摘要：交流電網(wǎng)和電氣設(shè)備的絕緣直接影響船舶電力系統(tǒng)的安全，其絕緣電阻的降低是一個不可避免的過程，成為電網(wǎng)安全的嚴(yán)重隱患。電氣設(shè)備絕緣材料的劣化過程是不可逆的。在線監(jiān)測船舶交流電網(wǎng)，快速定位絕緣故障支路，對保證船舶電力系統(tǒng)的安全和航行安全具有重要意義。
關(guān)鍵字：交流網(wǎng)絡(luò)；絕緣電阻；在線監(jiān)控；定位；
一引言
船舶交流電網(wǎng)是船舶的大動脈，直接影響船舶的生命力和執(zhí)行力。船舶環(huán)境條件惡劣，電網(wǎng)絕緣容易受損，給船舶電氣設(shè)備的正常運行帶來隱患。如果船舶電網(wǎng)絕緣缺乏有效的監(jiān)測手段，絕緣條件將繼續(xù)惡化，導(dǎo)致供電系統(tǒng)故障或控制功能障礙，特別是在進(jìn)出港口或危險航道時，造成安全事故。因此，建立有效的船舶交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，及時消除安全隱患，對于保證船舶安全尤為重要。
二影響交流電網(wǎng)絕緣性能的因素
船舶交流電網(wǎng)的絕緣缺陷可以分為兩種:一種是分布缺陷；另一種是集中缺陷。一般來說，分布缺陷的產(chǎn)生基本上是由于過熱、潮濕、動力負(fù)荷和長時間過電壓的工作環(huán)境，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備整體絕緣性能下降。這種缺陷產(chǎn)生過程緩慢，但具有普遍性；集中缺陷主要是指絕緣缺陷集中在一個或幾個部位或區(qū)域，如區(qū)域局部受潮、設(shè)備局部機(jī)械損壞等。這種缺陷發(fā)展迅速，因此具有很大的危險性。
1環(huán)境因素
船舶及其設(shè)備運行環(huán)境惡劣，長期在高鹽、高溫、高濕、油霧的海洋環(huán)境中運行。在這種環(huán)境下，霉菌容易大量繁殖，導(dǎo)致絕緣材料性能差，甚至絕緣故障。絕緣材料表面吸附潮濕的氣體，導(dǎo)致絕緣材料表面積聚粉塵和水蒸氣，在水和電場的作用下產(chǎn)生放電，破壞絕緣材料表面；空氣中的水、氧、化學(xué)灰塵和陽光輻射會加速電氣設(shè)備絕緣材料表面的老化。
2設(shè)備因素
電氣設(shè)備主要由絕緣材料和各種導(dǎo)電和導(dǎo)磁材料組成，其中絕緣材料多為有機(jī)材料，由氧化聚合、分解、揮發(fā)等一系列化學(xué)反應(yīng)制成。在這個過程中，絕緣材料變脆，介質(zhì)損耗增加，吸濕性增加，導(dǎo)電增加，導(dǎo)致絕緣材料的電氣性能不可逆轉(zhuǎn)。電氣設(shè)備的絕緣性能受自身條件和外部因素的影響，總體呈下降和劣化的趨勢。
電氣設(shè)備的絕緣性能在電氣設(shè)備制造、長途運輸、裝卸和運行過程中不可避免地會產(chǎn)生各種缺陷。在正常工作中，電氣設(shè)備的絕緣材料受到電磁場的影響。
三交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)測與定位
船舶電網(wǎng)的安全運行是船舶安全航行的基礎(chǔ)。船舶設(shè)備在船舶航行過程中工作時間較長，由于溫度、濕度、電壓和頻率的變化而產(chǎn)生的加熱、損耗、機(jī)械振動等因素直接影響絕緣電阻的高低，絕緣電阻隨著溫度和濕度的升高而降低。隨著絕緣性能的不斷下降，嚴(yán)重威脅著船舶的航行安全，因此絕緣監(jiān)測設(shè)備已經(jīng)成為船舶bi備的設(shè)備。
1絕緣電阻測量原理？
測量交流電網(wǎng)絕緣電阻的基本原理如下圖1所示。一般情況下，在交流電網(wǎng)的某個相和地之間加入穩(wěn)定的DC電壓，測量DC電壓產(chǎn)生的DC電流值，然后根據(jù)下面的公式計算交流電網(wǎng)對地的絕緣電阻值:
根據(jù)圖1所示絕緣電阻測量的基本原理，可以制定相應(yīng)的在線絕緣監(jiān)測技術(shù)方案，進(jìn)而制造絕緣監(jiān)測儀。絕緣監(jiān)測儀通過整流、濾波、穩(wěn)壓從電網(wǎng)獲得交流電源，獲得穩(wěn)定的DC電壓，然后將電壓添加到相和地之間，從而測量交流電網(wǎng)的對地絕緣電阻。如果測得的絕緣電阻達(dá)到預(yù)設(shè)值，監(jiān)測儀會立即向報警裝置發(fā)出報警信號，驅(qū)動報警電路進(jìn)行聲光報警，從而實現(xiàn)電網(wǎng)絕緣監(jiān)測報警的功能。
絕緣監(jiān)測裝置是根據(jù)絕緣電阻測量的基本原理制造的，成本低，簡單實用，同時滿足船級社關(guān)于船舶電網(wǎng)絕緣監(jiān)測的相關(guān)要求，因此得到了廣泛的應(yīng)用。然而，這種類型的絕緣監(jiān)測器只監(jiān)測整個電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)。當(dāng)整個船舶電網(wǎng)的絕緣值低于設(shè)定值時，絕緣監(jiān)測可以實時發(fā)出絕緣報警，但絕緣故障的具體位置無法準(zhǔn)確判斷，會嚴(yán)重影響船舶的正常航行。
2傳統(tǒng)的絕緣故障查找和定位方法
絕緣監(jiān)測器發(fā)出聲光報警后，為了保證船舶的安全航行，必須找出故障位置并排除故障。當(dāng)電網(wǎng)的某個支路因絕緣低而發(fā)生絕緣報警時，絕緣報警會自行消除。因此，目前廣泛使用的絕緣故障搜索和定位方法是支路斷電法。
支路斷電法是從配電板開始，依次斷開主配電板的所有開關(guān)。首先檢查主配電板引出的所有支路，確認(rèn)無誤后，依次斷開各分電箱的電源，定位具體故障的分電箱，然后從故障分電箱定位具體故障線路和設(shè)備。由于支路斷電法工作繁瑣，甚至影響主輔機(jī)在檢查過程中的正常運行，因此有必要研究更高效的故障支路搜索和定位方法。
3絕緣故障自動定位方法
隨著現(xiàn)代船舶的大規(guī)模發(fā)展，船舶電網(wǎng)越來越復(fù)雜，支路越來越多。當(dāng)絕緣故障發(fā)生在航行過程中時，主要設(shè)備不允許停電檢查。因此，研究絕緣故障支路的自動定位方法尤為重要。
絕緣分支的定位方法；單相絕緣故障的定位方法；多相絕緣故障的定位方法；絕緣監(jiān)測裝置
四絕緣監(jiān)測和絕緣故障定位產(chǎn)品
1絕緣監(jiān)測及絕緣故障定位產(chǎn)品
AIM-T系列工業(yè)絕緣監(jiān)測儀器
AIM-AIM-T300主要應(yīng)用于工業(yè)場所的IT配電系統(tǒng)，主要包括AIM-T300。、AIM-三款產(chǎn)品，T500和AIMT500L，均適用于純交流、純DC和交流DC混合系統(tǒng)。
AIM-T300適用于450V以下的交流、DC和交流DC混合系統(tǒng)，AIM-T500適用于800V以下的交流、DC和交流與DC混合系統(tǒng)。AIM-與AIM-T500相比，T500L增加了絕緣故障定位功能。
2絕緣故障定位產(chǎn)品
AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀采用工業(yè)絕緣故障定位產(chǎn)品，主要包括ASG200測試信號發(fā)生器、AIL200-12絕緣故障定位儀，AKH-0.66L系列電流互感器，適用于IT配電系統(tǒng)，出線回路較多。
3絕緣監(jiān)測耦合儀
AIM-T500絕緣監(jiān)測儀采用絕緣監(jiān)測耦合儀，主要包括ACPD100、ACPD200，適用于交流電壓高于690V、DC電壓高于800V的IT配電系統(tǒng)。
五技術(shù)參數(shù)
1絕緣監(jiān)測儀技術(shù)參數(shù)
2測試信號發(fā)生器技術(shù)參數(shù)
3絕緣故障定位儀技術(shù)參數(shù)
4電流互感器技術(shù)參數(shù)4AKH-0.66L系列
5絕緣檢測耦合儀技術(shù)參數(shù)
六結(jié)語
定位故障支路，提高船員排除電網(wǎng)絕緣故障的效率，可以有效保證船舶電力系統(tǒng)的供電安全。通常，通過一段時間的數(shù)據(jù)積累，船員可以通過分析獲得各支路絕緣狀態(tài)的變化趨勢，加強對絕緣性能在正常維護(hù)中快速下降的設(shè)備的維護(hù)，延緩其下降趨勢，排除故障或在其故障發(fā)生前更換，避免在船舶航行中發(fā)生故障，確保航行安全。
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