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船舶電氣接地故障的安全性分析

文檔作者：姜應(yīng)戰(zhàn) 姜海龍劉金輝張海鵬文檔來源：海軍潛艇學(xué)院動力操縱系		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月18日
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測試工具與解決方案 2017.08
96
1 船舶電氣接地故障的特點
船舶電氣接地故障具有三個明顯的特點[1] ：第一，多發(fā)性。
第二，復(fù)雜性。第三，隱蔽性。
2 船舶電氣接地故障的安全性影響
交流多相接地或直流兩極接地會造成接地短路電流。單相
或單極接地故障會產(chǎn)生故障電壓，該故障電壓產(chǎn)生的接地電流
相較短路電流小，常不能使保護(hù)電器動作以及時切斷故障，而
是局部溫度過高而誘發(fā)火災(zāi)等危險。同時，接地電壓與地之間容
易打火或拉出電弧引發(fā)火災(zāi)。直流正極接地，可能造成與負(fù)極電
源相接的分合閘線圈、繼電器線圈與負(fù)極接通而使保護(hù)電器誤動
作；直流負(fù)極接地，可能造成分合閘線圈、繼電器線圈被短接而
使保護(hù)裝置拒動作。對于軍用艦船而言，接地故障會使船體產(chǎn)生
接地電流，影響艦船的電磁隱身性能，進(jìn)而對其戰(zhàn)斗安全性能造
成影響。
3 船舶電氣接地故障發(fā)生原因
第一，船舶的安全運行，主要靠的就是船舶的電氣設(shè)備，但是
電氣設(shè)備如果長時間處于運行狀態(tài)，就會對船舶接地電容產(chǎn)生影
響，嚴(yán)重時會造成電容出現(xiàn)波動現(xiàn)象，而電容的這種波動，又會對
船舶電力系統(tǒng)中運行的電流產(chǎn)生影響，使得實際的電流與預(yù)設(shè)的
電流出現(xiàn)很大偏差，極易導(dǎo)致船舶出現(xiàn)接地故障；第二，船舶的
電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其電力系統(tǒng)中存在很多不同的支路，在
船舶正常運行時，支路電流都比較平穩(wěn)，如果支路電容發(fā)生變化，
同樣會造成支路電流發(fā)生相應(yīng)的變化，這種情況也是引發(fā)船舶電
氣接地故障的一個原因；第三，在一個電路里，除了電容的變化
會引起電流的變化之外，電路中電阻的變化同樣會引起電流發(fā)生
變化，進(jìn)而導(dǎo)致船舶電氣接地故障；第四，船舶電氣設(shè)備的電容
都比普通的電容大很多，降低了電氣設(shè)備的零序電壓，也是引發(fā)
船舶電氣接地故障的另外一個原因[2]。
4 船舶電氣接地故障的查找方法
4.1 逐次排查
在逐次排查故障點的過程中，工作人員需要認(rèn)真仔細(xì)，尤其
是長時間處于惡劣環(huán)境的電氣設(shè)備，應(yīng)當(dāng)重點排查，需要注意的
是，在對設(shè)備進(jìn)行排查時，必須切斷電源，避免設(shè)備漏電對工作人
員生命安全造成威脅。如果確定整個排查過程準(zhǔn)確無誤，卻沒能
找到故障點，則需要工作人員重新確定故障范圍。此外，工作人員
還可以通過逐個斷開總配電板開關(guān)的方式，確定船舶電氣接地故
障點的具體位置。
4.2 故障點查找
通常情況下，我們將船舶電氣接地故障分為兩種類型，即船
舶電氣設(shè)備接地故障和船舶電氣線路接地故障[3]。第一，線路接
地故障。這種故障需要將故障點進(jìn)行細(xì)化，精確到線芯，通常的確
定方法是對線路中的每個開關(guān)進(jìn)行分段排查。第二，電氣設(shè)備接
地故障。這種類型的接地故障，就需要對船舶的電動機(jī)系統(tǒng)、通訊
系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)逐次進(jìn)行專業(yè)化檢查。根據(jù)經(jīng)驗和實踐，筆者
將船舶電氣設(shè)備接地故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行了總結(jié)：首先，船舶長
時間運行在水中，電氣設(shè)備在運行的過程中不斷放熱，使得電氣
設(shè)備在高溫環(huán)境下運行；其次，船舶備用電動機(jī)設(shè)備使用頻率不
高，在船舶運行的過程中很容易受潮，導(dǎo)致絕緣電阻降低，加上環(huán)
境潮濕的影響，絕緣體很容易發(fā)生開裂或者漏電等老化現(xiàn)象；最
后，電機(jī)設(shè)備各個進(jìn)線孔密封性較差，出現(xiàn)進(jìn)水現(xiàn)象。根據(jù)船舶電
氣設(shè)備接地故障發(fā)生的原因，相關(guān)工作人員可以斷開電氣設(shè)備的
電源，將設(shè)備的連接線拔出后拆開，利用兆歐表對其進(jìn)行測量，如
果發(fā)現(xiàn)絕緣電阻為零，就可以將其認(rèn)定為故障點。
船舶電氣接地故障的安全性分析
姜應(yīng)戰(zhàn)，姜海龍，劉金輝，張海鵬
（海軍潛艇學(xué)院動力操縱系，山東青島，266100）
摘要：本文從船舶電氣接地故障的特點出發(fā)，對船舶電氣發(fā)生接地故障的原因進(jìn)行了分析，同時也探討了兩種船舶電氣接地
故障的查找方法，并提出了幾點船舶電氣接地故障的處理方法，旨在提高船舶電氣設(shè)備的安全性，保證船舶的可靠運行。
關(guān)鍵詞：船舶電氣；接地故障；原因；措施
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)
Abstract: 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
Keywords: Marine Electrical; Ground Fault; causes; measures
（下轉(zhuǎn)第95 頁）
萬方數(shù)據(jù)
2017.08 測試工具與解決方案
95
減少生產(chǎn)成本。可以有效的提高產(chǎn)品的實用性和操作維修性能，
從整體上提高設(shè)備的可靠性。
3.2 電子元器件的選用
關(guān)于電子元器件的選用，首先要考慮到選擇標(biāo)準(zhǔn)元件，在篩
選的過程要絕對嚴(yán)謹(jǐn)，在元器件投入使用之前，要確保元器件的
質(zhì)量與安全性能。在生產(chǎn)廠家、型號、規(guī)格等方面要擇優(yōu)選擇，為
了日后維修工作，要記錄各種檢測數(shù)據(jù)。另外要做好設(shè)備維護(hù)工
作，定期對設(shè)備進(jìn)行參數(shù)檢查，避免安全隱患。
3.3 做好出廠前測試
電氣自動化控制設(shè)備在出廠之前，要通過專業(yè)的檢測人員對
設(shè)備的整體性能進(jìn)行檢測，由于控制設(shè)備包含多種元器件，所以
故障產(chǎn)生的類型和位置都存在一定的不確定性，要嚴(yán)格檢測設(shè)備
的基本性能與技術(shù)參數(shù)，對于不合格產(chǎn)品要進(jìn)行返廠處理，及時
進(jìn)行維修，提高設(shè)備的可靠性能。
3.4 工作環(huán)境的控制
溫度是影響自動化控制設(shè)備可靠性的關(guān)鍵因素之一，在設(shè)備
使用中，要及時的做好散熱工作。在低溫環(huán)境下空氣濕度很容易
達(dá)到飽和，空氣中大量的水分會凝結(jié)成水珠，對控制設(shè)備的零部
件容易產(chǎn)生腐蝕，使電氣自動化控制設(shè)備出現(xiàn)導(dǎo)電、漏電等現(xiàn)象，
所以其工作環(huán)境要保持一定的濕度標(biāo)準(zhǔn)，過于潮濕的環(huán)境會導(dǎo)致
元器件內(nèi)部短路，影響設(shè)備的安全性能。
3.5 加強(qiáng)人員培訓(xùn)
電氣自動化控制設(shè)備是一種比較復(fù)雜的高科技設(shè)備，對于
操作人員的要求比較高，相關(guān)人員在上崗之前一定要經(jīng)過系統(tǒng)培
訓(xùn)，熟練的掌握設(shè)備的使用方法，正確實行操作流程，了解設(shè)備的
基本性能，在具體的操作過程中靈活控制，發(fā)生故障時冷靜處理，
定期對設(shè)備進(jìn)行檢查與維護(hù)，提高工作人員愛護(hù)機(jī)器的意識。
3.6 及時排除故障
在電氣自動化控制設(shè)備的使用過程中。定期的做好設(shè)備維護(hù)
工作，在檢查方法上，單純的目測法很難真正查明原因，一定要注
意結(jié)合電氣控制設(shè)備零部件的結(jié)構(gòu)以及各部分的運行原理來進(jìn)
行檢測，防止出現(xiàn)盲目檢修。在故障排除的過程中，要把主電路作
為排除故障的切入點，檢查整個設(shè)備的電動裝置，排除線路故障。
在檢查中一旦發(fā)現(xiàn)故障要及時的采取處理措施，認(rèn)真的做好故障
排除工作，確保控制設(shè)備可靠性的提升。
4 結(jié)束語
影響電氣自動化控制設(shè)備可靠性的因素有很多，保證自動化
控制系統(tǒng)的可靠性對于安全生產(chǎn)來講存在重大的意義。針對電氣
自動化的控制要與實際相結(jié)合，對控制設(shè)備的設(shè)計要具有科學(xué)合
理性，在實際運用過程中，要嚴(yán)格掌控設(shè)備運行的工作環(huán)境，對控
制設(shè)備進(jìn)行正確的操作，定期維護(hù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳強(qiáng). 電氣自動化控制設(shè)備可靠性探究科技視界[J].2015-
02-25.
[2] 張文英. 提升電氣自動化控制設(shè)備可靠性探討[J]. 中國高新
技術(shù)企業(yè),2015-07-10.
[3] 劉繼先. 電氣自動化控制設(shè)備可靠性分析[J]. 科技展
望,2016-01-20.
[4] 吳世飛，鄧科才. 電氣自動化控制設(shè)備的可靠性探究[J]. 江西
建材,2015-11-15.
（上接第96 頁）
5 船舶電氣接地故障安全預(yù)防措施
5.1 設(shè)計安裝方面接地故障處理
按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，設(shè)備接地方式可以有三種，包括
設(shè)備接地、電纜接地以及特殊接地，在這三種接地方式當(dāng)中，都
需要確保接地電阻符合要求。對于一些設(shè)備，如果其工作電壓超
過24V，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行接地處理。對于船舶設(shè)備而言，需要將這些設(shè)
備直接與船體固定結(jié)構(gòu)相連接。此外，船舶上存在很多與船體相
焊接的基座和支架，船舶設(shè)備接地也可以與這些基座或者支架相
連接；如果一些電纜工作電壓超過24V，也需要對其進(jìn)行接地處
理。電纜的金屬外套、鎧裝層一般應(yīng)在電纜兩端頭進(jìn)行接地。傳輸
交流單相電源的單芯電纜、最后分支電路的電纜等可以在一端接
地。對于特種接地：與電纜過渡箱連接的甲板電纜管或分支電纜
均需接地，相鄰兩根電纜管在法蘭連接處用銅皮或電纜連接，其
接地截面積不小于16 mm2。
5.2 對于設(shè)備運轉(zhuǎn)中接地故障處理
為了確保船舶電氣設(shè)備的安全運行，需要時常對這些設(shè)備進(jìn)
行保養(yǎng)與維護(hù)，并做好相關(guān)維護(hù)維修記錄，方便工作人員對船舶
設(shè)備安全狀態(tài)進(jìn)行分析，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患。電氣設(shè)
備中導(dǎo)線或者元件的絕緣不好或者元件放置不當(dāng)而引起接地故
障時，會導(dǎo)致電路中電流、電壓、電阻出現(xiàn)異常，發(fā)生電擊現(xiàn)象，觸
發(fā)接地故障熔斷器、熔絲或斷路器周期性斷路。這就需要在日常
工作中，時常觀察電氣設(shè)備導(dǎo)線絕緣情況，發(fā)現(xiàn)絕緣損傷應(yīng)及時
修復(fù)；并注意元器件放置位置是否正確，不正確時，應(yīng)及時調(diào)整。
對于備用發(fā)電機(jī)、照明設(shè)備及通訊設(shè)備，要定期做好維護(hù)保養(yǎng)，經(jīng)
常性地對其接地情況進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)不合格，立即予以處理。要做
好二次隔離；由于船舶電氣設(shè)備常年處于潮濕的環(huán)境中，所有電
氣設(shè)備都要進(jìn)行二次隔離，以此提高電氣設(shè)備的絕緣性能。
6 結(jié)束語
由于船舶需要長時間處于比較惡劣的環(huán)境當(dāng)中，在很大程度
上降低了船舶運行的安全性，尤其是頻發(fā)的船舶電氣接地故障，
已經(jīng)成為影響船舶安全運行的巨大隱患，因此，相關(guān)工作人員必
須加強(qiáng)對船舶電氣設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修工作，對一些故障進(jìn)行提前預(yù)
防，一旦船舶在運行的過程中發(fā)生故障，相關(guān)工作人員必須及時
作出處理，將危害降到最小。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳凱. 船舶電氣的接地故障及其對應(yīng)處理分析[J]. 機(jī)電技
術(shù),2015,06:135-137.

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