趙日升 王久微 呂永坤
摘要:船舶電氣接地的故障與隱患影響了相關(guān)工作的順利實施,再加上船舶在運行時一直處在惡劣環(huán)境之中,溫度、濕度等相關(guān)因素都會對設(shè)備絕緣保護功能形成一定損壞。在這種情況下,船舶的電氣設(shè)備接地很有可能出現(xiàn)故障,若是沒有對這些故障和隱患進行及時處理,則會降低絕緣電阻,再加之外部環(huán)境的影響,會讓船舶設(shè)備運行出現(xiàn)很大的問題。就此,本文淺談船舶電氣的接地故障及分析處理方法,希望為相關(guān)人員提供理論參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:船舶電氣;接地故障;分析處理方法
1 船舶電氣接地故障的安全性影響
船舶電氣接地故障有著多發(fā)性特點,由于船舶長期行駛在潮濕的環(huán)境中,這會讓部分電氣接地設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率有所提升。再加之船舶電氣設(shè)備構(gòu)成比較復(fù)雜,有些電氣部分比較分散,這樣就導(dǎo)致了故障具有發(fā)展性特點。與一般的電氣接地設(shè)備相比,船舶電氣設(shè)備絕緣保護工作要求十分嚴格,一些關(guān)鍵的部位還要進行二次保護,這樣就讓一些電氣故障很難以被發(fā)現(xiàn)。導(dǎo)致船舶電氣接地出現(xiàn)故障的原因比較多,船舶電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,電力系統(tǒng)中有著很多不同支路,當(dāng)船舶正常運行時支路電流相對穩(wěn)定,但若是支路電容出現(xiàn)變化,則會導(dǎo)致支路電流也出現(xiàn)變化,進而致使船舶電氣接地出現(xiàn)故障。在這其中,交流多相接地或者是直流兩極接地會導(dǎo)致接地短路,單相或者是單極接地故障會導(dǎo)致故障電壓,這種故障電壓形成的接地電流比較小,不能夠觸發(fā)保護電器動作和及時切斷故障操作,并且還會導(dǎo)致局部溫度過高,這樣很有可能誘發(fā)火災(zāi)。接地電壓和地之間容易出現(xiàn)打火現(xiàn)象,或者是拉出電弧而引發(fā)火災(zāi)。直流正極接地會致使和負極電源相接的分合閘線圈負極接通,進而讓保護電氣出現(xiàn)誤動作。就運行中的船舶而言,接地故障會導(dǎo)致船體自身形成接地電流,進而影響到船舶電磁隱身性能,若是一些軍用艦船出現(xiàn)了接地故障問題,則會對其戰(zhàn)斗性與安全性形成很大的影響。因此,船舶電氣接地安全性十分重要,在實際工作中必須要分析船舶電氣接地故障出現(xiàn)的原因,并在此基礎(chǔ)上實施接地故障的預(yù)防措施。
2 船舶電氣接地故障的原因分析
船舶在長期航行過程中,由于會受到很多因素的影響出現(xiàn)故障在所難免,這就給正常運行造成極大的影響。尤其是電氣的接地現(xiàn)象極為常見,究其原因主要包括以下幾點:
(1)船舶電氣設(shè)備的設(shè)計、安裝不夠科學(xué)。尤其是大電容的船舶產(chǎn)品,經(jīng)常會出現(xiàn)電氣接地的問題,在實際的工作中,頻頻出現(xiàn)。因此,設(shè)備必須依據(jù)相關(guān)標準進行設(shè)計,否則會產(chǎn)生安全問題。
(2)船舶設(shè)備被腐蝕。這樣的設(shè)備一般經(jīng)濟壽命比較短,使用到規(guī)定的期限則需要重新更換,否則極易發(fā)生故障。
(3)平常的維護與修理工作不足。船舶所有的設(shè)備皆不能離開日常的良好護理與維修,船舶電氣類設(shè)備也不例外,若不進行精心地維護與保養(yǎng),勢必容易產(chǎn)生接地的故障。
3 船舶電氣接地故障的分析處理方法
3.1加強重視與管理
在一般情況下,船舶使用的是三相三線制的電源,若是電氣設(shè)備的某個線路出現(xiàn)接地故障,并不會對其他設(shè)備的運行形成影響。但若是不對故障進行及時處理,發(fā)生其他的接地故障時,就會致使設(shè)備出現(xiàn)短路情況,進而導(dǎo)致設(shè)備無法正常運行,影響了船舶的正常供電。所以,在工作中一定要及時排除故障問題,確保所有電氣設(shè)備都能夠正常運行。船員要依據(jù)相關(guān)規(guī)定對船舶電氣設(shè)備進行操作與調(diào)整,定期對電氣絕緣電阻進行測量。因為船舶工作環(huán)境有著一定的特殊性,所以電氣設(shè)備與線路受潮問題十分嚴重,這對絕緣電阻有著很大的影響。因此,經(jīng)過定期的測量可以對這些問題進行有效的預(yù)防,在測量中若是發(fā)現(xiàn)問題要及時解決。長時間處在潮濕環(huán)環(huán)境的設(shè)備要進行密封,電氣設(shè)備若是受潮或進水,則會對其性能形成影響,所以要保障設(shè)備嚴密性也是重要的預(yù)防工作之一。
3.2設(shè)備自然老化的接地故障處理
對船舶上的電氣設(shè)備進行有效的日常管理,特別是針對一些重要的設(shè)備,需要建設(shè)合理的設(shè)備管理檔案,要對每一臺接地設(shè)備的啟用時間、實際運行狀況和維修記錄等信息進行詳細的了解,然后工作人員要依據(jù)自己掌握的信息和實際情況,對設(shè)備實際工作態(tài)度進行調(diào)整,在必要的時候要對一些老化的設(shè)備進行更換,提升關(guān)鍵設(shè)備的性能。在實際工作中要預(yù)防電氣接地設(shè)備出現(xiàn)故障,需要盡量避免設(shè)備長時間的超負荷工作,要建設(shè)科學(xué)合理的工作機制。使用科學(xué)工作方式避免線路絕緣老化的現(xiàn)象,降低接地線路故障出現(xiàn)的頻率,確保設(shè)備的正常運行。工作人員還需要對電纜進行敷設(shè),使用焊接工藝時要對周圍區(qū)域進行有效保護,以防接地故障范圍的擴大。
3.3設(shè)計與安裝問題產(chǎn)生的接地故障處理
對接地進行實際設(shè)計時,一定要嚴格遵循相關(guān)的規(guī)定。對于設(shè)備接地現(xiàn)象來說,主要可以分為3種不同的類型:電纜接地、設(shè)備接地和特殊接地。需要特別注意的是,對接地電阻進行規(guī)劃設(shè)計以及實際安裝的時候,一定要參照有關(guān)說明,認真執(zhí)行,并且要達到一定的標準。對于設(shè)備接地,只要大于24V的工作電壓的設(shè)備,都應(yīng)該采取接地措施。在設(shè)備接地的過程中,需要直接接入船體的固定結(jié)構(gòu)與船體焊接的底座,也可以用支架連接的方式,對于安設(shè)在木質(zhì)板上或鋁質(zhì)圍板的接地,應(yīng)當(dāng)有效利用接地的導(dǎo)線或者銅皮,接入船體的鋼質(zhì)位置;對于電纜接地的情況,只需工作電壓大于24V的電纜,需進行安全接地。對于金屬外套,一般要在電纜的2個端點處接地;針對最終分支的電路電纜與傳輸交流單相的電源單芯電纜,可以在一端接地;對于特別的接地狀況,分支電纜或者和電纜過渡箱相連的甲板電纜管,全部需要接地。如果是相鄰的電纜管,要在法蘭的連接位置,用銅皮、電纜,進行連接,并確保接地的橫截面不小于16mm。
3.4設(shè)備在運行中的接地故障處理
在船舶電氣正常運行的時候,一定要加強對接地設(shè)備進行有效的維修與保護,并隨時記好每個接地設(shè)備的運行狀況,分析各個器件的工作情況,最后找到大體的故障隱患。若發(fā)現(xiàn)了接地故障,需要及時采用有效措施進行處理。一般情況下,導(dǎo)線收縮、絕緣性能下降,或元件放錯位置,皆是發(fā)生接地故障的原因。以上因素會引發(fā)電路的電壓、電流、電阻異常,或產(chǎn)生電擊事故,可能引起接地故障的熔斷器、熔絲、斷路器的斷路現(xiàn)象。這還需要工作人員關(guān)注電氣設(shè)備的導(dǎo)線絕緣狀況,如果出現(xiàn)絕緣性能的損傷,則要及時加以修復(fù)。此外,需要注意電氣元器件的位置是否合理。如有問題,要及時調(diào)整。對備用的照明設(shè)備、發(fā)電機、通訊設(shè)備等,應(yīng)當(dāng)定期展開維修與保養(yǎng)工作,時常對其接地狀況認真檢查,發(fā)現(xiàn)問題,立刻處理。由于設(shè)備常期處于潮濕的環(huán)境中,因此所有設(shè)備都須進行二次隔離,增強電氣設(shè)備的絕緣性能。
結(jié)語:
綜上所述,對于船舶電氣的接地故障來說,具有一定的隱藏性、繁瑣性、經(jīng)常性的特點,主要原因包括設(shè)備的腐蝕、安裝不合理、修理工作不足等。這對給船舶的正常航運工作帶來極大的影響,甚至?xí)戆踩鹿省R虼?,相關(guān)工作人員一定要高度重視對接地故障的預(yù)防與處理,做好設(shè)備運行的巡查工作,不斷提升自身專業(yè)能力,遇到接地故障時,能夠及時查明原因,并且,及時采用有效的處理方式,妥善解決故障,進而為船舶電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行打下基礎(chǔ)。
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(作者單位:1.上海外高橋造船有限公司;2.大連中遠海運重工有限公司;3.大連中遠海運重工有限公司)