气接地故障的发生[1]。

1.2故障造成的影响

船舶电气接地故障对船舶运行产生的影响很大，故障发生时，船舶电气存在漏电流。当电弧电阻的电容较大时，其零序电压也会较大。接地故障发生时，各元件仍处于工作状态，但其状态并不稳定,主要是由间接电路旁路引起的，因此各元器件易产生电流电压异常的情况，从而导致船舶电气设备被破坏。此外发生电气接地故障时，容易给相关的检修、维护人员带来一定的人身伤害，其原因是故障中的电气设备外壳可能带电，尤其是当接地故障断路器未被设置时进行相关操作，易发生人员被电击的危险。

2船舶电气接地故障的处理办法

2.1故障查找

由于电气设备本身及电气接地故障的发生原因的复杂性，在查找故障时具有一定的困难。因此应设立合理的检查范围，并依照一定的查找流程和分析方法来确定电气接地故障产生的原因。

2.1.1故障发生范围的确认

船舶电气接地故障发生后，应首先确定出故障发生的位置。查看电气设备当前的工作状态，主要查看对象为新安装的设备及运行环境较为恶劣的设备。然后将各设备的电源依次切断，进行故障排查。若报警终止则证明故障在此发生，若报警继续则需要扩大检查的范围，在配电板上通过依次切断电源并以故障报警作为参照来排查故障的发生位置。

2.1.2故障具体发生点的确认

在确定了接地故障的大概发生范围后，需要对具体的故障点进行排查，进一步明确故障产生的原因以便进行维修。在进行故障点确认时，首先应切断相关设备电源，使用欧姆表对线路及绝缘电阻进行检测，电阻值为零或较小的区域就是故障点。具体的确认流程如下：（1）线路故障：当确认为线路故障时，要将检测范围细化到线路內芯，将全部的线路开关依次排查并对比欧姆表测得的电阻值，其中数值较低的便为故障点。（2）电气设备故障：因设备问题引发的接地故障在排查时需要使用一定的检测方法，船舶中常见的电气设备包括发电机、照明、通讯等设备。其中引起发电机故障的主要原因有：由于船舶航行过程中受到不同水质的冲刷浸泡，船上设备易因长期处于潮湿的运行环境而被腐蚀损坏。而电器类设备在此环境中其绝缘电阻容易被损害，进而影响其作用效果；发电机在启动时长期处于超负荷运转状态，使其中的绝缘体因受热过高、过久而断裂；电动机与设备外壳相连线路的接线孔密封程度不够导致内部进水也会破坏其接地作用效果。引发照明设备故障的原因同样来自于设备内部进水对接地效果的影响，照明设备部件及开关质量不合格、接孔密封不足等均会导致设备内部进水。在进行排查时首先应切断所有电源，利用检测设备对相关线路及照明设备进行逐一检测，其中绝缘电阻阻值较小的为故障点。引发通讯设备故障的原因主要是线路及设备的腐蚀损害，其检测方法与照明设备大体相同，均是通过对比各部分绝缘电阻阻值来确定。

2.2具体处理办法

2.2.1设备设计安装带来的故障

为保证船舶电气设备在投入使用时符合各项要求，减少由于设计安装漏洞带来的电气接地故障，在进行相关事前工作时，应严格按照国家相关管理法规进行，保证其各部件的参数、质量均符合行业要求。在进行安装工作时，也要依照相关的工作流程进行，保证电气设备无故障隐患的投入使用。在进行船舶电气设备设计制造工作时，其中的接地电阻需满足一定要求。（1）设备接地：工作电压25V以上的设备均应依照要求进行接地并直接接到固定船体结构或焊接在船体上的支架、基座上，而处于木板、铝板上的设备在接地时要连接到钢构船体部位上。（2）电缆接地：与设备相同，25V以上的电缆需要进行接地工作，金属外皮需在电缆两端进行接地，而分路电缆、单芯电缆等在电缆一端接地即可。（3）特殊接地：连接过渡箱的电缆均需接地，对于相邻的电缆管，需要使用铜皮、电缆等在法兰的连接处进行连接，其接地横截面应保证在16毫米以上[2]。

2.2.2设备老化带来的故障

船舶电气设备老化带来的接地故障，主要通过及时了解、判断目前设备的运行情况进行部件或整体更换来解决。此外在进行电气设备的日常维护保养工作时，应详细记录各个阶段设备的检修情况，实时掌握设备的运行状态，保证电气设备正常运行。

2.2.3设备运行过程带来的故障

为保证船舶电气设备的正常运行，应做好设备日常维护保养工作，及时记录器工作状态及各个部件的运行情况，找到发生故障的大概范围，确定故障点并及时进行维修更换。绝缘性降低、元件位置错误等均可能造成接地故障，导致电流电压异常、断路甚至电击事故的发生，因此需要相关的工作人员在日常巡检中及时发现并加以解决。

结论：为保证船舶的正常航行、减少电气设备接地故障的发生，相关人员应掌握科学的故障排查和处理方法并加强日常维护，保证电气设备的正常运行。

参考文献：

[1]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.

[2]黄乔铃.船舶电气的接地故障及其对应处理探究[J].建材与装饰,2017(30):229-230.