عادةً ما تستخدم شبكات الكهرباء في السفن نظامًا معزولًا ثلاثي الأطوار وثلاثي الأسلاك. في حالة حدوث تأريض أحادي الطور في شبكة الكهرباء بالسفينة، فإن ذلك لا يؤثر على تناسق الجهد الثلاثي الأطوار ولا على التشغيل الطبيعي للأجهزة الكهربائية، ولكنه ينطوي على مخاطر كامنة، حيث يزيد من خطر تعرض الإنسان للصعق الكهربائي؛ وإذا حدث تلامس أرضي لطور آخر، فإن الجهد بين الطورين الآخرين والأرض يكون عند هذه الحالة هو الجهد الخطي، وبحدوث تلامس أرضي لطور ثالث، سيؤدي ذلك إلى حدوث عطل قصير الدائرة بين الأطوار. ويُعتبر أي تلامس أرضي أحادي الطور في أي نقطة من الشبكة حالة تشغيل غير طبيعية، ويجب اكتشافه وإزالته في الوقت المناسب. ولضمان التشغيل الطبيعي للشبكة،يجب ألا تقل مقاومة العزل لشبكة الكهرباء على متن السفينة عن 1 ميغا أوم。

يوجد على لوحة توزيع الإضاءة التابعة للوحة التوزيع الرئيسية للسفينة جهاز مراقبة عزل الشبكة الكهربائية، ويشمل ذلك مصباح الكشف عن التوصيل الأرضي، ومقياس الميغاأوم المثبت على لوحة التوزيع، وجهاز مراقبة عزل الشبكة الكهربائية، وغيرها؛ وجميعها تعمل عندما تكون الشبكة الكهربائية موصلة بالتيار. وعادةً ما تُستخدم مصابيح مؤشر العزل لمراقبة ما إذا كان الشبكة الكهربائية متصلة بالأرض في طور واحد؛ بينما يُستخدم مقياس المقاومة العازلة (أو جهاز المراقبة) المخصص للوحة التوزيع لمراقبة قيمة المقاومة العازلة للشبكة الكهربائية.

لا ينطبق نظام مراقبة العزل باستخدام مصابيح مؤشر العزل إلا على أنظمة العزل ثلاثية الأطوار، ويظهر مبدأ عمله في الشكل 7-1.

يتم تركيب مقياس الميغاأوم الخاص بلوحة التوزيع على لوحة التوزيع الرئيسية، ويتألف من رأس قياس وأجهزة إضافية، كما هو موضح في الشكل 7-2. وهي قادرة على مراقبة مقاومة العزل لشبكة الكهرباء على متن السفينة في أي وقت أثناء التشغيل، كما يمكنها قياس مقاومة العزل لشبكة الطاقة الكهربائية 380 فولت (440 فولت) وشبكة الإضاءة 220 فولت (110 فولت) بشكل منفصل من خلال مفتاح التحويل، كما هو موضح في الشكل 7-3.

(أ) عداد القياس

(ب) أطراف التوصيل الخلفية

الشكل 7-2  مقياس الميغاأوم المدمج في لوحة التوزيع الكهربائي

الشكل 7-3: صورة حقيقية لمقياس الميغاأوم المدمج في لوحة التوزيع ومفتاح التحويل

(1) مبدأ عمل جهاز المراقبة المستمرة

يمكن لجهاز المراقبة المستمرة المزود بمقياس الميغاأوم المدمج في لوحة توزيع الكهرباء إصدار إنذار صوتي وضوئي عند حدوث خلل في التأريض. ويظهر مبدأ عمله في الشكل 7-4: لنفترض أنه عند انخفاض أداء عزل الطور C في شبكة الكهرباء، يتدفق التيار المتسرب كما هو موضح في الشكل ليشكل دائرة كهربائية، مما يؤدي إلى انحراف مؤشر جهاز القياس، حيث تتناسب زاوية الانحراف مع درجة التأريض.

(2) متطلبات معايير هيئات تصنيف السفن

بالنسبة للسفن حديثة البناء، تنص لوائح هيئات تصنيف السفن على أنه يجب تزويد أنظمة توزيع الكهرباء المعزولة المستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية والتدفئة الكهربائية والإضاءة — سواء كانت شبكات توزيع أولية أو ثانوية — بأجهزة مراقبة مستمرة لرصد مقاومة العزل بالنسبة لهيكل السفينة، على أن تصدر هذه الأجهزة إشارات صوتية وضوئية في حالة انخفاض مقاومة العزل إلى مستويات غير طبيعية.بمجرد انخفاض مقاومة العزل لهيكل السفينة إلى أقل من 100 أوم لكل فولت من جهد التيار الكهربائي، يجب تشغيل جهاز الإنذار.

تحدث معظم أعطال التأريض في شبكة كهرباء السفن في شبكة الإضاءة؛ وعندما يكتشف الموظفون المناوبون انخفاض مقاومة العزل باستخدام مقياس الميغاأوم المثبت على لوحة توزيع الكهرباء، يجب عليهم تحديد نقطة عطل التأريض في أسرع وقت ممكن، وإزالة مخاطر العطل؛ ويمكن، عند الضرورة، استخدام طريقة قطع التيار الكهربائي حسب الأقسام للتحقق من المشكلة، وفحص كل قسم على حدة بالتدرج، حتى يتم تحديد نقطة العطل.