船舶电气绝缘检查及缺陷处理方法优化探究

船舶电气绝缘检查及缺陷处理方法优化

探究摘要：电能是船舶运行和生产的主要能源和动力，但它在运营成本中所占的比重却很小。更重要的是实现电气化后，可以大大改善船舶性能，并有利于实现全船的自动化。另一方面，如果供电中断，则对船舶运行和生产会造成严重的后果，据统计，船舶动力电网的各种故障多是由于高压电气设备绝缘的损坏所致，特别是因电气在船舶发生的那些重大事故，对船员的安全构成生命威胁同时也对海洋环境造成了巨大的破坏。因此了解设备绝缘特性，掌握绝缘状况，不断提高电气设备绝缘水平是船舶电力系统安全经济运行的根本保证。关键词:船舶电气；绝缘检查；缺陷处理引言受到船舶工作环境与使用环境的影响，船舶电气设备上的供电线路长期暴露在高温、高湿、高盐度、高风化场景中，电气自身的绝缘系数直线降低。为了保证船舶的正常运行与船舶人员与产才安全，船舶维护人员需要不断对船舶电气设备的绝缘参数进行检查。随着网络技术与通信技术的发展，船舶上已配备船载电气绝缘参数监测系统，可实现对船舶电气设备绝缘数据的实时监测，极大程度减轻了人工检查的劳动强度。经过长期的实践发现，现用的检查方法存在一定缺陷，需要对其方法进行优化修正。本文针对问题提出解决方案，并对提出设计进行详细描述。1.船舶电气绝缘检查的必要性为了安全工作，在船舶上必须经常测量、检查船舶电网对地绝缘清况。在不带电的清况下，可用摇表来测量，但船舶电网大部会都是带电的，所以要用接地灯或兆欧表来检则。采用接地灯法在三相绝缘同时降低时便无法测量。采用接地灯或兆欧表均不能进行连接监测和自动报警，而电网绝缘监测仪能实时监测电网的绝缘状况，在绝缘电阻降低到一定值时发出声光报警信号，提高了供电的可靠性。二、船舶电气绝缘检查技术分析为了安全工作，在船舶上必须经常测量、检查船舶电网对地绝缘情况。在不带电情况下，可用摇表来测量，但船舶电网大部分时间都是带电的，所以要用接地灯或兆欧表来检测。采用接地灯法在三相绝缘同时降低时便无法测量。采用接地灯或兆欧表均不能进行连接监测和自动报警，而电网绝缘监测仪能实时监测电网的绝缘状况，在绝缘电阻降低到一定值时发出声光报警信号，提高了供电的可靠性。2.1兆欧表法兆欧表包括两个部分：测量机构（表头）和附加装置（整流电源）。表头是磁电仪表，当有直流电通过动圈时，此电流与永久磁铁在气隙中所产生的恒定磁场相互作用，使仪表可动部分发生偏转。当这个作用力矩与游丝产生的反作用力矩平衡时，就指示了--定的数值。兆欧表的测量原理如图1所示。从图中可以看到：流过表头的电流仅与电源电压U及被测的绝缘电阻k有关。由于通过发电机的定子绕组可形成通路，故测得的次是三相分别对地绝缘电阻的并联电阻值。一+二°…十一/……、、…一，流过表头的电流。当"二无穷大（理想绝缘时），1=0；当，=0（有一相1—工对地短路时），’—*'•；此时电流为最大；当*为某一值时，也就有不同的电流值，从而指示出绝缘电阻"的数值。

图1测量电网绝缘电阻原理图电压U是由附加装置中的直流稳压电源产生的。兆欧表的接地原理如图2所示。当给上开关K,经整流、滤波、稳压后，在AB端就得到一直流电压。电源正极A端经k、上、表头到地，再经绝缘电阻k回到电源负极J端。表头即可指示绝缘电阻的数值。图2兆欧表接线图2.2接地灯法接地监视装置俗称“接地灯”。船舶电力系统通常采用三相三线制，发生单相接地虽仍可供电，但因非接地相电压升至线电压，长期工作，将影响绝缘寿命和易引发两相短路故障，故需及时监视船舶电网的接地清况。一旦发现有接地现象,要分析判断接地发生在何处，如考虑最近是否有新安装的电气设备，因接线碰壳而接地，或是连日来下雨使甲板上某些可能老化的电气设备因进水而接地等。必要时，可以用分区断电的方法，分级逐个检查直到找到接地点。2.3绝缘监测仪法绝缘监测仪是一种针对直流电源系统母线及支路的绝缘状态进行在线实时的检测-与管理的装置。绝缘监测仪法的基本原理如同兆欧表，亦是采用交、直流双回路系统，主电路是将电网对地绝缘电阻的变化变成直流电流的变化，只要找出它们之间的对应关系，就可用直流电流表来显示电网的绝缘电阻值。其工作原理是：现有检测的方法主要有电桥平衡原理和低频探测原理。根据电桥平衡原理实现的绝缘监测装置被广：泛使用，但它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况；绝缘监测装置即使报警，也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。用低频探测原理检测接地故障是这些年来采用的一种新方法，但它所能检测的接地电阻受直流系统对地分布电容的制约，而且低频交流信号容易受外界的干扰，另外注，入的低频交流信号增大直流系统的电压纹波系数。可见，电桥平衡原理和低频探测原理均存在若干难以克服的缺陷。三、船舶电气绝缘检查的缺陷及处理措施3.1电气设备以及电缆线的正常维护保养不善一般运营中的船舶存在着：用电设备的外壳有破损、甚至有些用电设备已损坏而不去更换，接线裸露地挂着：各接线柱头不牢固、接线盒外壳脱落；用电设备外表有污垢、油迹的积存而不清除；电缆线凌乱地挂着没有有效的固定、有些船舶的电缆线甚至拖在地上；有些电缆线的防护层磕碰破损了没有采取有效的补救；船—上使用的电缆线不符合规范要求的电缆、电缆线的防护层很差、很容易老化、腐蚀；电缆线的敷设没有根据规范的要求、有些还有船上私拉的线缆等等。对应处理措施：要认真详细地查看船舶各用电设备的维护和保养情况、各电气设备是否处在良好的状况下，查看船舶设备的保养维修记录，认真检查船上的电气绝缘记录、以便有针对性的对绝缘值低的设备进行检查。巡视全船的电缆线的敷设是否合理、电缆有无破损；各电缆是否使用滞燃型和符合规范要求的；一般的船用电缆使用的型号有乙丙橡胶电缆(EPR)，氯磺化聚乙烯电缆(CSP)、聚氯乙烯电缆(PVC)和交链聚乙烯电缆(XLPE);它们都具有规范要求的防火性能，而矿物绝缘铜包电缆(MICC)和硅橡胶电缆能够耐受高温，因此也在船上获得一定的应用。3.2配电板上的连续监视绝缘电阻和绝缘电阻监测报警器不能正常工作船舶的配电系统没有设置连续监视绝缘电阻和相应的监测船舶电气绝缘的装置；有连续监视绝缘电阻但没有声响或视觉报警信号的绝缘电阻监测报警器；设置了声响或视觉报警信号的绝缘电阻监测报警器但把绝缘报警器的报警绝缘值设置的很低，这样在船舶电气系统的绝缘值低的情况下也不会引起工作人员的注意了；绝缘电阻监测报警器的报警绝缘值的设置得不合理、是声响报警器的没有设置在“工作”键而设置在“消音”键上，这样就不会发出声响报警信号了；用接地指示器代替绝缘电阻监测报警器的船舶，其三相的接地灯不会亮等等。对应处理措施：认真查看船舶配电板上的连续监视绝缘电阻和绝缘电阻监测报警器，没有这种装置的，除了要求船舶配置连续监视绝缘电阻和绝缘电阻监测报警器以外，还可以通过用船上的摇表对电器设备的绝缘进行测试；如果有连续监视绝缘电阻，这样可以方便地检查动力和照明系统的绝缘了，一-般来说动力的绝缘应大于1兆欧、照明的绝缘大于0.3兆欧是正常的。对于检查中发现动力绝缘小于1兆欧或照明绝缘小于0.3兆欧而不会发出声响或视觉报警的，检查人员就要看是否设置了声响或视觉报警信号的绝缘电阻监测报警器、绝缘电阻监测报警器的报警值调整的是否合理。对于用接地指示器代替绝缘电阻监测报警器的船舶，首先要查看该船的总吨以及船舶的种类，其使用接地指示器代替绝缘电阻监测报警器是否能符合规范的要求（好多老龄的油船和液化气舶都在使用这种装置）！如果是符合规范要求的，就要查看其三相的接地指示灯的亮度，这样就很容易地看出其全船的电气绝缘是否正常了。四、结束语据统计，船舶动力电网的各种故障多是由于高压电气设备绝缘的损坏所致，特别是因电气在船舶发生的那些重大事故，对船员的安全构成生命威胁同时也对海洋环境造成了巨大的破坏。因而了解设备绝缘特性，掌握绝缘状况，不断