船舶电气接地故障的安全性分析

姜应战，姜海龙，刘金辉，张海鹏

（海军潜艇学院动力操纵系，山东青岛，266100）

船舶电气接地故障的安全性分析

姜应战，姜海龙，刘金辉，张海鹏

（海军潜艇学院动力操纵系，山东青岛，266100）

本文从船舶电气接地故障的特点出发，对船舶电气发生接地故障的原因进行了分析，同时也探讨了两种船舶电气接地故障的查找方法，并提出了几点船舶电气接地故障的处理方法，旨在提高船舶电气设备的安全性，保证船舶的可靠运行。

船舶电气；接地故障；原因；措施

1 船舶电气接地故障的特点

船舶电气接地故障具有三个明显的特点[1]：第一，多发性。第二，复杂性。第三，隐蔽性。

2 船舶电气接地故障的安全性影响

交流多相接地或直流两极接地会造成接地短路电流。单相或单极接地故障会产生故障电压，该故障电压产生的接地电流相较短路电流小，常不能使保护电器动作以及时切断故障，而是局部温度过高而诱发火灾等危险。同时，接地电压与地之间容易打火或拉出电弧引发火灾。直流正极接地，可能造成与负极电源相接的分合闸线圈、继电器线圈与负极接通而使保护电器误动作；直流负极接地，可能造成分合闸线圈、继电器线圈被短接而使保护装置拒动作。对于军用舰船而言，接地故障会使船体产生接地电流，影响舰船的电磁隐身性能，进而对其战斗安全性能造成影响。

3 船舶电气接地故障发生原因

第一，船舶的安全运行，主要靠的就是船舶的电气设备，但是电气设备如果长时间处于运行状态，就会对船舶接地电容产生影响，严重时会造成电容出现波动现象，而电容的这种波动，又会对船舶电力系统中运行的电流产生影响，使得实际的电流与预设的电流出现很大偏差，极易导致船舶出现接地故障；第二，船舶的电气设备结构比较复杂，其电力系统中存在很多不同的支路，在船舶正常运行时，支路电流都比较平稳，如果支路电容发生变化，同样会造成支路电流发生相应的变化，这种情况也是引发船舶电气接地故障的一个原因；第三，在一个电路里，除了电容的变化会引起电流的变化之外，电路中电阻的变化同样会引起电流发生变化，进而导致船舶电气接地故障；第四，船舶电气设备的电容都比普通的电容大很多，降低了电气设备的零序电压，也是引发船舶电气接地故障的另外一个原因[2]。

4 船舶电气接地故障的查找方法

4.1 逐次排查

在逐次排查故障点的过程中，工作人员需要认真仔细，尤其是长时间处于恶劣环境的电气设备，应当重点排查，需要注意的是，在对设备进行排查时，必须切断电源，避免设备漏电对工作人员生命安全造成威胁。如果确定整个排查过程准确无误，却没能找到故障点，则需要工作人员重新确定故障范围。此外，工作人员还可以通过逐个断开总配电板开关的方式，确定船舶电气接地故障点的具体位置。

4.2 故障点查找

通常情况下，我们将船舶电气接地故障分为两种类型，即船舶电气设备接地故障和船舶电气线路接地故障[3]。第一，线路接地故障。这种故障需要将故障点进行细化，精确到线芯，通常的确定方法是对线路中的每个开关进行分段排查。第二，电气设备接地故障。这种类型的接地故障，就需要对船舶的电动机系统、通讯系统以及照明系统逐次进行专业化检查。根据经验和实践，笔者将船舶电气设备接地故障出现的原因进行了总结：首先，船舶长时间运行在水中，电气设备在运行的过程中不断放热，使得电气设备在高温环境下运行；其次，船舶备用电动机设备使用频率不高，在船舶运行的过程中很容易受潮，导致绝缘电阻降低，加上环境潮湿的影响，绝缘体很容易发生开裂或者漏电等老化现象；最后，电机设备各个进线孔密封性较差，出现进水现象。根据船舶电气设备接地故障发生的原因，相关工作人员可以断开电气设备的电源，将设备的连接线拔出后拆开，利用兆欧表对其进行测量，如果发现绝缘电阻为零，就可以将其认定为故障点。

5 船舶电气接地故障安全预防措施

5.1 设计安装方面接地故障处理

按照国家相关标准和规定，设备接地方式可以有三种，包括设备接地、电缆接地以及特殊接地，在这三种接地方式当中，都需要确保接地电阻符合要求。对于一些设备，如果其工作电压超过24V，就应当进行接地处理。对于船舶设备而言，需要将这些设备直接与船体固定结构相连接。此外，船舶上存在很多与船体相焊接的基座和支架，船舶设备接地也可以与这些基座或者支架相连接；如果一些电缆工作电压超过24V，也需要对其进行接地处理。电缆的金属外套、铠装层一般应在电缆两端头进行接地。传输交流单相电源的单芯电缆、最后分支电路的电缆等可以在一端接地。对于特种接地：与电缆过渡箱连接的甲板电缆管或分支电缆均需接地，相邻两根电缆管在法兰连接处用铜皮或电缆连接，其接地截面积不小于16 mm2。

5.2 对于设备运转中接地故障处理

为了确保船舶电气设备的安全运行，需要时常对这些设备进行保养与维护，并做好相关维护维修记录，方便工作人员对船舶设备安全状态进行分析，及时发现其中存在的安全隐患。电气设备中导线或者元件的绝缘不好或者元件放置不当而引起接地故障时，会导致电路中电流、电压、电阻出现异常，发生电击现象，触发接地故障熔断器、熔丝或断路器周期性断路。这就需要在日常工作中，时常观察电气设备导线绝缘情况，发现绝缘损伤应及时修复；并注意元器件放置位置是否正确，不正确时，应及时调整。对于备用发电机、照明设备及通讯设备，要定期做好维护保养，经常性地对其接地情况进行检测，发现不合格，立即予以处理。要做好二次隔离；由于船舶电气设备常年处于潮湿的环境中，所有电气设备都要进行二次隔离，以此提高电气设备的绝缘性能。

6 结束语

由于船舶需要长时间处于比较恶劣的环境当中，在很大程度上降低了船舶运行的安全性，尤其是频发的船舶电气接地故障，已经成为影响船舶安全运行的巨大隐患，因此，相关工作人员必须加强对船舶电气设备的养护维修工作，对一些故障进行提前预防，一旦船舶在运行的过程中发生故障，相关工作人员必须及时作出处理，将危害降到最小。

[1]陈凯.船舶电气的接地故障及其对应处理分析[J].机电技术,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