论文部分内容阅读
【摘 要】 船舶电气自动化系统可靠性的保障技术能够降低船舶发生故障的影响，保证船舶能够正常安全运行，在当前有着重要的作用。文章分析其故障问题，探讨其处理措施。
【关键词】 船舶电气；接地故障；处理措施
引言
船舶制造技术有了很大的进步，从以前的独立构造逐渐演变为整体自动化，电气系统亦随之有所改变。这种变化的发展在提高船舶性能的同时，也增加了维修的困难，给船舶电气维修人员增加了很大的压力。
一、电气设备选用、安装以及接线的要求
船舶上应用的电气设备，其材料必须耐用性、耐潮性强，还需要有滞燃的特性，所有设备必须适应船舶航行的特殊环境。采用的绝缘材料要有耐潮湿、耐腐蚀的特性，否则会引发绝缘电阻下降，危害设备以及操作人员的安全。导电材料一般采用铜或者铜合金制造。
另外，由于船舶航行时颠簸严重，因此电气设备应该相对稳定，能够耐受一定倾斜和振动等情况，即使船舶倾斜或摇摆严重，电气设备也能正常工作。在船舶上，电力系统采用一个相对独立的电网，频率和电压受负载变化的影响较大，当大功率设备启动时，整个电力系统会受到较大的冲击。
因此，电气设备要能够在船舶电力系统电压和频率波动的情况下正常工作。电气设备的外壳要根据船舶具体所处的环境来确定，比如在充满腐蚀性气体的环境中，外壳要具有较强的抗腐蚀性；在易燃易爆的环境中，电气设备要选用符合防爆标准的外壳；在潮湿的环境中，电气外壳的防潮性要强，且不生锈、不导电。
设备安装要充分考虑船舶所处环境的温度、湿度等条件，保证安装安全且维修保养方便。一般来说，船舶电气设备应该首先保证固定螺栓，安装平垫圈，然后加装减震装置。设备安装的高度、位置要科学合理。由于船舶上空间有限，各种功能舱之间距离也有限，因此能够产生高热量的电气设备不宜安装在与油舱等易燃易爆舱室临近的位置。若有些情况不能避免，则应使电气设备与舱壁有80mm以上的距离。
设备应安装在方便工作人员观察和操作的高度，不能过高也不能过低。船舶上的电缆铺设有一定的工艺标准，铺设时应该遵循。一般来说，铺设时电缆要最大限度地做到平直、整齐，电缆之间的间距要适宜，扎带要紧固；确保本安型电缆电路与非本质安全的电缆电路分开铺设，如果不能做到，则应使二者间距大于50mm并且穿过不同的电缆管。
2套舵机的电缆以及其他重要双套设备电缆，要尽可能相互远离铺设。电缆穿过不同功能的舱室时，电缆贯通要密封好，穿过防火或防水舱室时要做好相应等级的密封。电缆管在密封之前，其中的电缆要平整，电缆相互之间及与管壁之间要留有缝隙，以确保填充的材料有效发挥作用。要确保电缆接线整齐、清晰，芯线要按照电气原理图做好标识，以便检修。如果可能遇到极端环境，要对电气设备和接线进行必要的保护，以保证人员安全。
如果设备外壳的温度超过80℃，为防止人员烫伤，应该加装保护装置。有些工作场所会使电缆受到机械损伤，此时也应对电缆加以保护。保护措施包括给电缆加装钢板保护罩、挠性金属软管等。此外，电气设备上所有容易接触的金属部分都应该可靠接地。在航行中，电磁干扰也会对船舶电气设备可靠性造成损害，应最大限度减小电磁干扰。
二、电气设备
（一）使用监视检测仪进行分段排查
根本上来说，船舶接地故障其实就是电路对地面的绝缘损坏，也就是电路和地面之间的的绝缘电阻降低并可能无限趋近于零。因此，电路电阻值可以很好的反映接地故障的情况，也就是说接地故障的查找可以转换为绝缘电阻的检测。
所以，在船舶主板上应该安装电阻监测仪，当电路发生接地故障时，绝缘电阻监测仪会及时报警提醒工作人员。报警响起后，想要查找故障的具体位置和具体设备，可以采用后面的几个方法。
（一）先点后面、先软件后硬件，逐一排除，确定故障区域出现接地故障的情况，首要任务是找到故障点可能存在位置，应明确报警发生时正在工作的设备，再综合考虑近期安装的电气设备，考察设备的工作情况是否良好，设备是环境恶劣情况下的运行情况。
可以采用切斷工作法，如切除此设备就停止报警了，则接地故障点就在这个设备的位置；如果任然继续报警，则可加大查找的范围，在配电板上断开各个负载开关，观察报警器是否停止报警，使报警器停止报警的开关便是故障点的区域。
（三）用欧姆表直接查找故障点
得到大概的故障区域后，还需要明确接地的具体是线路还是用电设备，通过断开主板上的负载开关和设备上电源开关，利用欧姆表测量绝缘电阻，电阻很低甚至为零的点就是最可能的故障点位置。
一种情况是供电电缆损坏接地，这时应该检明损坏情况，确定具体损坏的的电缆段和具体的芯线。最常用的方法是以开关为起始点，对其他位置进行分段查找，如主板到分电箱，分电箱到用电负载。照明系统又存在不一样的情况，船舶照明的安装形式是并联，分电箱的一个开关控制着几个照明设备，这时查找起来会比较困难。
一般会采用中间分割法查找，例如接地分路的照明设备有十个，可在整个照明分路的中间分别并头，将电路分成两路，用欧姆表分别测量，电阻低的一边在慢慢的分段查找，如此可以用最快的方法找到故障点。一般电缆芯线进入照明设备时容易被割破，设备的进线填料工艺孔有毛刺。船航行过程中产生的振动，也会引起电缆破损。
另外一种情况是用电设备接地，则需要专门的检测。船上的主辅机械的电动机及照明、通讯设备主要由电设备来带动。绕组受潮，船上环境潮湿，备用电机长期不用容易受潮，使绝缘电阻下降甚至会导致绝缘老化，长期负载运行电机，绕组的绝缘长久受热而导致焦脆、开裂、分层、脱落电机轴承损坏引起转子扫膛，铁芯部分过热烧坏绝缘电机接线端子碰外壳或电机进线孔水密不好造成进水等，这些都是电动机接地的主要原因。
一般检查是拆开联接线，用欧姆表一线接绕组，一线接电机外壳，绝缘为零则是绕组接地。灯头接头处碰壳，灯头接线没按规定接与外壳相碰引起接地舱外灯灯罩及开关水密性不好，下雨时进水三芯插头接错，一些用电器的电源插头往往将相线与地线接反造成人为接地这些是照明设备接地故障的主要原因。 利用关断法可以很好的检查照明，具体步骤是断开分电箱中的接地回路的開关及各照明灯具的开关，拔出一切插头将欧姆表的一线接开关的一个出线端，另一线接外壳，逐个接通灯具或插上插头，当遇到接通某一灯具或插上某一插头时绝缘电阻为零，则是这一灯具或用电器接地。如果绝缘电阻在很低，但是还不是零电阻不（一般是电器元件受潮引起的）。平时应注意检查密封性，因为密封性不好的电气容易受潮短路，降低绝缘电阻从而发生电路故障。
三、接地故障防治策略分析
（一）加强重视理念
在船舶实施电网布置任务，需要结合三相三线电源进行单位故障问题探测，至于其余设备仍旧可以维持正常工作状态。调试工程如若不能及时应对，有关后续隐患问题将会强化激发效应，造成规模断路事故，制约线路运行能效的可靠程序，威胁船舶内部管制人员生命安全维护权力。因此技术人员必须保证整个应对流程的重视效果，保证任何技术问题的第一时间应对效果。
（二）巩固管理实效
船舶接地故障与整个电气规划工作存在着莫大的关联特征，根据科学电气管理要求分析，有关接地故障发生现象也基本得到合理抑制。首先，技术人员有必要联合电气设备安全管理条例进行绝缘电阻的定期校验，因为恶劣环境的长期侵蚀效果影响，电气设备经常衍生受潮问题，这对于绝缘电阻工作可靠地位将产生严重制约，激发接地故障的蔓延效用。因此，检验流程中一旦发现绝缘电阻实际数值低于规定区域标准，就必须立即采取隔离防护措施进行空间结构完善。具体保证设备的密封性作用，严禁密封条的剔除举动。经过电气设备科学检修处理之后，应该追加设备防水外壳。另外，设备不能接受长时期负荷运行结果，这是避免绝缘体产生老化现象的必要措施。在电缆区域周边进行电焊切割，线缆保护措施将不可或缺；至于接线安装工序更加要符合技术规定标准，接触面边缘需保持规则形状效果，进而有效规避电缆破损现象。
（三）实施二次隔离方案
因为船舶内部电气设备基本长期处于高湿度环境之中，包括甲板、厨房等管制单元在内，为了维持其余线路的稳定工作条件，必要时可依靠隔离变压装置进行二次隔离技术的补充，进而提升上述设施的绝缘标准，避免工作混乱状况的扩张效果。
结语
综上所述，涉及细化的防控措施，要尽量迎合科学布置与精准排查技术规范要求，确保整个系统的安全、稳定运行质量，为全面贯彻这部分事业长期可持续发展动机要求提供保障。
参考文献：
[1]尹茂林，瞿寒冰.配电系统单相接地故障分析[J].山东电力技术，2014，04：18-23.
[2]彭辉.关于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研析[J].科技风，2014，18：49.
[3]周卫新.接地故障回路阻抗测量和相关问题探讨[J].建筑电气，2014，04：26-30.
【关键词】 船舶电气；接地故障；处理措施
引言
船舶制造技术有了很大的进步，从以前的独立构造逐渐演变为整体自动化，电气系统亦随之有所改变。这种变化的发展在提高船舶性能的同时，也增加了维修的困难，给船舶电气维修人员增加了很大的压力。
一、电气设备选用、安装以及接线的要求
船舶上应用的电气设备，其材料必须耐用性、耐潮性强，还需要有滞燃的特性，所有设备必须适应船舶航行的特殊环境。采用的绝缘材料要有耐潮湿、耐腐蚀的特性，否则会引发绝缘电阻下降，危害设备以及操作人员的安全。导电材料一般采用铜或者铜合金制造。
另外，由于船舶航行时颠簸严重，因此电气设备应该相对稳定，能够耐受一定倾斜和振动等情况，即使船舶倾斜或摇摆严重，电气设备也能正常工作。在船舶上，电力系统采用一个相对独立的电网，频率和电压受负载变化的影响较大，当大功率设备启动时，整个电力系统会受到较大的冲击。
因此，电气设备要能够在船舶电力系统电压和频率波动的情况下正常工作。电气设备的外壳要根据船舶具体所处的环境来确定，比如在充满腐蚀性气体的环境中，外壳要具有较强的抗腐蚀性；在易燃易爆的环境中，电气设备要选用符合防爆标准的外壳；在潮湿的环境中，电气外壳的防潮性要强，且不生锈、不导电。
设备安装要充分考虑船舶所处环境的温度、湿度等条件，保证安装安全且维修保养方便。一般来说，船舶电气设备应该首先保证固定螺栓，安装平垫圈，然后加装减震装置。设备安装的高度、位置要科学合理。由于船舶上空间有限，各种功能舱之间距离也有限，因此能够产生高热量的电气设备不宜安装在与油舱等易燃易爆舱室临近的位置。若有些情况不能避免，则应使电气设备与舱壁有80mm以上的距离。
设备应安装在方便工作人员观察和操作的高度，不能过高也不能过低。船舶上的电缆铺设有一定的工艺标准，铺设时应该遵循。一般来说，铺设时电缆要最大限度地做到平直、整齐，电缆之间的间距要适宜，扎带要紧固；确保本安型电缆电路与非本质安全的电缆电路分开铺设，如果不能做到，则应使二者间距大于50mm并且穿过不同的电缆管。
2套舵机的电缆以及其他重要双套设备电缆，要尽可能相互远离铺设。电缆穿过不同功能的舱室时，电缆贯通要密封好，穿过防火或防水舱室时要做好相应等级的密封。电缆管在密封之前，其中的电缆要平整，电缆相互之间及与管壁之间要留有缝隙，以确保填充的材料有效发挥作用。要确保电缆接线整齐、清晰，芯线要按照电气原理图做好标识，以便检修。如果可能遇到极端环境，要对电气设备和接线进行必要的保护，以保证人员安全。
如果设备外壳的温度超过80℃，为防止人员烫伤，应该加装保护装置。有些工作场所会使电缆受到机械损伤，此时也应对电缆加以保护。保护措施包括给电缆加装钢板保护罩、挠性金属软管等。此外，电气设备上所有容易接触的金属部分都应该可靠接地。在航行中，电磁干扰也会对船舶电气设备可靠性造成损害，应最大限度减小电磁干扰。
二、电气设备
（一）使用监视检测仪进行分段排查
根本上来说，船舶接地故障其实就是电路对地面的绝缘损坏，也就是电路和地面之间的的绝缘电阻降低并可能无限趋近于零。因此，电路电阻值可以很好的反映接地故障的情况，也就是说接地故障的查找可以转换为绝缘电阻的检测。
所以，在船舶主板上应该安装电阻监测仪，当电路发生接地故障时，绝缘电阻监测仪会及时报警提醒工作人员。报警响起后，想要查找故障的具体位置和具体设备，可以采用后面的几个方法。
（一）先点后面、先软件后硬件，逐一排除，确定故障区域出现接地故障的情况，首要任务是找到故障点可能存在位置，应明确报警发生时正在工作的设备，再综合考虑近期安装的电气设备，考察设备的工作情况是否良好，设备是环境恶劣情况下的运行情况。
可以采用切斷工作法，如切除此设备就停止报警了，则接地故障点就在这个设备的位置；如果任然继续报警，则可加大查找的范围，在配电板上断开各个负载开关，观察报警器是否停止报警，使报警器停止报警的开关便是故障点的区域。
（三）用欧姆表直接查找故障点
得到大概的故障区域后，还需要明确接地的具体是线路还是用电设备，通过断开主板上的负载开关和设备上电源开关，利用欧姆表测量绝缘电阻，电阻很低甚至为零的点就是最可能的故障点位置。
一种情况是供电电缆损坏接地，这时应该检明损坏情况，确定具体损坏的的电缆段和具体的芯线。最常用的方法是以开关为起始点，对其他位置进行分段查找，如主板到分电箱，分电箱到用电负载。照明系统又存在不一样的情况，船舶照明的安装形式是并联，分电箱的一个开关控制着几个照明设备，这时查找起来会比较困难。
一般会采用中间分割法查找，例如接地分路的照明设备有十个，可在整个照明分路的中间分别并头，将电路分成两路，用欧姆表分别测量，电阻低的一边在慢慢的分段查找，如此可以用最快的方法找到故障点。一般电缆芯线进入照明设备时容易被割破，设备的进线填料工艺孔有毛刺。船航行过程中产生的振动，也会引起电缆破损。
另外一种情况是用电设备接地，则需要专门的检测。船上的主辅机械的电动机及照明、通讯设备主要由电设备来带动。绕组受潮，船上环境潮湿，备用电机长期不用容易受潮，使绝缘电阻下降甚至会导致绝缘老化，长期负载运行电机，绕组的绝缘长久受热而导致焦脆、开裂、分层、脱落电机轴承损坏引起转子扫膛，铁芯部分过热烧坏绝缘电机接线端子碰外壳或电机进线孔水密不好造成进水等，这些都是电动机接地的主要原因。
一般检查是拆开联接线，用欧姆表一线接绕组，一线接电机外壳，绝缘为零则是绕组接地。灯头接头处碰壳，灯头接线没按规定接与外壳相碰引起接地舱外灯灯罩及开关水密性不好，下雨时进水三芯插头接错，一些用电器的电源插头往往将相线与地线接反造成人为接地这些是照明设备接地故障的主要原因。 利用关断法可以很好的检查照明，具体步骤是断开分电箱中的接地回路的開关及各照明灯具的开关，拔出一切插头将欧姆表的一线接开关的一个出线端，另一线接外壳，逐个接通灯具或插上插头，当遇到接通某一灯具或插上某一插头时绝缘电阻为零，则是这一灯具或用电器接地。如果绝缘电阻在很低，但是还不是零电阻不（一般是电器元件受潮引起的）。平时应注意检查密封性，因为密封性不好的电气容易受潮短路，降低绝缘电阻从而发生电路故障。
三、接地故障防治策略分析
（一）加强重视理念
在船舶实施电网布置任务，需要结合三相三线电源进行单位故障问题探测，至于其余设备仍旧可以维持正常工作状态。调试工程如若不能及时应对，有关后续隐患问题将会强化激发效应，造成规模断路事故，制约线路运行能效的可靠程序，威胁船舶内部管制人员生命安全维护权力。因此技术人员必须保证整个应对流程的重视效果，保证任何技术问题的第一时间应对效果。
（二）巩固管理实效
船舶接地故障与整个电气规划工作存在着莫大的关联特征，根据科学电气管理要求分析，有关接地故障发生现象也基本得到合理抑制。首先，技术人员有必要联合电气设备安全管理条例进行绝缘电阻的定期校验，因为恶劣环境的长期侵蚀效果影响，电气设备经常衍生受潮问题，这对于绝缘电阻工作可靠地位将产生严重制约，激发接地故障的蔓延效用。因此，检验流程中一旦发现绝缘电阻实际数值低于规定区域标准，就必须立即采取隔离防护措施进行空间结构完善。具体保证设备的密封性作用，严禁密封条的剔除举动。经过电气设备科学检修处理之后，应该追加设备防水外壳。另外，设备不能接受长时期负荷运行结果，这是避免绝缘体产生老化现象的必要措施。在电缆区域周边进行电焊切割，线缆保护措施将不可或缺；至于接线安装工序更加要符合技术规定标准，接触面边缘需保持规则形状效果，进而有效规避电缆破损现象。
（三）实施二次隔离方案
因为船舶内部电气设备基本长期处于高湿度环境之中，包括甲板、厨房等管制单元在内，为了维持其余线路的稳定工作条件，必要时可依靠隔离变压装置进行二次隔离技术的补充，进而提升上述设施的绝缘标准，避免工作混乱状况的扩张效果。
结语
综上所述，涉及细化的防控措施，要尽量迎合科学布置与精准排查技术规范要求，确保整个系统的安全、稳定运行质量，为全面贯彻这部分事业长期可持续发展动机要求提供保障。
参考文献：
[1]尹茂林，瞿寒冰.配电系统单相接地故障分析[J].山东电力技术，2014，04：18-23.
[2]彭辉.关于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研析[J].科技风，2014，18：49.
[3]周卫新.接地故障回路阻抗测量和相关问题探讨[J].建筑电气，2014，04：26-30.