Якорные огни. Низкая изоляция 220 В. Метод поиска низкой изоляции участка кабеля без схемы

Очередная статья про низкую изоляцию 220 В на судне. Может сложиться впечатление, что на этом сайте публикуются статьи только о низкой изоляции. На самом деле поиск низкой изоляции на судне является рутинной работой электромеханика, почти такой же как ежедневная замена лампочек.

Кроме того данная проблема (низкая изоляция 24 В, 220 В или 440 В) вылазит очень часто, особенно на судах возрастом 10 лет и больше. 

Итак, появилась низкая изоляция 220 В якорных огней. Изоляция относительно корпуса судна на стрелочном мегаомметре падает до 0.1 МОм, что требует к себе повышенного внимания.

Низкая изоляция якорных огней

Как искать низкую изоляцию 220В вы можете почитать здесь.

Чаще всего в такой ситуации сразу подозрение падает на залитые светильники (носовой, кормовой) или на соответствующие распределительные коробки.

Схема работы якорных огней

Простейшая панель управления навигационными огнями

Обычно схема работы якорных огней очень простая, намного проще, чем ходовых огней, без реле сигнализации, хотя бывают и исключения. На панели управления навигационными огнями имеется переключатель (Navigation Light - Off - Anchor Light), с помощью которого включают (отключают) ходовые или якорные огни.

Кстати, на этом судне не было дублирующих якорных огней.

Обычно поиск начинается с кормового светильника, т.к. к нему проще всего добраться. Открывают распределительную коробку и прозванивают непосредственно сам светильник, при этом отдав кабель остального участка цепи (от кормы до бака).

Проверка изоляции светильника 

на распределительной коробке (носовая мачта)

Проверка светильников (носового и кормового) не дало никаких результатов. Светильники и распределительные коробки новые, не залитые, с идеальным сопротивлением изоляции. Это говорит о том, что скорее всего проблема с кабелем от распределительных коробок до панели управления на мосту.

Предохранители и реле навигационных огней

Прежде чем браться за кабель стоит проверить панель управления на мосту, а именно соединительные терминалы на предохранителях, холдеры лампочек, платы управления (если имеются) на утечку тока.

Кстати, на старых судах у меня был опыт поиска низкой изоляции 24 В на «ёлочке» специальных сигнально-отличительных огней. Тогда я обнаружил, что крепежные бандиты начали въедаться в изоляцию кабеля и доходить до токоведущих жил.

Повреждение кабеля бандитами (1)

Повреждение кабеля бандитами (2)

На этом судне я также увидел тенденцию к ухудшению изоляции кабеля из-за бандитов, поэтому обновил все поврежденные участки. Но основной источник низкой изоляции кабеля, к сожалению, предстояло ещё выяснить.

Т.к. проблема оказалась не рядовой, то пришлось открывать схемы прокладки кабеля и здесь я ощутил острую нехватку в информации.

Схема работы навигационных огней

Обозначение якорного огня на схеме

Соединительная коробка на светильнике

Распределительные коробки

Оказалось, что у меня в наличии на судне есть только основная принципиальная схема работы навигационных огней, но нет монтажных схем распределительных коробок (терминалов) JL-1, JL-2 и JS. 

Кстати, такое бывает на судах, где несколько раз меняется менеджмент или судовладельцы. Некоторые схемы утрачиваются во время передачи документов.

Таким образом поиск усложняется. Мне необходимо вызвонить весь кабель от светильников до распределительных коробок JL-1, JL-2 и JS.

Мысленно в голове я рисую схему, которую мне нужно проверить. Разделяю её на 4 участка, которые нужно вызвонить, чтобы найти кабель именно якорных огней.

Схема для проверки

Проще всего начинать с кормы, т.е. участка №1. Начинаем с бокса JS, который находится в помещении рулевой машины.

Распределительная коробка JS

Внутри распределительной коробки можно наблюдать множество терминалов и жил кабелей, у которых есть нумерация. Но при этом нет информации что, куда и откуда идёт.

Если у вас на судне нет специального прибора-калибратора для генерации токовой петли и напряжения (скорее всего нет), то рекомендую способ, который я эксперимента ради решил применить.

Воспользуемся обычной кроной, которую предварительно подготовим для удобного подсоединения к ней кабеля.

Крона для проверки цепи

Из схемы работы навигационных огней мы можем получить ещё одну полезную информацию, а именно площадь сечения кабеля, используемого для якорных огней.

Площадь сечения кабеля

Площадь сечения двухжильного кабеля (D - 1) H-DPYC-1.5 составляет 1.5 мм², тогда как остальной многожильный кабель (LM - 27) L-MPYC-27 имеет площадь сечения 1 мм².

Площадь сечения кабеля для навигационных огней больше, чем остального кабеля, значит нас интересуют только те жили, которые толще остальных.

Крона на кормовой коробке (прозвонка участка №1)

Открываем распределительную коробку непосредственно на кормовом якорном огне и вешаем на приходящий кабель крону. При этом сам кормовой светильник не участвует в прозвонке, а вот носовой участвует (желательно конечно его тоже отключить, но это не всегда удобно, т.к. нужно лезть на носовую мачту. В моем примере он не будет отключаться, поэтому напряжение на кроне всегда будет проседать).

Не забываем, что вся схема должна быть предварительно обесточена!

Прозвонка кроны (участок №1). Концы 51 - 52

Выборочно меряем постоянное напряжение на терминалах распределительной коробки и находим напряжение (8.28 В) нашей кроны. Записываем номера терминалов (51-52). Разрываем цепь, отдаем с одной стороны терминала концы и меряем на них напряжение. Если напряжения нет, то это уходящие концы до участков № 2 - 3 - 4. Значит мы разорвали участок №1 и можем померить его сопротивление изоляции.

Сопротивление изоляции участка №1

Сопротивление изоляции участков № 2 - 3 - 4

В практике у меня уже был случай низкой изоляции кабеля кормового якорного огня, так вот здесь совсем другая история.

Следующим шагом будет вызвонить участок No. 2. Вешаем крону уже на уходящие концы (51-52), участок №1 не участвует.

Крона на терминалах (51-52) коробки JS

Открываем коробку JL-1, которая находится в локере на главной палубе надстройки и вызваниваем нашу крону.

Распределительная коробка JL-1

Прозвонка кроны (участок №2). Концы 81 - 82

Напряжение на кроне (6.45 В) значительно подсело, т.к. в цепи участвует довольно длинный участок кабеля и лампочка на баке. Но тем не менее определить наш кабель не составляет большого труда. Записываем номера терминалов (81-82). 

Аналогичным способом вымеряем приходящие и уходящие концы. Разрываем цепь, отдаем с одной стороны терминала концы и меряем на них напряжение. Если напряжения нет, то это уходящие концы до участков № 3 - 4. Значит мы разорвали участок №2 и можем померить его сопротивление изоляции.

Сопротивление изоляции участка №2

Сопротивление изоляции участков № 3 - 4

Итак, едем дальше, уже без участков № 1 и № 2, они чистые. Следующим шагом будет вызвонить участок No. 3 в распределительной коробке JL - 2. Вешаем крону уже на уходящие концы (81-82), участок №1 и 2 не участвуют.

Открываем коробку JL-2, которая находится в подшкиперской на баке (bosun store) и вызваниваем нашу крону. Искать становится проще, т.к. в этой распределительной коробке совсем мало кабеля с сечением жил 1.5мм².

Распределительная коробка JL-2

Прозвонка кроны (участок № 3). Концы 28 - 29

Находим напряжение (4.23 В) нашей кроны. Записываем номера терминалов (28 - 29). Разрываем цепь, отдаем с одной стороны терминала концы и меряем на них напряжение. Если напряжения нет, то это уходящие концы до участка № 4. Значит мы разорвали участок №3 и можем померить его сопротивление изоляции.

Сопротивление изоляции участка №3

Сопротивление изоляции участка № 4

В результате мы обнаружили, что участок № 3 сидит на корпусе, при этом не две фазы, а только одна (белая жила). 

Схема после прозвонки всех участков цепи

Участок № 3 - это участок между распределительными коробками JL - 1 и JL - 2, т.е. между баком и кормой, это самый сложный участок для проверки. Это именно тот кабель, который лежит в трассе (трубах) вдоль всего судна и идёт через так называемые мульти-распределительные коробки (Multi cable junction box).

Кабельные распределительные коробки и компенсаторы на палубе (1)

Кабельные распределительные коробки и компенсаторы на палубе (2)

Кстати, эти коробки необходимо хотя бы раз в год инспектировать. Открывать, смотреть состояние кабеля, менять прокладки крышек, проверять работу дренажных отверстий коробок и компенсаторов. Также необходимо проверять работу компенсаторов (менять конусную резину). Ещё должен быть предусмотрен заземляющий кабель между фланцами компенсаторов.

Конечно же, схем расположения кабеля в этих коробках на судне нет. Может быть такое, что источник низкой изоляции не внутри этих коробок, а где-то в кабель-трассе до них. Чтобы решить данную проблему по-нормальному нужно менять весь кабель от JL-1 до JL-2.

Такая работа мягко сказать очень сложная, не говоря уже о том, что сначала нужно заказать 250-300 метров армированного двухжильного кабеля.

Временно данную проблему можно обойти другим способом, а именно найти свободные концы соседнего многожильного кабеля от распределительной коробки JL-1 до JL-2 и заменить жилу с низкой изоляцией. На большинстве судов всегда есть такая возможность.

Схема конечников водонепроницаемых дверей (крышек)

В моём случае я использовал схему конечников водонепроницаемых дверей (Water tight door alarm circuit). Данная система находится на мосту и сигнализирует об открытии (закрытии) разных водонепроницаемых дверей и крышек на судне.

В этом кабеле 27 жил, о нём писалось вначале статьи и как раз у него есть свободные концы. Единственное его отличие от нашего основного кабеля в том, что площадь сечения у него 1 мм² вместо необходимых 1.5 мм². Но это не является критическим значением, в крайнем случае можно использовать две жилы по 1 мм².

Многожильный кабель LM - 27 (L-MPYC-27)

Вызвонить свободные жилы можно таким же способом, что и выше с помощью кроны, или замкнув их вместе и померив сопротивление. В моём примере нумерация концов в боксах JL - 1 и JL - 2 совпала, что значительно упростило задачу.

Подключение свободного 26го конца

В итоге в боксе JL - 1 и JL - 2 подключили свободный 26ой конец вместо жилы с низкой изоляцией и таким образом решили проблему.

Проверка целостности лампочки

Этот кабель мне не очень понравился, т.к. изначально в нём я обнаружил наводку в свободных жилах. В результате подключения к цепи она компенсировалась, причина этой наводки обусловлена многожильностью и большим излишком жил в кабельных коробках.

Якорный огонь в действии

Проверка рабочего тока

Итак, низкая изоляция устранена и якорные огни продолжили свою многострадальную работу.

Ещё раз повторюсь по-правильному нужно менять весь кабель!

Предыстория. Я приехал на судно и мне передали данную проблему с таким комментарием: «Наблюдается низкая изоляция 220 В (около 0.5 МОм) при включении якорных огней. Светильники новые, поэтому проблема в кабеле. Кабель на носовой мачте нужно заказывать и менять. Заказать не получилось, к тому же это драй-доковая работа». В результате собственного траблшутинга, обнаружилось, что проблема в одной жиле кабеля, идущего в канале от JL - 1 до JL - 2. Такие вот дела...