Контроль изоляции судовых электрических сетей

При исправном состоянии изоляции электрических сетей обеспечиваются безаварийная и надежная работа электрооборудования, безопасность обслуживания, а также пожарная безопасность.

Надежность судовых сетей зависит от состояния изоляции кабелей, распределительных устройств и аппаратуры между токоведущими частями и между последними и корпусом судна.

Состояние изоляции судовой сети в основном характеризуется электрическим сопротивлением токам утечки в сети через изоляцию. В судовых условиях состояние изоляции проверяется измерением ее сопротивления относительно корпуса и между электрическими цепями.

Величина сопротивления изоляции зависит от температуры нагрева кабеля и элементов электрооборудования, температуры и влажности окружающей среды. При увеличении температуры и влажности сопротивление изоляции значительно уменьшается. Общее сопротивление изоляции между токоведущими частями и корпусом элементов электрооборудования судовой сети измеряется при включенных потребителях и источниках под напряжением. Сопротивление кабельной сети и отдельных участков может измеряться при отключенных потребителях и источниках тока.

При определении сопротивления изоляции между отдельными жилами одного и того же кабеля необходимо отключить потребители, так как при подключенных потребителях измеряется также сопротивление изоляции приемников, которое значительно меньше нормального сопротивления изоляции жил кабелей.

Величина сопротивления изоляции судовых сетей зависит еще и от количества подключенных к сети элементов.

Нормы сопротивления изоляции электрических сетей установлены Правилами Регистра в зависимости от назначения и количества элементов электрооборудования, подключенных к сети. Минимальные величины сопротивления изоляции отдельных фидеров кабельных сетей при швартовных и ходовых испытаниях судна, измеряемые относительно корпуса, приведены в табл. 1.

Табл. 1.Минимальные величины сопротивления изоляции отдельных фидеров кабельных сетей при швартовных и ходовых испытаниях судна

В период эксплуатации отдельный участок силовой сети с включенными распределительными устройствами при отключенных потребителях должен иметь сопротивление изоляции не ниже 2000 Ом на каждый вольт напряжения.

Ниже приведены некоторые данные величин сопротивления изоляции для нагретого состояния при относительной влажности 60—70%, установленные Правилами Регистра и техническими условиями на поставку судового электрооборудования:

• обмотки электрических машин — 2 МОм;
• обмотки трансформаторов — 2 МОм;
• пускорегулирующие устройства аппаратуры — 5 МОм;
• отдельно устанавливаемые контакторы — 10 МОм;
• отдельно устанавливаемые коммутационные аппараты с ручным управлением и осветительная аппаратура — 20 МОм;
• приборы слабого тока — 20 МОм;
• нагревательные и отопительные приборы —1000 Ом на 1 элемент;
• отдельные группы аккумуляторных батарей: перед зарядкой — 1,0 МОм; после зарядки — 0,5 МОм.

При эксплуатации электрооборудования силовых сетей сопротивление изоляции относительно корпуса и между токоведущими частями различных полюсов (фаз) распределительных устройств, коммутационной аппаратуры, электронагревательных приборов в зависимости от номинального рабочего напряжения должно быть не ниже следующих величин:

• 0,3 МОм — для устройств с напряжением до 100 В;
• 1 МОм — для устройств с напряжением от 100 до 500 В;
• 2000 Ом на каждый вольт напряжения — для устройств с U > 500В.

В судовых условиях эксплуатации сопротивление изоляции обмоток электрических машин мощностью до 100 кВт и напряжением до 500 В относительно корпуса и между обмотками при температуре, близкой к рабочей, должно быть не менее 0,7 МОм, а для машин большей мощности и рассчитанных на более высокое напряжение сопротивление изоляции не ниже МОм):

где U — номинальное напряжение обмотки (фазы), В;

Р — номинальная мощность машины, кВА.

Сопротивление изоляции судовых сетей постоянного и переменного тока можно замерять централизованно с главного распределительного щита в рабочем состоянии сети (под напряжением) или на отключенных участках судовой сети в нерабочем состоянии (при снятом напряжении).

В сильно разветвленных судовых сетях с многими параллельными электрическими цепями посредством централизованного измерения невозможно точно установить участки судовой сети с опасными повреждениями изоляции, так как большая часть цепей будет иметь высокое сопротивление изоляции, а небольшое количество остальных цепей — недопустимо низкое. Поэтому при эксплуатации судовых сетей необходимо систематически измерять сопротивление изоляции отдельных участков судовой сети.

Сопротивление изоляции сетей, находящихся под напряжением, измеряется при номинальном напряжении сети. Для измерения сопротивления изоляции судовой сети и ее участков, не находящихся под напряжением, применяется переносный магнитоэлектрический мегомметр, изготовляемый на рабочее напряжение 100, 500, 1000 В (соответственно, 0—100, 0—500 и 0—1000 МОм).

В настоящее время на судах для измерения сопротивления изоляции сети переменного тока под напряжением применяются щитовые мегомметры и добавочные устройства, устанавливаемые на главных распределительных щитах.

Стрелочный мегомметр

Щитовой мегомметр, схема работы

Схема работы щитового мегомметра

При указанном способе контроля сопротивление изоляции не зависит от величины емкости контролируемой сети, и поэтому получаем более точные результаты измерения сопротивления изоляции относительно корпуса судна.

Рассмотренный способ применяется в ряде схем непрерывного контроля сопротивления изоляции судовых сетей на переменном токе.

Рис. 1. Принципиальная схема измерения и контроля сопротивления

изоляции сетей трехфазного переменного тока: а — контроль вольтметром и лампами; б — контроль постоянным током; П — переключатель; КВ — кнопка включения сигнальных ламп; В — выпрямители