Заземлить какой-либо элемент — это значит электрически надежно соединить его с землей. В теории землей считается такая точка поверхности, потенциал которой без существенной ошибки можно принять равным нулю. На судах землей считается металлический корпус судна, находящегося на плаву, а при неметаллическом корпусе — металлические листы на наружной поверхности корпуса, расположенные ниже грузовой ватерлинии (заземлители).

Различают пять видов заземлений: грозозащитное, для снятия статических зарядов, рабочее, защиты от помех радиоприему, защитное.

Грозозащитное заземление предназначено для предотвращения возникновения пожара, повреждения оборудования из-за грозового разряда атмосферного электричества на один из выступающих конструктивных элементов судна. Система грозозащитного заземления на судах с неметаллическим корпусом состоит из грозоуловителей, отводящих проводов и заземлителей. На судах с металлическим корпусом достаточно грозоуловитель надежно соединить с выступающей металлической конструкцией, на которой он установлен.

Заземление для снятия статических зарядов служит для предотвращения искровых зарядов статического электричества.

Примером заземления для снятия статических зарядов может служить заземление трубопроводов танкеров. При перекачивании по трубам нефтепродуктов в результате трения жидкости о стенки трубопровода возникают заряды, электрический потенциал которых может быть выше потенциала заземленных береговых трубопроводов. В этом случае при соединении судового и берегового нефтепроводов возникнет искра. Во избежание этого при соединении нефтепроводов на танкерах применяют специальную схему, позволяющую заземлить корпус судна до соединения трубопроводов. Заземляющая схема состоит из однополюсного рубильника, смонтированного в металлическом корпусе и расположенного в помещении третьей категории, двух клемм со специальными гайками, позволяющими заворачивать их вручную, и соединительного кабеля сечением не менее 16 мм2. Каждая из клемм также смонтирована в металлическом корпусе и установлена на надстройке на разных оортах. Губки рубильника надежно соединены с корпусом судна, а нож — с помощью кабеля с каждой из клемм, к которым в свою очередь подключен кабель, имеющий электрическое соединение с береговым заземлением. Нефтепровод должен иметь по всей Длине надежное (сварное) соединение с корпусом судна. Фланцы нефтепровода соединены между собой специальными приваренными к трубам скобами.

Рабочим называется заземление одной или нескольких точек сети, необходимое для обеспечения работы установки в нормальных или аварийных условиях. Применяется в однопроводных системах и устройствах — на катерах и быстроходных пассажирских судах, а также в стартерных цепях, в схемах контроля сопротивления изоляции и т. п.

В качестве участков токопроводящей цепи при рабочем заземлении используют корпус судна или части судовых конструкций (фундаменты, стрингеры и т. п.). При выполнении этого вида заземления особое внимание следует обращать на то, чтобы рабочий ток, достигающий иногда больших значений, не мог проходить по вало-проводам, подшипникам, трубопроводам, цистернам для различных жидкостей, баллонам для сжатых газов и другим системам, устройствам и механизмам. Так, прохождение постоянного тока через подшипники вызывает их коррозию и постепенный выход из строя; прохождение тока по бензопроводу при плохом контакте может привести в конечном итоге к пожару.

Недопустимо использовать в качестве обратного провода металлические оплетки кабелей, так как они не рассчитаны на длительное прохождение по ним рабочего тока.

В случае применения для рабочей цепи металлических конструкций судна должна быть обеспечена надежность контактов в соединениях и непрерывность электрических соединений по всей ее длине. Рабочее заземление корпусов судового электрооборудования выполняют в основном по той же технологии, что и защитное заземление.

Соединение отрицательного провода с корпусом при однопроводной канализации необходимо осуществлять зачисткой до металлического блеска места соприкосновения наконечника с поверхностью корпуса. Наконечник заземляющего провода закрепляют сразу после зачистки и закрашивают место установки наконечника масляной краской под цвет помещения. После окончательной окраски помещения судна в месте крепления наконечника кистью по трафарету наносят красной или желтой краской круглый знак диаметром 30 мм.

Подключение отрицательного провода под винты и болты крепления кабеля и оборудования не допускается. Этот провод должен быть как можно более коротким, поэтому присоединение отрицательного провода производят, как правило, за первой скобой крепления.

Заземление для защиты от помех радиоприему — одно из мероприятий, улучшающих работу радиоприемной аппаратуры на судах. Сосредоточение на судне большого количества различного искрящего электрооборудования, расположение кабельных трасс вблизи антенн приводит к большим помехам в работе радиоаппаратуры. Уровень шумов может во много раз превышать уровень полезных сигналов. Помехи могут быть значительно уменьшены и даже полностью устранены применением мер, предусмотренных проектом судна, и тщательным их выполнением.

Для снижения уровня помех от электрооборудования применяют фильтры, а также экранирующие оплетки с последующим заземлением.

На рис. 1 показано включение фильтра, состоящего из дросселей, являющихся большим сопротивлением для помех, и конденсаторов, легко пропускающих помехи высокой частоты, отводя их на корпус, и не пропускающих низких частот. На судах используются фильтры различных типов с дросселями и конденсаторами или только с конденсаторами.

Большое значение в вопросе устранения помех радиоприему имеет обеспечение непрерывности экранирования — надежного соединения корпусов приборов с экранами подключаемых к ним кабелей. При этом не должно быть не защищенных экраном участков соединений, через которые могли бы излучаться паразитные электромагнитные поля или наводиться напряжения и токи помех. На судах используются различные способы осуществления непрерывности экранирования: распайка оплетки кабеля на шайбу и поджатие ее в высокочастотных фишках или экранированных штепсельных разъемах, соединение экранирующих оплеток кабеля с сальником с помощью гибких перемычек, прядей экранных оболочек, специальных зажимов или токопроводящей краски.

При выполнении заземления с целью обеспечения непрерывности экранирования следует иметь в виду, что длина заземляющих перемычек должна быть минимальной, так как с увеличением длины возрастает активное и индуктивное сопротивления провода токам высокой частоты, что приводит к снижению эффективности защиты от помех радиоприему. Заземляющие провода и ленты должны быть проложены с минимальным количеством углов, поворотов, петель, приводящих к возрастанию индуктивного сопротивления.

Незаземленная металлическая оплетка кабеля служит хорошим проводником для распространения радиопомех, что свидетельствует о тесной связи экранирования кабелей с заземлением экранирующих оплеток. Различают линейное и концевое заземление экранирующих оплеток кабелей. Линейное заземление выполняют в местах крепления кабелей по трассе (под скобами, у подвесок), концевое — в местах ввода кабелей в электрооборудование. Технология выполнения линейного или концевого заземления зависит от марки кабеля.

Помехи влияют также и на работу систем автоматики. Для их Устранения принимают те же меры, что и для защиты радиоприема.

Рис. 1. Включение фильтра, состоящего из двух дросселей и двух конденсаторов.

Защитные заземления предохраняют человека от поражения электрическим током в случае, если он касается корпуса электротехнического изделия с неисправной электрической изоляцией. Такие заземления предусматривают для стационарного электрооборудования с рабочим напряжением выше 50 В постоянного тока и 30 В переменного тока и переносного электрооборудования с рабочим напряжением соответственно выше 24 и 12В.

Защита от поражения обеспечивается путем создания малого сопротивления между корпусами электротехнических изделий и корпусом судна; падение напряжения на этом сопротивлении, возникающее в случае повреждения изоляции, не будет превышать безопасной для жизни человека величины.

Обычно узел заземления одновременно является составной частью системы защиты радиоприема от помех.

Заземление судового электрооборудования может быть выполнено посредством заземляющих шин, с помощью одной из жил подходящего к электрооборудованию кабеля, путем непосредственного контакта электрооборудования с корпусом или конструкциями судна. Выполнение заземления корпусов судового электрооборудования является защитным и, кроме того, обеспечивает защиту от помех радиоприему.

В качестве заземлителей на судах с металлическим корпусом используют детали корпусного набора и конструкции общесудовых систем. Исключением являются трубопроводы цистерн, баллонов и других емкостей для сжатых газов и горючих жидкостей. На судах с неметаллическим корпусом заземлителями служат металлические листы и ленты, проложенные снаружи корпуса, с подсоединенными специальными шинами заземления, на которые в свою очередь заземляют судовое электрооборудование и кабели. Места заземления указывают в чертежах проекта.

На судах с неметаллическим корпусом заземление электрооборудования производят под одной лапой на шину заземления. Технология заземления судового электрооборудования зависит от метода установки оборудования.

При установке электрооборудования без амортизаторов контактные поверхности лап и металлических конструкций для их крепления зачищают до металлического блеска и сразу смазывают тонким слоем технического вазелина. Вазелин служит для создания барьерного слоя, препятствующего проникновению влаги в контактное соединение. На величину переходного сопротивления тонкий слой вазелина практического влияния не оказывает, так как при креплении оборудования он легко выжимается из контактных бугорков соединения. После закрепления электрооборудования периметр контактных поверхностей окрашивают густотертым суриком при соединении стальных поверхностей или цинковыми белилами при соединении поверхностей из легких сплавов. Слой краски служит еще одним барьером для проникновения влаги в контактное соединение.

Рис. 2. Заземление корпуса прибора, устанавливаемого на скобах.
1 — болт; 2 —гайка; 3 — шайба пружинная; 4 — шайба; 5 — шайба латунная луженая.

Технология заземления электрооборудования, устанавливаемого па судах с неметаллическим набором, ясна из рис. 3.

Рис. 3. Заземление корпуса прибора на ленту заземления,
1 — болт; 2 —шайба пружинная; 3 — гайка; 4 — лента заземления медная.

Рис. 4. Заземление корпуса прибора, имеющего шпильку заземления.
1 — гайка; 2 — шпилька заземления; 3 — шайба пружинная; 4 — лента заземления медная; 5 — шайбы.

Вели на корпусе прибора имеется специальная шпилька заземления, ленту заземления подключают к этой шпильке.

На рис. 5 показано соединение отводов ленты с основной лентой заземления. Изготовление и прокладку ленты заземления и ее отводов производят по чертежам проекта. Основную ленту заземления и ее отводы крепят с помощью винтов (по дереву с помощью шурупов), которые располагаются в шахматном порядке на расстоянии 200—300 мм.

Заземление корпуса электрооборудования на бонку из легкого сплава показано на рис. 4.40. При заземлении электрооборудования, устанавливаемого на металлических амортизаторах типа АКПО, контакт обеспечивается путем зачистки лап электрооборудования и скоб. Если электрооборудование устанавливают на металлорезиновых амортизаторах, например, типов А-С, АКСС, то корпуса заземляют с помощью гибких перемычек изготовленных из медной луженой ленты.

Рис. 5. Соединение отводов ленты с основной лентой заземления.
1 — шпилька заземления; 2— отвод ленты; 3 — заклепки; 4 — лента основная; 5 — винты (шурупы).

Рис. 6. Заземление корпуса электрооборудования на бонку из легкого сплава.
1 — шайбы латунные луженые; 2 — шайба пружинная; 3 — болт; 4 — бонка.

Контактные поверхности лап электрооборудования и амортизаторов зачищают до металлического блеска.

Металлические корпуса переносных электрических приборов заземляют с помощью третьей жилы питающего кабеля, последнюю соединяют с заземляющим контактным штифтом штепсельной вилки. Штепсельные вилки и штепсельные розетки имеют такую конструкцию, что контакт между заземляющим штифтом вилки и заземленным гнездом розетки при включении создается раньше, а при отключении разрыв этого контакта происходит позже, чем у токоведущих частей штепсельного соединения.

Заземление корпусов выключателей, соединительных коробок, корпусов светильников и подобной арматуры при установке ее на изоляционную обшивку и при наличии внутри таких изделий винта заземления также можно производить с помощью третьей (четвертой) жилы питающего кабеля. Аналогично заземляют корпуса взрывозащищенной арматуры, при этом соединение заземляющей жилы с корпусом судна выполняют во взрывобезопасном помещении.

Сечение заземляющего проводника обычно павно сечению рабочей жилы, но не менее 15 мм2 при сечении питающего кабеля до 16 мм2. Если площадь поперечного сечения питающего кабеля больше 16 мм2, минимальное сечение заземляющего проводника должно быть равно половине сечения питающего кабеля, но не менее 16 мм2.

Для заземления панцирных оплеток или кабелей со свинцовыми оболочками под крепящими скобами необходимо снять скобу, крепящую кабель, и зачистить наждачной

бумагой до блеска места вокруг крепежных отверстий, не нарушая антикоррозионного покрытия. После выполнения заземления периметр скобы окрашивают густотертым суриком.

Заземление оболочек кабелей, закрепленных в подвесках, производят медными лужеными шинами сечением 0,2×1 мм2, присоединяемыми к винтам заземления, которые установлены на подвеске или па наборе корпуса судна.

Рис. 7. Типовой узел заземления корпуса прибора, имеющего болт (винт) заземления.
1 — винт; 2 — шайба пружинная; 3 —шайба; 4 — наконечник; 5 — перемычка заземления; С — бойка стальная или из легкого сплава; 7 — болт.

Рис. 8. Заземление одиночных кабелей под скобой.
1 — кабель; 2 — скоба; 3 — шина заземления; 4—пропаянный участок экранирующей оболочки кабеля.

Шины заземления припаивают к каждому кабелю в двух точ ках. Места заземления окрашивают густотертым суриком. Места заземления, расположенные на открытых палубах, окрашивают зеленой эмалевой краской, а во внутренних помещениях судна—, бордовой краской. Это делается для облегчения отыскания мест заземления при периодическом наблюдении за ними.

Рис. 9. Заземление кабелей, закрепленных в подвесках.
1 — кабели; 2—подвеска; 3 — шина заземления; 4 — винт заземления; 5 — бонка.

Рис. 10. Заземление кабеля при вводе в прибор:
а — на винт заземления прибора; б — на винт заземления гайки сальника. 1 — кабель; 2 — манжета заземления; 3 — винт заземления; 4 — шайба пружинная; 5 — втулка; 6 — гибкая перемычка; 7 — сальник.

Рис. 11. Заземление оболочек кабелей у прибора.
1 — кабель со свинцовой оболочкой; 2 — кабель с панцирной оплеткой; 3 — втулка; 4 — винт заземления; 5 — шина заземления; 6—место припайки.

Линейное заземление металлических оболочек судовых кабелей можно выполнять с помощью специальных токопроводящих покрытий, представляющих собой смесь порошка из бронзы или латуни с эпоксидным компаундом. Процесс заземления заключается в том, что на тщательно очищенную скобу наносят токопроводящую массу, после чего скобу устанавливают на место.

На рис. 10 дан пример заземления панцирных оплеток кабеля с помощью перемычки заземления.

При вводе в прибор нескольких кабелей заземление их оболочек выполняют так, как показано на рис. 11.

Если на корпусе прибора отсутствуют винты заземления, то шину заземления крепят под

лапы прибора, предварительно зачищаемые до металлического блеска. Толщину шины обычно принимают 0,5—1 мм, ширину 20—25 мм.

Концевое заземление оплеток кабелей некоторых марок может быть осуществлено с помощью перемычки, изготовленной из оплетки заземляемого кабеля. При этом длина перемычки должна быть минимальной и не превышать 70 мм.

Рис. 11. Перемычка заземления, изготовленная из оплетки кабеля.
1 — бандаж; 2 —перемычка; 3 — наконечник.

Рис. 12. Концевое заземление оплеток кабелей токопроводящим покрытием.

Различные сочленения металлических частей рангоута, такелажа, крышек люков подвержены коррозии и имеют переменные величины переходных сопротивлений, резко меняющихся при качке, ветре и вибрации. Вследствие изменения сопротивления переходных контактов образуются электрические контуры, имеющие переменные параметры. Эти контуры, находясь в электромагнитном поле, создаваемом судовыми радиопередатчиками, возбуждаются или сами получают электромагнитные колебания с широким диапазоном частот. В связи с этим на судах должно быть обеспечено постоянство переходных сопротивлений контактов металлических частей, расположенных на верхних палубах. Это достигается либо созданием надежного контакта между этими частями посредством установки специальных перемычек, либо тщательным изолированием сочленяемых деталей.

Рис. 13. Заземление коуша со скобой.
1 — гибкая перемычка; 2 — наконечник; 3 — сварка; 4 — корпус судна.

Рис. 14. Установка шунтирующей перемычки на трубе.
1 — скоба; 2 — муфта соединительная; 3 — контргайка; 4 — труба; 5 — кабель.

Заземляющую перемычку изго-Ч0вляют из оцинкованной полосовой стали размером Зх 18×150 мм Т до затяжки кабеля в трубу приваривают к ней. Крепление перемычки к переборке осуществляется через стальную оцинкованную планку, являющуюся протектором.

Рис. 15. Заземление трубы при проходе через переборку из легкого сплава.

При проходе трубы через стальную переборку заземление выполняют с помощью такой же перемычки, привариваемой и к трубе и к переборке.