电气接地故障在船舶上的解决方案

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。

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突出。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。为保障电力系统的安全可靠，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。

电气绝缘电阻对接地故障的影响和解决方法

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。

1.4电气接地故障查找方式

电气接地故障可通过绝缘状态和性能进行判断。当电网断电或设备未供电前，可根据便携式兆欧表测量的静态绝缘电阻进行判断；当电网带电时，根据配电板式兆欧表或交流绝缘监测装置测量得到的动态电阻进行判断。动态电阻能较好地反映环境、介质损耗、极化以及机械振动等因素对电阻的影响，从而更为真实地反映电网的绝缘状况。

安科瑞绝缘产品介绍：

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。

绝缘故障定位产品介绍：

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。

绝缘监测耦合仪产品介绍：

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

总结：

船舶电气接地故障对电网的安全可靠运行极其重要，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速排除，确保船舶和人员的安全。

审核编辑：汤梓红