在船舶上防止电气接地故障的查找和解决方法

时间：2024-11-13作者：安科瑞电子商务（上海）有限公司浏览：27

摘要：随着现代船舶电气自动化水平的日益提高，对船舶电力系统供电的安全性和可靠性提




出了更加严格的要求。作为影响供电可靠性因素之一的电气绝缘性能逐渐成为各方关注的。文章对电力系统接地故障进行分析，并提出查找及解决方法，以期为相关工程案例提供参考。




关键词：船舶电气；接地故障；查找及解决方法




0引言




随着现代船舶电气自动化程度的不断提高，船舶电站容量已由千瓦级发展到兆瓦级，随之而来的是电网的绝缘问题更加**。由于船体之间存在分布电容等因素，电网并非是理想的对“地”绝缘系统。若电网绝缘较差，可能发生单相接地故障，将产生较大的漏电流或接地故障电流。虽然其电流数值不足以触发保护，但此故障如长期存在，将导致如下后果：1）引起局部发热，使绝缘损坏加剧，特别是中压电系统易产生电弧，甚至引起火灾；2）在接地装置紧固不牢靠或接地电阻＞10mΩ时，人员误触设备带电金属外壳会引发触电危险；3）故障进一步扩大，当2根相线接地时，会发生短路故障，造成开关跳闸断电，对船舶航行和人身安全带来不同程度的危害。为**电力系统的，对电气系统接地故障类型进行分析和快速查找，就显得尤为重要。




1电气绝缘电阻对接地故障的影响和解决方法




1.1电缆绝缘性能影响主要因素




1）船舶电气设备工作环境特殊，其长期处于高温、高湿、高盐及振动环境。直流电机碳刷产生的“碳粉”往往会造成电气设备和电缆的绝缘体老化、破损、绝缘电阻下降，导致接地故障的发生。




2）舰船建造时，照明灯具接线“碰壳”问题往往会导致电气接地故障；使用“自攻螺钉”来固定安装在内装板上的设备时，经常由于刺穿电缆绝缘等问题导致电气接地故障。在船舶建造、修理及日常管理过程中，需要对电气设和电网的绝缘性能进行定期测量，并将测量数据进行对比。必要时可绘制相应的曲线图，以此来判断绝缘电阻的变化趋势，进而制订对电气设备和电缆的检修、更换及保养计划。本文将以电力系统中常见的电动机和电缆为例，分析其绝缘电阻的变化情况。




1.2电动机绝缘性能分析




1）当电动机绝缘电阻在1MΩ以上时，电机处于正常工作状态，可随时投入运行。需注意其工作环境的变化并避免长期在过载临界值处运行电机。




2）当电动机的绝缘电阻在0.1MΩ～1MΩ范围内时，在电机停止工作后，可利用其自带的加热器或灯泡进行烘潮操作以提升其绝缘性能。在电动机重新投入工作前测量其绝缘电阻，若仍未恢复，则严禁工作并应及时进行维修保养。




3）当电动机的绝缘电阻在0.05MΩ～0.1MΩ范围内时，应将电动机进行解体清洁、烘烤、浸漆操作，使其绝缘电阻稳定在1MΩ以上。在紧急情况，将电动机投入使用时，若电动机绝缘性能降低为受潮所致，可采取“点动”方法以提高其绝缘性能。




4）当电动机遭海水浸渍，绝缘电阻严重降低时，为了避免更换全部绕组，可将海水浸透的电动机放在温度为80℃左右的蒸馏水中，浸15h以上，使电动机内的盐分完全溶解于蒸馏水。然后，采用真空烤炉加热干燥绕组，并测量绕组的绝缘值，若绝缘情况改善，则电动机可继续采用。




1.3船用电缆绝缘性能分析




舰船用电缆由于长期运行在湿热、高温、振动、盐雾和油雾等不良环境中，其绝缘材料会逐渐老化，进而导致电缆的绝缘性能降低，严重时甚至引起火灾，危及舰船的航行安全。




1.3.1电缆绝缘电阻测试方法




1）测试设备：经检定合格的兆欧表。




2）测试电压选择：额定电压为36V～500V的电缆采用500V兆欧表进行测量；额定电压500V～3300V的电缆，采用1000V的兆欧表测量。




3）将电缆与设备的接线端脱开，令电缆的屏蔽层接地，测量导体和屏蔽层之间的绝缘电阻及芯线与芯线之间的电阻值。




1.3.2检测依据




电缆芯线与芯线之间、芯线与地（屏蔽层）之间的冷态绝缘电阻应大于5MΩ。




1.3.3电缆绝缘检测数据应用




一般情况下，电缆绝缘数据检测只适用于船东计划延长舰船使用周期的改装工程，目的是为了控制改装成本及避免更换电缆带来的牵连工程。而对于其他情况，则应按相关标准和规范要求对电缆进行定期更换。




2. 绝缘监测及绝缘故障定位产品

AIM-T系列工业用绝缘监测仪

AIM-T系列绝缘监测仪主要应用在工业场所IT配电系统中，主要包括AIM-T300、AIM-T500和AIMT500L三款产品，均适用于纯交流、纯直流以及交直流混合的系统。

其中AIM-T300适用于450V以下的交流、直流以及交直流混合系统，AIM-T500适用于800V以下的交流、直流以及交直流混合系。AIM-T500L相比AIM-T500增加了绝缘故障定位功能。

3. 绝缘故障定位产品

工业用绝缘故障定位产品配合AIM-T500L绝缘监测仪使用，主要包括ASG200测试信号发生器，AIL200-12绝缘故障定位仪，AKH-0.66L系列电流互感器，适用于出线回路较多的IT配电系统。

4. 绝缘监测耦合仪

绝缘监测耦合仪配合AIM-T500绝缘监测仪使用，主要包括ACPD100，ACPD200，适用于交流电压**690V，直流电压**800V的IT配电系统。

总结：船舶电气接地故障对电网的运行*要，为了避免接地故障的发生，应从提高安全意识入手，加强对电气系统绝缘电阻的测量和监视。及早发现潜在的故障隐患，并采取科学合理的方法迅除，确保船舶和人员的安全。








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