【原】由一條澳檢低絕緣缺陷談船舶電力絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理

船舶講武堂 2021-04-21

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2021 年 4 月 16日,當(dāng)?shù)貢r(shí)間 0840,PSCO 登上 PAS輪，在順暢地完成了船舶證書和文件資料、助航儀器和駕駛臺(tái)記錄檢查后，隨即按清單內(nèi)容檢查了消防水系統(tǒng)、CO2 系統(tǒng)、甲板面上舾裝設(shè)備等等。雖然 PSCO 具有輪機(jī)長(zhǎng)身份背景(自我介紹：“I’m an engineer”)，對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行了全面且近似苛刻的檢查，但最終還是很順利地于 0932LT 結(jié)束了現(xiàn)場(chǎng)檢查。

此次該輪未安排外協(xié)，首次抵澳并第一時(shí)間接受了 PSC 檢查！雖然船員們現(xiàn)場(chǎng)的優(yōu)異表現(xiàn)和良好的船風(fēng)船貌，得到 PSCO 的高度認(rèn)可！但是嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的PSCO 還是依據(jù)主配電板和應(yīng)急配電板絕緣測(cè)試時(shí)的異常情況（三相絕緣指示燈亮度不一），以及冰庫(kù)緩沖間電子秤的不安全連接方式（臨時(shí)外接開關(guān)未有效固定），合并開列如下缺陷：MSBandESB220Vsystem earth indicating phase is earthed and unsafe electricalconnection for weighing scale in provision chamber. 缺陷代碼 16 碼，要求 14 天內(nèi)整改。

一. 缺陷表象：

1.按下配電板絕緣試驗(yàn)按鈕前，在線絕緣檢測(cè)表指示在0.5M?以上，三相絕緣指示燈一樣亮，無(wú)報(bào)警異常；

2.按下 ESB 絕緣試驗(yàn)按鈕后，絕緣表指示馬上回“0”，點(diǎn)亮儀表面上 LED 紅燈，低絕緣聲光報(bào)警，同時(shí)三相絕緣指示燈出現(xiàn)亮度不一現(xiàn)象；

3.按下 MSB 配電板絕緣測(cè)試按鈕后，絕緣表指示馬上回“0”，并點(diǎn)亮儀表面上 LED 紅燈，低絕緣聲光報(bào)警，同時(shí)出現(xiàn)一相絕緣指示燈不亮。

二. 船舶電力系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置組成及原理：

1.該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由三相絕緣監(jiān)測(cè)指示燈和在線絕緣監(jiān)測(cè)表組成，是兩套獨(dú)立且互鎖的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。即日常工作時(shí)由絕緣表對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，一旦某相絕緣低于報(bào)警值時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警。當(dāng)按下面板上絕緣燈測(cè)試按鈕時(shí)，通過(guò)按鈕的常閉和常開觸頭聯(lián)動(dòng)，斷開絕緣表監(jiān)測(cè)電路并連接監(jiān)測(cè)指示燈電路，來(lái)顯示各相絕緣變化情況；

2.三相絕緣指示燈直接連接在配電板匯流排上，受控于絕緣測(cè)試按鈕（常開觸頭）來(lái)接地，具體工作原理如下：

當(dāng)電網(wǎng)工作正常時(shí)，A、B、C 三燈構(gòu)成一星形聯(lián)接的對(duì)稱三相負(fù)載，0′點(diǎn)為人工中性點(diǎn)。此時(shí)，三燈所承受的電壓均為相電壓，所以三燈亮度相同。

若 A 相線路上某點(diǎn) D接地時(shí)(船體)，則A 燈被接地線短接，人工中性點(diǎn) 0 ′漂移至A 點(diǎn)，0′點(diǎn)電位與 A 點(diǎn)電位一致，故 A 燈將暗下來(lái)或熄滅(視接地電阻的大小而定)，而 B、C燈所受的電壓從相電壓上升為線電壓，將特別亮。若 A 相線路漏電，雖然 A 燈還能發(fā)光，但三盞燈亮度有顯著區(qū)別，從而可指示出線路絕緣情況。提示值班人員：“電力系統(tǒng)中A 線有接地情況”，需立即排查處理，如考慮是否有新安裝的電氣設(shè)備因接線碰殼而形成接地，以及本船運(yùn)行中有哪些薄弱環(huán)節(jié)易于形成接地等。必要時(shí)，可以分區(qū)域斷電，分級(jí)逐個(gè)檢查，直到找出故障點(diǎn)并排除。

3.在按下配電面板上絕緣測(cè)試按鈕時(shí)，首先是在線絕緣監(jiān)測(cè)表的常閉觸頭被斷開，絕緣表指針跳動(dòng)后回歸“∞”；

4.如需對(duì)連續(xù)監(jiān)測(cè)絕緣表進(jìn)行測(cè)試時(shí)，打開配電板面板，將絕緣表背后的旋鈕旋轉(zhuǎn)到 TEST 位，絕緣表將執(zhí)行自檢測(cè)試，絕緣表指針基本歸“0”，同時(shí)儀表面上的 LED 報(bào)警燈點(diǎn)亮并發(fā)出聲光報(bào)警。自檢完畢后必須將儀表恢復(fù)到正常測(cè)量狀態(tài)，即 220V 電路監(jiān)測(cè)放置在 0.5M?，440V 放置在 1.0M?檔；

絕緣監(jiān)測(cè)表工作原理如下：

（1）絕緣表的結(jié)構(gòu)：

絕緣表包括兩個(gè)部分：測(cè)量機(jī)構(gòu)(表頭)和附加裝置(整流電源)。表頭是磁電儀表，當(dāng)有直流電通過(guò)線圈時(shí)，此電流與永久磁鐵在氣隙中所產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)相互作用，使儀表可動(dòng)部分發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)這個(gè)作用力矩與游絲產(chǎn)生的反作用力矩平衡時(shí)，指針就穩(wěn)定下來(lái)，顯示當(dāng)前系統(tǒng)絕緣值。

（2）絕緣表測(cè)量原理：

流過(guò)表頭的電流僅與電源電壓 U 及被測(cè)的絕緣電阻 RX有關(guān)。由于通過(guò)發(fā)電機(jī)的定子繞組可形成通路，故測(cè)得的 RX是三相分別對(duì)地絕緣電阻的并聯(lián)電阻值。兆歐表的附加裝置提供直流電源，電源一端 4 接表頭，另一端 3經(jīng)開關(guān)接入電網(wǎng)，再經(jīng)電網(wǎng)的絕緣電阻到地與表頭構(gòu)成直流回路。電網(wǎng)絕緣下降時(shí)，即絕緣電阻下降，漏電流增大，漏電流由整流電源正端流出來(lái)，經(jīng)過(guò)接線柱 3、開關(guān) K 到電網(wǎng)，再經(jīng)絕緣電阻到地，進(jìn)入測(cè)量機(jī)構(gòu)正端，經(jīng)測(cè)量機(jī)構(gòu)流回4 端到整流電源負(fù)端。漏電流越大，測(cè)量機(jī)構(gòu)表頭指針偏轉(zhuǎn)越大，說(shuō)明絕緣電阻越小。表上刻度直接用絕緣電阻值標(biāo)注，因此絕緣電阻值可以由表頭上直接獲得。電壓 U 是由附加裝置中的直流穩(wěn)壓電源產(chǎn)生的。

三. 進(jìn)一步分析及整改要求：

盡管這次檢查時(shí)，在線絕緣監(jiān)測(cè)表沒有報(bào)警，但測(cè)試時(shí)三相絕緣指示燈亮度不一已經(jīng)表明三相絕緣值不一且存在偏低現(xiàn)象，特別是主配電板已有一盞燈不亮，說(shuō)明某相絕緣值已經(jīng)嚴(yán)重偏低到接近報(bào)警；

1.不排除三只指示燈規(guī)格差異或質(zhì)量問題引起檢測(cè)時(shí)亮度不一致；

2.結(jié)合抵港前大風(fēng)浪天氣的影響，首先考慮甲板220V 電路受潮影響絕緣的可能（特別關(guān)注甲板面 220V 插座水密蓋需保持用后隨即蓋好的習(xí)慣），其次考慮如伙食冰庫(kù)和廚房等空氣相對(duì)潮濕場(chǎng)所的 220V 電路狀況，最后考慮其它 220V 電路的絕緣檢查；

3.輪機(jī)長(zhǎng)安排人員配合電機(jī)員通過(guò)隔離開關(guān)一路一路地?cái)嚅_檢查。找到某一低絕緣電路后，再對(duì)各個(gè)插頭和接線盒內(nèi)狀況進(jìn)行檢查判斷接地部位，直至恢復(fù)正常；

4.現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)艙底層一日光燈管電纜老化破皮，在換新電纜后，MSB 絕緣三相指示燈恢復(fù)正常；

5.ESB 絕緣指示燈泡檢查并更換成統(tǒng)一規(guī)格型號(hào)的燈泡后，亮度恢復(fù)一致，說(shuō)明 ESB 絕緣正常。

四. 小結(jié)：

鑒于在線絕緣監(jiān)測(cè)沒有報(bào)警且在許用范圍內(nèi)，其低絕緣排查是有一定難度的！得益于該輪團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)配合，很快查找到機(jī)艙底層一盞日光燈有低絕緣現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)應(yīng)急配電板絕緣測(cè)試 3 只指示燈泡參數(shù)差異的問題，通過(guò)更換電纜和指示燈泡，該缺陷得以快速糾正。

現(xiàn)代船舶布滿了 220V 電路和電氣設(shè)備，特別是室外的燈具、接線盒、開關(guān)插座，受船舶振動(dòng)和風(fēng)浪雨水的影響，以及電氣設(shè)備的電子器件的老化等，220V 電路絕緣低問題比較突出。一旦低絕緣現(xiàn)象出現(xiàn)，如未引起主管人員重視或未及時(shí)排查處理，后續(xù)更為嚴(yán)重的電氣設(shè)備故障或損毀就在所難免!為此，造船規(guī)范要求船用配電板必須配置連續(xù)監(jiān)測(cè)絕緣和絕緣電阻監(jiān)測(cè)報(bào)警器，管理上也有嚴(yán)格的維護(hù)保養(yǎng)要求。

應(yīng)該說(shuō)配電板上的絕緣監(jiān)測(cè)裝置是船舶用電狀況的“眼睛”，需要每位值班人員特別是電機(jī)員每日進(jìn)行對(duì)視交流，讀取及判斷相關(guān)信息，及時(shí)處理所發(fā)現(xiàn)的問題，否則就是一個(gè)擺飾。船舶是否存在 220V 絕緣問題？也能很客觀地體現(xiàn)出主管人員的專業(yè)技能和工作勤勉性！

以下為歷史經(jīng)典文章合集，需要自取：

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