论文：船舶电力系统应用电阻特性实现中性点接地的研究.pdf

船舶 电力系统应用电阻特性 实现中性点接地的研究 邱 赘 (中国船舶重工集团公司第 704研究所，上海 200031) Studyon NeutralGroundingforShipPowerSystem ApplyingResistancePerformances QIUYun (No．740 ResearchInstitute，CSIC，Shanghai200031，China) Abstract：Thispaperanalyzedtheexistingdeficienciesandcharacteroftheneutralpointearthfortheshippow— ersystem，andbroughtforwardaschemewhichcombinedthecharactersofPTCandZnOforneutralpoint earthedforshippowersystemtorealizeneutralgroundingfors ．Thsikindofneutralgroundingnotonlycan limitedtheovervoltage．butalsoavoidthe eofrapidfuse．Meanwhile，thereliabilityofgroundingwasen— haneed． Keywords：ship；neutralGround ing；P ；ZnO；nonlinear 0 前言 的安全…．然而 ，“中性点经高阻接地”也存在不足， 船舶的运行环境 比较恶劣 ：相对湿度大，尤其高 如它会使过电压水平过高，在挑选电阻时会遇到热容 盐雾 、易生霉 ，航行中经常振动和摇晃 ，造成其 电气设 量限制等问题． 备和供电线路绝缘比陆地上更易破损．特别是 目前的 基于以上原因的考虑，本文提出将高能氧化锌压 大型船舶几乎都是导电性能良好的钢制船体 ，使得船 敏电阻和正温度系数热敏 电阻 PTC一起使用 ，共 同 舶电力系统的短路概率比陆地的高得多．因此 ，合理 构成接地核心原件，将若干个性质相同的此元件组合 地设计短路接地保护对于船舶电网和人员的安全显 并联起来 ，从而形成一个体积较大的非线性压敏电 得十分重要． 阻．此方案相对于单纯通过氧化锌进行系统中性点接 目前 ，我国船舶的总体电气均首选三相三线制 ， 地来说 ，改善了其伏安特性较硬的不足，增大其容量． 50Hz，380V．绝大多数船舶 电力系统的接地方式采用 通过合理选择两者的并联参数，可以设定其开始响应 “中性点经高阻接地”，以保证船舶 电力系统在发生 的动作电压值．该方案能有效地降低过电压的水平， 单相接地时供电不中断，同时也兼顾到了人员和设备 无需另外安装快速熔断器，保留了单相接地时供 电不 收稿 日期 ：2010-07-05 作者简介 ：邱赞 (1983一)，女，硕士研究生，主要工业生产线智能控制技术方面研究 38 第六期 2010年 技术篇 中断的优点 1 电阻材料特性介绍 1．1 非线-陛氧化锌特性 本方案选择使用高能氧化锌非线性电阻材料．非 线性电阻元件的伏安特性并不符合欧姆定律，而是遵 循某种特定的非线性函数的关系．其函数关系满足下 式 ： = (e 一1) (1) 式 中，I为反 向饱和 电流 ；q为 电子 电荷 1．6× 图2 PTC元件的温敏特性曲线 10 C；k为波尔兹曼常数，1．38×10 J／K，T为热力 学温度．氧化锌非线性 电阻方面的文章较多，这里就 不详细介绍．图1为氧化锌的伏安特性曲线图：