船舶电气设备及系统-大连海事大学第18章船舶安全用电和安全管理

1）保护接地 为了防止电气设备因绝 缘破坏，使人遭受触电危 险而进行的接地称为保护 接地。 保护接地是将电气设备 的金属外壳与船体钢结构 件作良好的电气连接。 保护接地是用于三相 三线绝缘系统，它的作 用在于确保人身安全。
2）工作接地
为保证电气设备 在正常工作情况下可 靠运行所进行的接地 称为工作接地。如电 力系统中性点接地的 三相四线制系统，电 焊机的接地线等，都 是通过接地线构成回 路而工作的。
18.5.2 油船静电起火的预防
1. 静电的产生：
2. 无论是固体、液体或气体，任何两种不 同物质的摩擦，紧密接触—分离，受热受 压都能产生正负电荷分离的静电现象。导 体 在带电物体的影响下，也会感应产生静 电荷。油船静电的形成是一个非常复杂的 过程，产生静电的具体原因主要有众多（ 装卸货油、燃油/蒸汽洗舱、大风浪船舶摇 摆和人体静电等）。
3. 触电急救注意事项
（1）就近拉断电源开关。 （2）将触电者置于通风温暖的处所, 对呼 吸微弱或已停止呼吸的要实施人工呼吸 抢救。
4. 触电安全防护措施 （1）经常检查、维护电气设备的绝缘和壳体 的安全接地, 以消除触电隐患; （2）禁止带电检修设备;
（3）必须按照操作规程及正确的操作方法对 电气设备进行操作;
2）第二类舱室区域与要求 油船的第二类舱室区域包括：
(1)货油泵舱；
(2)水平隔离空舱；
(3)货油舱和垂直隔离空舱上面直接临近的舱室；
(4)储藏输油软管的舱室； (5)货油舱向首尾露天区域；
(6)离爆炸性气体出口3m以内的露天区域。
在第二类舱室区域内安装的电气设备必须满足 如下要求：
对于中性点接地的三相四线制系统中工作的电气设备，一 般采用保护接零的方法，将电气设备在正常情况下不带电 的金属部件与系统零线相接，以实现人体安全保护。
（2）重复接地
在中性点接地的三相四 线制系统中，为确保接 零可靠，防止因接零线 断裂而造成触电事故， 可将零线多处接地，这 就是重复接地。 （3）避雷接地
3）电器灭火器具 对于已经切断电源而范围较大的电器火灾， 可使用水和常规灭火机。对于未切断电源的电气 火灾应采用绝缘性能好、腐蚀性小的灭火器具。 船用灭火器具一般有下列几种：
（1） 二氧化碳灭火器
二氧化碳绝缘性能好，没有腐蚀性，使用后 不留渣渍，不损坏设备，是一种很理想的灭火材 料。使用时，不要与水火蒸汽一起使用，否则灭 火性能会大大降低
我国则是根据发生触电危险的环境条件将安 全电压分为三种类别, 其界限值分别为: 特别危险(潮湿、有腐蚀性蒸汽或游离物等) 的建筑物中, 为12V;
高度危险 ( 潮湿、有导电粉沫、炎热高温、 金属品较多)的建筑物中, 为36V;
没有高度危险 ( 干燥、无导电粉沫、非导电 地板、金属品不多等)的建筑物, 为65V。
（2） 1211灭火器 1211是一种含有一溴二氟一氯甲烷的灭火材料， 扑灭电气火灾的效果理想。适合扑灭小面积的电气火 灾，一般船舶配电板附近备有这种小型灭火器。 （3）干粉灭火器
干粉是碳酸氢钠加硬脂酸铝]云母粉、石英或滑 石粉等粉状物。干粉本身无毒，不腐蚀，不导电。灭 火时，钢瓶中的压缩气体将干粉以雾状物喷射到燃烧 表面，隔离空气，使火熄灭。干粉灭火迅速，效果好 ，但成本高，灭火后须擦拭被喷射物，一般仅用于小 面积灭火。
船用电机在绝缘性能、机械结构和电气性能 方面的要求比陆地上更高。
船用电机的基本要求
1）绝缘性能方面 船用发电机的环境工作温度为50℃，船用 电动机为45℃。 要求电机能在相对空气湿度为95%的情况 下正常工作，电机绕组及其它要求绝缘的部件， 必须经防潮、防霉、防盐雾即三防处理，同时还 必须耐油。 电机绕组的冷态绝缘电阻不应低于5MΩ， 热态绝缘电阻应不低于1 MΩ。
危险区：油船的货油舱及其毗邻的舱室空间, 货 油舱口、洗舱口、气口、观测口周围, 货油泵舱, 输油软管存放舱, 以及所有上述舱室顶部甲板上 封闭或半封闭空间等区域。 扩大的危险区：在装卸油、装排压载水和清除 空货油舱气体时, 可能出现大量易燃易爆气体的 区域或处所。（全部露天甲板、上层建筑上面 和后面及有开口直接开向主甲板的区域或处所 等）。
§18.2 船舶电机常用故障及其维护 18.2.1 直流电机的常见故障及其维护 直流电机的常见故障产生原因及处理方法，参 见表18-1
故障现象 可能原因
1.
处理方法 检查线路是否完好，起动器的连接是否准确， 保险丝是否熔断。 减少负载 检查所用起动器是否合适 检查刷握弹簧是否松弛或改善接触面
无电源 过载 起动电流太小 电刷接触不良
(1) 所按电气设备必须是防爆式的，不得安装插 座；
(2) 电缆应选用护套电缆或穿气密管子敷设，出 入该类舱室的电缆孔应以填料分割，防止可 燃气体进入其他舱室；
(3) 所装照明灯具应符合《钢质海船入级与建造 规范》的规定；
(4) 货油泵舱的照明由两路电源供电，灯点需交 错布置；
(5) 非防爆电气设备与货油舱透气管出口端的距 离应不小于1m； (6) 若在油泵舱内安装测深仪振荡器，则要求与 第一类舱室相同。
人体触及到带电体，受到较高电压或较大电流的 直接或间接的伤害，称为触电。 按照触电伤害程度的不同，可分为电伤和电击两 类： 电伤：电路放电时，电弧或飞溅物使人体外部被灼伤 ；由电流的热效应使人体烧伤，烙 上电的烙印。一般 ，电伤的伤害程度较电击轻，短期内可恢复。 电击：人体直接接触带电部分，电流流过人体内部器 官而造成的伤害。遇到电击时，轻 者会肌肉痉挛、恶 心、呼吸困难、血压升高、心律不齐等症状，重者会 引起呼吸与心跳停止，导致死亡。
§18.5 油船电气系统的安全管理 18.5.1 油船的舱室区域划分与电气装置要求 1）第一类舱室区域与要求 油船的第一类舱室区域包括货油舱和垂 直隔离舱，在此类舱室内严禁敷设电缆与安装 电气设备。在不可避免的情况下，垂直隔离舱 内才可以允许安装探测仪振荡器，但该振荡器 必须安装在坚固油密的罩壳内，电缆应敷设在 气密坚固个管子中。在进入隔离空舱处的电缆 管道内需以填料封隔。
第18章 船舶电气和安全用电和安全管理
§18.1 船用电机的基本要求 §18.2 船舶电机常用故障及其维护 §18.3 船舶安全用电 §18.4 船舶电气火灾的预防 §18.5 油船电气系统的安全管理
§18.1 船用电机的基本要求
发电机是船舶电站的核心，在船舶向大型 化、自动化发展的同时，电站容量越来越大。电 动机是现代化船舶的重要动力设备。各种甲板机 械、舱室机械、船舶导航和自动控制设备中应用 数十台乃至数百台电机，电机能否正常运行，直 接影响到船舶的安全航行和正常工作。
(1) 可能暴露在货油、油蒸汽或气体中的所有电缆应 有铠装、非金属不透性护套 , 在腐蚀性较大处所 的电缆, 其铠甲或金属护套外面还应有非金属不 透性防蚀外套。
(2) 在危险区域或处所不应敷设非本质安全型电缆。 (3) 敷设在甲板上或首尾向步桥上的电缆在长度上要 留有膨胀弯头裕量 , 以防船体膨胀或走动而拉断 电缆。
2）电气性能方面 船舶电机在电网电压变化从（+6%～-10%）额 定值，频率变化为±5%额定值时应能可靠工作。 3）机械结构方面 船用电机应有尽可能小的体积，重量要轻，结 构要紧凑，要有较好的防锈和防海水的涂层，安装 尺寸的设计要适度，还必须便于拆卸。 规范要求，在船舶长期15°横倾，22.5°横摇和 7.5°纵倾的情况下，各种船用电机应能正常工作， 这对电机结构尤其是轴承提出了更高的要求。
3）屏蔽接地
屏蔽接地是为了防止 电磁干扰，在屏蔽体与地 或干扰源的金属机壳之间 所做的良好电气连接。 无线电通信设备一般 都装在封闭的金属机壳内 ，以防止外来的干扰。
4）其他接地 除了上述三种主要接地形式外，还有保护接零、 重复接地和避雷接地等。
（1）保护接零 电气设备的外壳直接接在 系统的零线上。当发生碰壳短 路时，短路电线流经零线形成 闭合回路，使保护装置能迅速 动作而切断故障设备。
电动 机不 能起 动
2. 3. 4.
5.
励磁回路断路
检查变阻器及磁场绕组是否断路，更换绕组
18.2.2 三相交流异步电动机的常见故障及其维护
交流异步电动机的常见故障产生原因及处理 方法，参见表18-2。
18.2.3船舶发电机的常见故障及其维护 船舶通常采用交流同步发电机，其常见故障 、产生原因及处理方法，参见表18-3。
人体的触电方式一般分三种： 双线触电：人体同时接触两相电压，承受的是线电 压，危险性最大； 单相触电：在电源中性点接地的三相四线系统种， 人体碰触到某一相电压，电流通过人体、船体 和中性接地点形成闭合回路而触电，相电压对 人体的危害性仍然较大； 单线触电：人体在电源中性点不接地的绝缘制系统 中触电，此时人体电阻与另外两相的绝缘电阻 和电网寄生电容串联后接于线电压，其危害程 度取决于人体电阻、相线与船体之间的绝缘电 阻和电网寄生电容的大小。
§18.3 船舶安全用电 18.3.1 人体安全保护
1. 触电原因 由于缺乏安全用电常识或对电气设备的使用管理 不当， 触电事故时有发生。
2. 人体触电电流及安全电压 触电对人体伤害的程度与通过人体电流的大小 、种类、路径、和持续时间有关, 电流的大小决 定于人体两点的接触电压和人体电阻。电流通 过人体的路径不同, 其伤害程度不同。手和脚间 或双手之间触电最为危险。
3）第三类舱室区域与要求
油船的第二类舱室区域包括上述第一类、第二类 以外的所有舱室区域和空间。
在这一类舱室区域和空间安装的电气独立回路允 许工作接地，露天空间安装的插头、插座应具有连 锁功能，即在开关接通电源的位置，既不能插入也 不能拔出，只有在断开位置时，插头才可以插入或 拔出，以免操作时产生火花。 沿步桥敷设的电缆应选用足够强度的护套电缆， 或设有牢固的金属罩壳，电缆和电缆管道还应远离 蒸汽管道敷设，并有防止船体变形所引起的应力损 伤电缆的补偿措施。
国际上通用的可允许接触的安全电压分为: