摘要:船舶电气人员的日常维护工作中很大一部分都跟设备或电缆的绝缘有关,其中电缆的绝缘故障解决相对困难,在查找绝缘故障点时使用专业寻线机可以帮助我们快速的找到故障电缆。通过逐渐调节寻线机的参数,反复试验。找到合适的参数后就可以通过检测仪上显示的信号强度来定位绝缘故障点,从而采取有针对性的方法进行故障的排除。
关键词:电缆;绝缘;寻线机;船舶
船舶绝缘故障是困扰船舶电气维护人员的主要故障,在众多引起绝缘故障的原因中,设备本身的绝缘故障查找比较容易,找出故障点后排除故障也相对简单,最让人头疼的就是电缆的绝缘故障。船舶设备的电缆根据设备的不同位置和不同种类差异很大,有的电缆长度达到300米以上,中途还可能穿越多个不同的密闭舱室,或者绑扎在十几米高的电缆桥架上,如何定位具体的故障点对于故障的查找和解决起着至关重要的作用。
1.使用工具概述
FLUKE2042专业寻线机是一款便携式测量仪表,由一个信号发送器和一个信号接收器构成。信号发生器产生的调制电流信号,可以在导体周围产生电磁场。信号发生器产生的电磁场可以在信号接收器的线圈中感应产生电压。可以用于查找墙壁中的线路、线路中的线路中断和短路,和地下路跟踪等。
2.故障描述
在某船舶一次电缆绝缘故障中,船舶配电盘发生绝缘报警,通过区域断电隔离可以迅速定位故障设备为位于主甲板的救生筏吊。从断路器下端测量绝缘为零,然而在当地的筏吊控制箱处进行绝缘测量时发现设备绝缘良好,从控制箱处测量电缆的绝缘也良好。同一根电缆的两端测量的绝缘值不一样,电缆为交联聚乙烯绝缘内铠低烟无卤阻燃船用电缆,经过分析推断出可能是电缆的内保护铠断路,而电源端的电缆和内保护铠之间的绝缘不良,设备端电缆和内保护铠之间的绝缘良好。我们在电源端将电缆芯线和和内保护铠进行短接,从设备端用万用表测量电阻值,发现阻值确实很大,证明了电缆内保护铠存在断线,要解决该电缆绝缘故障,需要准确定位内保护铠断线的位置。
3.排查方法
FLUKE2042寻线机的常规应用为查找线路的断线,在使用时将存在断线的芯线连接至发生器的“+”端,将未断线的芯线和发生器的“接地”端一起接地。使用信号接收器沿着线路进行检测,在断线的部位之前可以明显看到检测信号,但是在断线位置之后检测信号消失,从而定位到断线位置。
根据这个原理,我们想虽然寻线机是用来查找芯线不是查找内保护铠的,是否可以将电缆的内保护铠看做一根芯线,按照测试芯线的方法来查找内保护铠断线的地方。经过实际应用,证明这种方法是可行的。不过由于该内保护铠是有接地故障的,在我们进行检查时,操作起来要比寻线机的正常使用复杂一点。需要多次的调整寻线机的强度,反复进行检查,直到找到故障电缆。
首先我们将电缆的全部芯线和发生器的“接地”端一起接地,将电缆的内保护铠连接至发生器的“+”端,设定信号发送电平为3级,接收器开启自动模式。
在进行检测时发现,多个电缆桥架上的电缆中都可以检测到很强的信号强度,甚至无法确定电缆的走向,更不可能找到故障电缆和查出断线位置。从设备控制箱当地检测时,接收器也有很强的信号强度。分析原因应该是发送电平设定过高,而在船舶应用中,由于空间有限很多设备的电缆需要在一起敷设。桥架在有限的空间内会多次交叉,电缆排列的密密麻麻,电缆桥架中的不同设备的电缆之间产生了信号干扰。于是我们尝试将接收器调整为手动模式,然后更改灵敏度设置,首先将灵敏度设置为9,检测的结果和自动模式是一致的。于是我们逐渐降低灵敏度,直到降低到5时,检测信号出现了断断续续的情况,但是并不能找不到故障电缆。我们发现当灵敏度设定较高时,就会出现多个电缆束中都能检测到信号的情况。当灵敏度设定较低时,检测信号又出现断断续续的情况,还是无法确定电缆的走向。但是不论是自动模式还是手动模式中不同的灵敏度,在设备控制箱处进行检测都能够检测到信号强度,而且信号强度的数值变化并不大,始终在50-90之间的范围内。从这个结果看似乎之前判断的内保护铠断线的结果是错误的。然而之前我们用万用表已经测出内保护铠是存在断线的,现在又在断线的情况下在设备端检测出信号强度,如此看来内保护铠的断线并没有阻断检测信号的传输,也就无法查找出具体断线的位置。
下一步我们降低发生器的信号发送电平为2级,接收器开启自动模式。使用接收器进行检测时,发现只有一个电缆桥架可以检测到信号强度,其他刚刚也检测出信号强度的桥架现在已经检测不到了。这样的结果说明在当前的发送电平下,我们已经可以根据接收器检测的信号强度结果,找出该故障电缆的走向,并且可以从电缆束中找出这根故障电缆。直接检测故障电缆时,信号强度可以达到600,检测其他电缆时,只有100-200的信号强度,检测不包含故障电缆的电缆束时,信号强度为零。沿着故障电缆的电缆走向选取合适位置一路检测下去,发现从电缆穿到主甲板面后信号强度还保持在550-600之间,但是到设备端检测时,信号强度降到了90,由此可以判断断线部位就在主甲板上的部分电缆中。由于在甲板上的电缆均为穿管敷设的,在电缆管外部进行检测时,信号强度一直是0.我们只能沿着电缆路径对所有电缆护管之间用胶皮包裹的部分逐一拆开进行检测,最终查找到在主甲板靠近舷边的两个电缆护管内的部分信号衰减特别严重。根据这个结果可以判断出这段电缆就是导致绝缘故障的原因。于是果断将这段电缆剪断,抽出这部分电缆后检查外观并未发现异常。再次使用寻线机单独对这段仅有十几米长的电缆进行检测,可以发现在中间一米长范围内的部分信号衰减特别严重。找出信号衰减严重的具体部位后,我们将这段电缆绝缘层拨开,看到内保护铠锈蚀严重,已经完全变成了粉末。查找出问题后在剪断电缆的地方增加接线盒,重新穿管进行连接,最后在电源端重新测量绝缘,绝缘恢复正常。
结论:
经过实际应用我们发现,FLUKE2042专业寻线机可以用于检测电缆的内保护铠断路,但是需要根据电缆的实际情况选择合适的信号发送电平等级,以及调整合适的接收强度。再根据接收器显示的信号强度,可以查找出发生故障的具体位置,解决类似电缆的绝缘故障。
参考文献:
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[4]FLUKE2042寻线机用户手册