1、第18章 船舶安全用電和安全管理一、船用電機的基本要求二、船舶電機常見故障及其維護三、 船舶安全用電四、 船舶電氣火災的預防五、 油船電氣系統的安全管理18.1 船用電機的基本要求一、船舶電氣設備必須符合的條件，即： 1.振動、沖擊；2.傾斜、搖擺；3.潮濕、鹽霧、油霧和霉菌；4.電網電壓和頻率變化；二、具體如下:1)絕緣性能方面在標準工作環境溫度下（發電機為50，電動機為45 ）：A、電機在空氣濕度95%的條件下能正常工作；B、電機絕緣部件必須經三防（防潮、防霉、防鹽霧）處理；C、電機絕緣部件必須耐油；D、電機繞組的冷態絕緣電阻不低于5M；熱態絕緣電阻不低于1M（也有2M說法 ）.2)電氣性

2、能方面 適應電壓頻率變化設備參數穩態（%）瞬態（%）恢復時間（s）船用電機電壓+6-10201.5頻率5205由蓄電池或半導體變流器供電電壓203）機械機構方面 適應傾斜和搖擺的要求設備組件橫傾橫搖縱傾縱搖應急設備，開關設備，電器及電子設備22.522.51010船用電機1522.57.5518.2 船舶電機常見的故障及其維護一、直流電機常見故障及其維護二、三相交流異步電機常見故障及其維護三、船舶發電機常見故障及其維護雙線觸電單相觸電單線觸電1. 人體觸電形式：18.3 船舶安全用電18.3.1 人體安全保護 人體觸及到帶電體，受到較高電壓或較大電流的直接或間接的傷害，稱為觸電。 按照觸電傷害

3、程度的不同，可分為電傷和電擊兩類 。電傷：人體外部受電弧等燒傷（含皮膚金屬化）。電擊：電流流過人體而使內部器官受傷的現象（如痙攣：破壞神經系統）（最危險）。 電源中性點接地的單相觸電返回2. 影響觸電傷害程度的因素（1） 電流種類;（2） 流過人體的電流量大小; （3） 交流電流頻率;(50Hz工頻電流對人體的傷害最大)（4） 電壓高低和電流持續時間（5） 流經人體的電流持續時間越長，對人體造成的傷害就越嚴重（7） 人體電阻和人的體質（6） 電流流過人體的路徑6. 觸電急救（1） 迅速脫離電源（2） 及時組織現場搶救3. 觸電原因： 總體原因：缺乏常識、使用管理不當。 具體原因：1)絕緣損壞（

4、客觀上是最大隱患）； 2)環境條件（ 有重大影響）船舶屬于觸電危險場所。4. 預防觸電措施： 1)查絕緣消隱患； 2)禁止帶電檢修，特殊必須時使用合格工具護具； 3)按規程正確操作； 4)便攜式設備注意檢查電纜、插頭絕緣及接地線； 5)電氣救火時防觸電、防腐蝕設備。5. 安全用電規則（教材310頁）18.3.2 船舶電氣設備接地與保護措施 1. 保護接地保護接地根據入級規范規定，電氣設備保護接地的要求有：（1）電氣設備的金屬外殼均需要進行 保護接地。 工作電壓低于50V 不需要保護接地。接地電氣設備的金屬外殼、構架或電纜的護套同船體作 永久性良好連接 防止因絕緣損壞而遭受觸電的危險。（3）無論

5、是專用導體接地還是靠設備底座接地，接觸面必須光潔平貼，接觸電阻不大于0.02，并有防松和防銹措施。 （4）電纜的所有金屬護套或金屬覆層須作連續的電氣連接，并可靠接地。（5）接地導體應用銅或耐腐蝕的良導體制成，接地導體的截面積須符合規定的要求。（2）當電氣設備直接緊固在船體的金屬結構上或緊固在船體金屬結構有可靠電氣連接的底座（或支架）上時，可不另設置專用導體接地。2. 工作接地鋼質海船入級與建造規范對船舶電氣設備工作接地的要求是：（1）工作接地與保護接地不能共用接地裝置； （2）工作接地應接到船體永久結構或船體永久連接的基座或支架上； 工作接地為了設備或系統正常工作需要所采取的接地。（電力系統中

6、性點接地）（3）接地點位置應選擇在便于檢修、維護、不易受到機械損傷和油水浸漬的地方，且不應固定在船殼板上；（4）利用船體做回路的工作接地線的型號和截面積，應與絕緣敷設的那一級（或相）的導線相同，不能使用裸線。工作接地線應盡量短，并妥為固定，接地電阻不大于0.01；（5）平時不載流的工作接地線截面積應為載流導線截面積的一半，但不應小于1.5mm2，其性能與載流導線相同； （6）工作接地的專用螺釘直徑不應小于6mm；3. 屏蔽接地屏蔽接地是為了防止電磁干擾，在屏蔽體與地或干擾源的金屬機殼之間所做的良好電氣連接。 通信設備 屏蔽接地入級規范對屏蔽接地的主要要求是：（1）露天甲板和非金屬上層建筑內的電

7、纜，應敷設在金屬管內或采用屏蔽電纜。（2）凡航行設備的電纜和進入無線電室的所有電纜均應連續屏蔽。與無線電室無關的電纜不應經過無線電室。若必須經過時，應將電纜敷設在金屬管道內，該管道進、出無線電室均應可靠接地。（3）無線電室內的電氣設備應有屏蔽措施。 （4）內燃機（包括安裝在救生艇上的內燃機）的點火系統和啟動裝置應連續屏蔽。點火系統電纜可采用高阻尼點火線。（5）所有電氣設備、濾波器的金屬外殼、電纜的金屬屏蔽護套及敷設電纜的金屬管道，均應可靠接地。4. 其他接地（3）避雷接地（1）保護接零保護接零（2）重復接地 重復接地重復將設備殼罩、構架與零線連接零線多次與船殼相接為防止雷擊而進行的接地。18.

8、4 船舶電氣火災的預防一、電氣設備起火的原因 引發船舶發生火災和爆炸有多種原因，電氣設備的短路、過載、絕緣老化以及某些故障都是火災的隱患。這些隱患主要是作為火災的熱源或火源。電氣設備的熱源或火源包括正常的和非正常的。如各種觸點正常開斷火花以及絕緣的短路點、線路破斷點等產生的非正?；鸹?；有正常高溫元件，如電燈等；也有非正常高溫，如：（1）電氣設備（特別是插座）進水形成短路或接地，在短路或接地點局部發熱。返回（2）導體的聯接點的松動、氧化、腐蝕等引起接觸電阻過大，造成局部發熱。（3）電氣設備或電纜長期超負荷工作，或由于短路故障、非正常電壓等引起電流過大，使溫度過高而可能引起火花。（4）由于亂接、亂

9、拉電線，或在插座上接用超過線路允許載流量的電熱器或其他用電設備而造成線路過熱。（5）其他原因造成的絕緣強度下降或絕緣破壞，發生短路、接地故障，引起局部過熱。 二、電氣設備的滅火 三、防靜電知識電氣設備著火時，不應立即用水龍滅火，以防止水柱觸電。正確的做法是首先迅速切斷著火電源，然后用二氧化碳、干粉或鹵代烴（1211）滅火器等滅火。但停電時應注意盡量縮小停電范圍。在靜電危險場所的工作人員應穿導電好的服裝和鞋襪。在貨油艙甲板上禁止穿脫衣物。由生活居住區進入貨油艙區前，手應觸摸專設的用來消除靜電的金屬板，以防止人體帶靜電進入危險區。此外，船舶在航行中除防直接雷擊外，帶電低云層的靜電感應，使船舶金屬體

10、感應帶電。四、船舶防靜電的措施（1）金屬導體之間或法蘭連接的管短之間要用金屬導線可靠地連接，并可靠地金屬接地，以便及時泄放靜電。 （2）電氣設備的金屬外殼均須可靠接地，所有電氣設備的保護接地可作為防靜電接地。索具接地活動吊桿接地艙口蓋接地油管接地18.5 油船電氣系統的安全管理1.第一類艙室區域與要求 18.5.1 油船的艙室區域劃分與電氣裝置要求 第一類艙室區域包括貨油艙和垂直隔離艙，在此類艙室內嚴禁敷設電纜與安裝電氣設備。在不可避免的情況下，垂直隔離艙內才允許安裝測深儀振蕩器，但該振蕩器必須安裝在堅固油密的罩殼內，電纜應敷設在氣密堅固的管子中。在進入隔離空艙處的電纜管道內需以填料封隔。返回

11、2.第二類艙室區域與要求 (1) 所裝電氣設備必須是防爆式的，不得安裝插座；(2) 電纜應選用護套電纜或穿氣密管子敷設，出入該類艙室的電纜孔應以填料分隔，防止可燃性氣體進入其他艙； (3) 所裝照明燈具應符合入級規范的條件；（4）貨油泵艙的照明由兩路電源供電，燈點需交錯布置；（5）非防爆電氣設備與貨油艙透氣管出口端的距離應不小于 1 m （6）若在油泵艙內安裝測深儀振蕩器，則要求與第一類艙室相同3.第三類艙室區域與要求 在這一類艙室區域和空間內安裝的電氣獨立回路允許工作接地，露天空間安裝的插頭、插座應具有聯鎖功能，即在開關接通電源的位置時，既不能插入也不能拔出，只有在斷開位置時插頭才可以插入或

12、撥出，以避免操作時產生火花。沿步橋敷設的電纜應選用足夠強度的護套電纜，或設有牢固的金屬罩殼，電纜和電纜管道還應遠離蒸汽管道敷設，并有防止船體變形所引起的應力損傷電纜的補償措施。18.5.2 油輪靜電起火的預防 1. 靜電的產生（1）當貨油沿著輸油管路流動和流入貨艙時，由于油與管壁、油艙的摩擦和沖擊，因而產生和積聚靜電荷；（2）船體在風浪影響下的搖擺振動，會使油品與油艙壁產生摩擦而生成和積聚靜電荷；（3）油品通過多孔或網狀過濾器、隔離裝置時也會有靜電的產生和積聚；（4）油品微滴的飛濺與空氣摩擦及油中結晶水滴的沉降過程，也會產生靜電； （5）油艙內的油品與油面漂浮物的相互撞擊，可以產生靜電；（6）

13、在對油艙采樣測量時，測桿和采樣器具在施放和提升過程中，油艙內會產生靜電；（7）洗艙機和噴嘴軟管在洗艙工作過程中會產生靜電；（8）洗艙水柱，水霧，水珠等形成的水滴降落在油品中發生沖擊時，也能產生靜電；（9）油艙內的鐵銹，石油渣滓等沉淀物在下沉時，會產生靜電；（10）油艙上索具和吊桿的摩擦，會產生靜電；（11）落到油艙的物品及工具等，在墜落和發生碰撞時，會產生靜電；（12）人是靜電的良導體，當人體穿脫毛料和合成纖維衣服時，會產生極高的靜電電壓，足以引燃周圍的爆炸性氣體。2. 油輪靜電的預防（1）避免或減少靜電的產生，如盡量減少各種摩擦，感應及極化起電現象；（2）采取接地措施消散靜電，避免靜電的大量

14、積聚而產生火花放電。具體措施有：1）貨油艙在卸油，排壓載水或洗艙前，都要向艙內充入惰性氣體；航行期間，也要向艙內補充惰性氣體，以使其含氧量極低。 2）在裝卸油時應控制貨油的流速，以不超過4 m/s 為宜。為防止油管內或艙底殘留積水而發生油水沖擊從而大量產生靜電，開始裝油時，貨流速度應控制在1 m/s 以下；待油裝至高出艙底肋骨后，才逐漸加速到4 m/s。 3）油管要用接地電纜連接 4）裝油后測量、取樣時，應考慮油的半衰時間，宜在裝完后30 min進行，所用的量尺及取樣裝置應采用非金屬材料制成。6）油輪工作人員應穿導電好的衣服和鞋襪，不宜佩戴與人體絕緣的金屬器件。有條件時，可在油輪入口處裝設消靜

15、電裝置，消除人體靜電。 5）洗艙時，應盡可能避免由于水霧帶電而產生靜電電壓，洗艙機臺數不宜過多，在吊入艙內之前應可靠接好接地電纜，工作人員必須防止金屬工具落入艙內。18.5.3 油輪電氣設備的管理要求 1油輪電氣設備的選用和管理(1) 油輪配電系統只允許采用對地絕緣系統，即發電機和供配電系統均不應接地，更不能將船體作為回路。(2) 危險區域必需使用的電氣設備應為防爆型結構，或采用本質安全型電路或設備。 (3) 定期檢測電纜、電氣設備的絕緣電阻，保持絕緣良好。(4) 檢測電氣設備時，要防止工具碰擊短路產生電火花。 (5) 不允許任意架設臨時供電線路和裝設臨時燈具，或隨意加大電氣設備功率。在調換燈

16、管、燈泡時應先關斷電源，在防爆燈及燈泡上不得涂刷油漆和包裹易燃紙品等物。(6) 在室外禁止使用非防爆式燈具，手電筒也應是防爆的。(7) 主電站和應急電站應定期清潔，防止油污造成短路。 (8) 嚴格控制使用電爐，尤其是明火電爐，應絕對禁止使用。2油輪在進行裝卸油品，洗艙，除氣，壓載作業時的特殊注意點（1）不允許動用電焊，風焊，噴燈以及易于發生火災的電動工具。（2）停止蓄電池的充電。（3）無線電通信只許收報，不能發報。（4）斷開靠貨艙口及貨艙進氣口的電動機電源。關好各種起動箱控制室、插座的門蓋，以防油氣和水侵入。（5）禁止在室外和氣密場所使用萬用表和兆歐表。（6）關閉變流機組，通風機，加溫器等的電

17、源。（7）斷開雷達電源，天線轉至背向油艙的方向。（8）使用防爆式報話機時，應站在貨艙口的下風。如需換電池，要在室內進行，使用固定式超短波電話時，應將輸出功率調到1瓦特以下。（9）修理雷達，發報機和各種助航儀器時，應先經測爆，在確認無可燃氣體威脅時，方可進行修理。 （10）嚴禁懸掛彩燈。第四節 船舶主要電氣設備調試實例 一、船舶電站的調試 對于新建造的或者經過大修后的船舶電站，必須按照中國船級社頒發的鋼質海船入級與建造規范的要求，進行檢測、試驗和調整。 （一）發電機和調壓器的調試1.發電機與不可控相復勵調壓器配合的發電系統調試 （1）在調試期間，為保證配電盤上其他用電設備的正常供電，應把發電機控

18、制屏的隔離開關斷開，與主開關聯鎖的電路暫時斷開。 返回（2）為了便于調試，應在移相電抗器與發電機之間接入一個三相隔離開關和一只電壓表。（3）對照圖紙核對發電機與調壓器，調壓器本身的接線是否正確。（4）測量發電機、調壓器的冷態絕緣電阻，一般要求1M以上。（5）對于長期停用檢修的發電機或新安裝發電機進行充磁。 （6）空載試驗（7）當空載試車各方面正常后，方能進行負載調試： 首先進行水電阻負載試驗接好水電阻桶線路，接在主開關之后的隔離排端子上，起動原動機，發電機建立電壓后，合上主開關，調節水電阻桶的調節手柄，使電阻值慢慢減小，到10%IGN時，同時用鉗形表測三相電流，與控制屏上電流表的讀數是否一樣，

19、并檢驗三相電流是否對稱。此時，也檢驗功率因數表、功率表等表頭是否正常、準確。從空載到滿載逐步加載，記錄若干對應的電壓、電流、功率、頻率等數值，然后作出發電機外特性曲線U=f（I），一般電阻性負荷的電壓調整率不會超過5%10%UN。如果大于此數值，應適當減少輸出繞組的匝數，使復勵分量增大；若加負荷后電壓急劇下降，應按第四節的對應故障來檢修；若隨負荷增大而升高，說明曲拆繞組極性接反或相位接錯。 UIU=f(I)曲線 由記錄的頻率和功率的數值作出f=f（P）曲線，分析曲線的fmax不大于2.5Hz。如果fmax變化比較大時，應調整好調速器的調速特性，為了并車的穩定性，一般調整fmax在1.52Hz內

20、。fPf=f(P)曲線然后進行電阻一電感負載試驗：先接通電抗器負載，觀察發電機端電壓是否隨著無功電流的增大而保持基本不變，若電壓下降越來越厲害，說明電流繞組的極性接反，應更正。同時校核功率因數表的指針是否指在零位。 合上電阻負載，并調節電阻、電抗器，使功率因數表指示cos= 0.8保持不變，保持原動機為額定轉速，發電機從空載到滿載，取若干點記錄發電機輸出的功率、電壓、頻率、電流等運行參數，然后，作出電壓調節曲線Uf（I），求出靜態電壓調整率（U%Umax/Ue100%），其值不超過3%，對于四繞組不超過2%2.5%，若大于此值，應調節復勵分量或曲折線組的匝數。重復保持cos= 0.4不變，作出

21、電壓調節曲線。同時，為了并聯運行穩定性，比較各臺發電機組的電壓調節特性，應該一致，否則，應重新調整。進行動態特性試驗：原動機保持在額定轉速，使發電機突加、突卸cos0.4的50%IeN負載，用光電示波器檢測電壓的波動過程，并量出電壓波動在最后穩定值的3%UN以內的時間，然后作突加、突卸cos= 0.8的100%IeN負載，并檢測電壓的波動過程，使它滿足規范要求，否則應調整，同時，校核調速器的調整特性，若調速特性差，也會引起電壓波動厲害。 （8）溫升試驗： 在發電機進、出風口處各放一個溫度計； 空載運行一段時間后加50%PN負載運行0.5h，最后加 100%PN負載運行4h，而每隔0.5h記錄一

22、次進、出口的溫 度，并作出溫升曲線。（9）過載試驗：用110%PN負載運行1h，發電機不應 超過允許的最高溫升。（10）停機后，測量發電機的熱態絕緣電阻。 （11）整理有關數據： 發電機熱、冷態絕緣電阻； 動、靜態特性曲線和調整率（cos= 0.8）； 溫升曲線（進、出口處的溫度與時間的關系）。 2. 發電機與可控硅調壓器的發電系統的調試首先對可控硅調壓器進行離線調 可控硅調壓器離線調試原理接線圖調節自耦變壓器，使調壓器的輸入電壓在額定值附近上下變化，觀察觸發脈沖前、后移過程，是否符合輸入電壓上升（即超過UN） 脈沖后移，輸入電壓下降（低于UN） 脈沖前移，然后進行聯機調試。把調壓器按線路圖復

23、原接好，在調壓器輸出端串一個直流電流表（其量程不小于發電機的額定勵磁電流），核對線路無誤后，起動原動機使其轉速為額定值，看其是否能起壓，不能起壓，請按第四節的對應故障來檢修，若能建立電壓，應調節控制屏上的電壓設定電阻值，空載電壓應在額定值左右變化，最后，進行負載調試和有關數據整理。負載調試方法與不可控相復勵的調壓器的負載調試方法、步驟類同，先進行純電阻性試驗，測取調節特性曲線，其次進行純電感性負載試驗，然后進行電阻一電感負載試驗并測取cos= 0.8的調節曲線，調節其放大倍數，使得靜態電壓調整率為1%UN，最后進行動態特性試驗。注意在這些試驗過程中，應注意勵磁電流表的讀數，不應超過額定值。防止

24、可控硅過載而損壞。3. 發電機與可控相復勵調壓器的發電系統調試首先要對不可控相復勵部分和電壓校正器分別進行試調，然后，進行綜合調試。（1）發電機與不可控相復勵部分進行空載。負載試驗，其具體方法和步驟與1.相同，調節復勵分量，使其動態特性符合規范要求。（2）電壓校正器調試：用自耦變壓器提供試驗輸入電壓，輸出用模擬負載，并串上一個電流表來監測，對于直流側分流的，負載本身應帶電源。 （3）把電壓校正器按線路圖復原，起動原動機，保持原動機轉速為額定值，進行空載及負載試驗，測取靜態調節特性曲線，具體試驗方法和步驟與1.的空載及負載試驗類同，靜態電壓調整率達不到1%，應調節電壓校正器的放大倍數。（4）整理

25、有關數據：同1.。4. 無刷同步發電機的調試由于無刷同步發電機的勵磁機和旋轉整流器取代了電刷和滑環。它的調壓器控制的能量也相應減小，而且多為可控相復勵系統，所以，調試方法和步驟與可控相復勵發電系統類同 （二）主開關和綜合保護裝置的調試（三）并聯運行調試 （四）船船電站自動化裝置的調試二、錨機、絞纜機拖動電氣控制系統的調試 1.空載試驗 （1）先粗略整定各保護電器；失壓保護繼電器：可整定在80UN ；過流繼電器：交流整定為110IN， 直流整定在稍大于2Ie 。（2）接通電源，主令手柄在零位，觀察各電器動作情況，零壓繼電器和三個時間繼電器應動作，其他電器不應動作，正、反轉逐級操作，觀察電動機的轉

26、向、轉速是否與線路原理圖和主令手柄位置相符，并注意觀察各檔的起動電流、空載電流。（3）分別將手柄從正、反轉的高速擋快速扳回零位，觀察電磁制動路能否迅速制動。（4）在各擋轉速下檢查和監聽齒輪箱、電動機和各軸承的聲音是否正常，一切正常后，空載運行2h，檢查系統工作情況、軸承溫升、電動機發熱情況、錨機機械等，不應有異?，F象，最后停車測量絕緣電阻。 2.負載試驗（1）將主令手柄扳向“起錨”第一檔，電動機起動，低速運行，記錄起動電流、工作電流、轉速，再把手柄扳向其他各檔，同樣記錄，各檔轉速應有明顯區別。（2）把主令手柄從高速擋快速扳回零位，觀察制動器的制動性能，應符合規范要求。（3）將主令手柄扳向“拋錨”各檔，記錄電流和轉速，觀察能否再生制動勻速拋錨，以及制動器的工作情況。（4）反復操縱主令手柄，觀察電