Вестник МГТУ. 2015, №1.

ВестникМГТУ, том 18, № 1, 2015 г. стр. 124-129 отрасли. Проведенные исследования показали, что сейчас значительная часть РПФ находится в условиях неприемлемо высокого риска пожара (Благинин, Юсып, 2013). Это означает, что эксплуатация указанной части судов РПФ допустима только при незамедлительном проведении достаточных по эффективности противопожарных мероприятий. При этом важно, чтобы область применения подобных мероприятий не ограничивалась нынешним составом флота и в будущем они могли бы оказаться полезными при создании более безопасных судов новых поколений и при создании иных объектов морской техники. Важнейшим направлением в решении задачи предотвращения судовых пожаров является разработка способов повышения противопожарной устойчивости бортовых электроэнергетических систем (ЭЭС) в режиме однофазного замыкания (ОЗ) на корпус, поскольку именно уровень пожароопасности ОЗ определяет пожарную аварийность РПФ. Анализ показывает, что наиболее предпочтительным оказывается способ, заключающийся в отказе от режима изолированной нейтрали, применяемом сейчас на подавляющем большинстве судов, кораблей и морских платформ, и в переходе к более безопасным режимам нейтрали судовых ЭЭС (Кажекин, 2011). В настоящей работе приведены результаты длительной опытной эксплуатации на действующем судне устройства защитного заземления нейтрали (УЗЗН), реализующего такой способ защиты. Ранее устройство было всесторонне испытано в лабораторных условиях на физической модели ЭЭС. Лабораторные испытания показали его способность значительно повышать устойчивость судовых электросистем к пожарам. Однако возможность изменения свойств ЭЭС в процессе эксплуатации судна и основные последствия применения УЗЗН при их длительном использовании не проверялись, что затрудняло их широкое распространение на флоте. 2. Устройство защитного заземления нейтрали судовых электроэнергетических систем Защитное действие УЗЗН реализовано путем ограничения токов ОЗ при одновременном снижении дуговых перенапряжений. Устройство было установлено в ЭЭС БК "В. Албанов", после чего регулярно в течение двух лет проводились его испытания. Испытания заключались в измерениях тока ОЗ и регистрациях дуговых перенапряжений, которые осуществлялись с использованием показанного на рис. 1 оборудования. Рис. 1. Принципиальная схема измерения тока замыкания на корпус и дуговых перенапряжений: QF1 - автоматический выключатель; УЗЗН - устройство защитного заземления нейтрали; Ql, Q2 - контакты между фазой и корпусом; РА - амперметр; PS - осциллограф Регистрация токов ОЗ и перенапряжений проводилась как в режиме изолированной нейтрали, когда QF1 выключен, так и при включенном УЗЗН. При этом измерялось действующее значение тока ОЗ путем поочередного соединения каждой из фаз с корпусом судна через амперметр (РА). Осциллографом (PS) регистрировались импульсы напряжения на одной из неповрежденных фаз, в которых не производилось неустойчивое замыкание на корпус через контракт Q1. Испытания показали улучшение обоих показателей после подключения УЗЗН к ЭЭС. Защитное влияние УЗЗН обеспечивается при любом сочетании потребителей судовой электросистемы. В качестве примера, демонстрирующего действие устройства, на рис. 2 показано уменьшение токов ОЗ, зарегистрированных в ходе работы судна по буксировке другого судна в акватории Калининградского морского рыбного порта. Как видно из рис. 2, подключение УЗЗН к судовой ЭЭС привело к уменьшению тока ОЗ в 3 и более раз. Величина тока ОЗ зависит от точности компенсации его емкостной составляющей путем настройки параметров УЗЗН в резонанс с фазными емкостями ЭЭС. Отклонение емкостей от резонансных значений во время эксплуатации судна может привести к превышению током ОЗ безопасной величины. 125