第四節船舶電氣設備接地的意義和要求一、船舶電氣設備接地的形式與要求船舶電氣設備的接地就是將電氣設備的金屬外殼、支架和電纜的金屬護套與大地等電位的金屬船體做永久性的電氣連接,它對保護人體不受觸電傷害和保證電力系統及電氣設備的正常運行都具有重要的意義。(一)保護接地是為了防止電氣設備因絕緣破壞使人遭受觸電危險而進行的接地。工作電壓在50V以上的電氣設備金屬殼罩、構架和電纜金屬護套等與金屬船體做可靠的金屬連接。船舶電氣船舶電氣中國船級社《鋼質海船入級規范》對保護接地的要求如下:(1)電氣設備金屬外殼須進行保護接地,但工作電壓不超過50V的設備,或具有雙層絕緣設備的金屬外殼,或為防止軸電流的絕緣軸承座的情況除外。(2)電氣設備直接緊固在船體的金屬結構上或緊固在與船體金屬結構有可靠金屬連接的底座(或支架)上時,可不另設專用導體接地。(3)不論是專用導體接地或靠設備底座(或支架)接地,其接觸面均須光潔平貼,保證有良好的接觸,并應有防止松動和生銹的措施。(4)電纜的所有金屬護套或金屬覆層須做連續的電氣連接并可靠接地。(5)固定安裝的電氣設備,若用專用導體接地,則其導體應用銅或導電良好的耐蝕金屬材料制成。必要時應有防止機械損傷即防蝕措施。接地導體截面最低不得小于1.5mm2

。圖4-24所示為安裝在木封板上的電氣設備用接地線接地的示例。船舶電氣(二)工作接地為保證電氣設備在正常工作情況下可靠運行的接地。例如電力系統中中性點接地的三相四線系統,電焊機的接地線都是工作接地。三相四線供電系統中性點工作接地的作用如下:(1)可迅速切斷故障設備。發生單相接地,將引起較大的單相接地短路電流,能使保護裝置迅速動作,切除故障設備。(2)降低人體所承受的觸電電壓。(3)降低供電線路和用電設備的絕緣水平,降低成本。船舶電氣(三)保護接零對于中性點接地的低壓電力系統,為防止觸電,將電氣設備的金屬外殼、電纜金屬護套等與系統的零線作可靠的電氣連接。當電氣設備某相絕緣損壞碰殼時,通過零線構成單相短路。因這種單相短路電流較大,可使電氣設備的保護開關或熔斷器斷開,不僅可以避免人體觸電,而且能夠迅速切除故障設備,同時又能保證其他電氣設備的正常運行。船舶電氣(四)其他接地為防止電磁干擾,在屏蔽體與干擾源的金屬外殼與地之間所做的良好電氣連接,稱為防干擾屏蔽接地。為防止直接遭雷擊,將避雷針接地,稱為避雷接地。避雷針的高度應高出桅桿或桅頂上的電氣設備300mm,并可直接焊在鋼質桅桿最頂端。如圖4-26,在中性點接地的三相四線制系統中,為確保接零可靠,防止因接零線斷裂而造成觸電事故,可將零線多處接地,這就是重復接地。船舶電氣二、船舶電氣設備的絕緣(一)電氣設備絕緣的意義和要求電氣設備的絕緣不僅直接影響其正常運行和使用壽命,而且影響著用電的安全。

三防：防濕熱、防霉菌和防鹽霧油霧電氣設備中的最熱點溫度不能超過其絕緣材料的最高允許溫度。(二)電氣設備絕緣失效的原因①絕大多數電氣設備發生短暫的過載是允許的,因為額定溫升與其絕緣材料的允許溫度之間都有適當的余量,而且溫度升高需要一定的時間。船舶電氣②若實際的環境溫度超過規定的標準環境溫度(如40℃或45℃),應考慮適當減載或加強冷卻措施。注意清除任何妨礙散熱的因素和故障,如表面的污垢、覆蓋、遮擋、通風道的阻塞等。③不同工作制的電氣設備不能互換代替。例如短時工作制的設備,其標準短時工作制有15min、30min、60min和90min四種。重復短時工作制的額定負荷工作時間與工作周期之比稱為負載持續率或暫載率(FC%)。標準持續率有15%、25%、40%和60%四種。船舶電氣(三)常用電工絕緣材料的類型和等級絕緣材料是指電阻率在109Ω·cm以上的電解質。(1)絕緣材料的性能指標①耐壓:絕緣材料都在一定的電壓下工作,工作電壓過高會加速老化。②耐熱性能好:要求絕緣材料的導熱性好、熱導率高,同時具有足夠的熱穩定性。③耐潮、抗霉性能好:為了提高防霉性能,在船用絕緣材料中往往用加入防霉劑的方法來殺死或抑制霉菌的生長。有些增設必要的加熱環節,提高材料防潮、防霉的性能。④機械強度高:因受到機械力的影響(如震動、壓擠、拉伸等),會使絕緣材料產生裂紋、起層皮、變形和破損等,因此要注意選擇機械強度高的絕緣材料。船舶電氣(2)絕緣材料的耐熱等級每種絕緣材料都有一個最高溫度的限制,稱為最高容許溫度。船舶電氣(3)船舶常用的絕緣材料絕緣材料有固體絕緣材料、液體絕緣材料和氣體絕緣材料。船上用的絕緣材料主要是固體絕緣材料和液體絕緣材料兩類,下面著重介紹這兩類絕緣材料。①船舶常用的固體絕緣材料

包括絕緣布、絕緣帶、各種絕緣紙和薄膜、襯墊用的各種絕緣板、絕緣套管等。②船舶常用的液體絕緣材料主要是絕緣漆及稀釋用的溶劑。常用的絕緣漆分為浸漬用的清漆(即浸漬漆)和覆蓋用的磁漆(即覆蓋漆)兩種。船舶電氣三、船舶電網絕緣降低及單相接地故障的排查為了保障電網的正常運行,船舶電網的絕緣電阻不得低于1MΩ。1.絕緣指示燈絕緣指示燈(俗稱地氣燈)法僅適合三相絕緣系統,工作原理如圖4-27所示。當電網工作正常時,三個燈星形連接,各燈泡兩端均為相電壓,因而亮度相同。若某一相(設圖中的A相)出現接地故障,則燈L3燈被接地線短接熄滅,而L2、L3兩端的電壓上升為線電壓,燈泡亮度增強。三相線路絕緣均下降,情況就不易辨別。所以,這種方法叫單相接地檢測。船舶電氣2.電網絕緣監測配電板兆歐表安裝在主配電板上,它能在線隨時監測船舶電網的絕緣電阻。船舶電氣3.接地故障的排查方法：分區域斷電接地故障的查找步驟如下:①首先打開配電板式兆歐表測量照明網絡,兆歐表指示此時為“0”。②在主配電板前,逐個拉掉照明配電開關,查看兆歐表指示是否恢復正常值。③區域開關斷開的次序應為:船員居住區—甲板照明區—機艙照明區—駕駛臺通信、導航設施。④找到發生接地故障的配電開關后,切斷該路供電,查看兆歐表指示是否恢復正常值。⑤在分配電箱前,運用便攜式兆歐表查找二次配電網絡,逐個測量分支電路對地絕緣狀況。船舶電氣⑥找到接地的分支電路后,斷開這一路分配電開關,合上其余開關,在主配電板前合上這一路配電開關恢復供電。⑦在查找具體接地點時,應從中間接線盒(如