第四章船舶電氣設備維護

與故障處理第一節

船舶電氣系統的工作安全要求第二節

船舶常用電工儀表第三節

船舶電纜的安全使用與維護第四節

船舶電氣設備接地的意義和要求第五節

船舶電氣系統的維護與功能恢復

第六節

電氣控制線路圖識圖與控制線路裝配第七節

電子元器件的識別與電子控制線路識圖船舶電氣第一節

船舶電氣系統的工作安全要求

一、船舶安全用電常識缺乏安全用電常識或對電氣設備的使用管理不當,是發生觸電事故的主觀原因。電氣設備的絕緣損壞使原本不帶電的物體帶電,是發生觸電事故的客觀原因,也是最大的隱患。而環境條件對造成觸電有著重要影響。(一)觸電傷害的種類與觸電方式當人體觸及帶電體,或帶電體與人體之間閃擊放電,或電弧波及人體時電流經人體進入大地,或通過其他導體形成導電回路,人體受到較高電壓或較大電流傷害,會造成人體局部受傷或致殘,甚至死亡的現象稱為觸電。按照人體被傷害的不同程度,觸電可分電傷(外傷)和電擊(內傷)兩種。船舶電氣1.電傷電路放電時,由電流的熱效應、化學反應、機械效應對人體外表造成局部傷害,一般會在肌體上留下傷痕。常見的電傷有電灼傷、電烙印和皮膚金屬化。電灼傷的特征是皮膚紅腫、起泡或燒焦。皮膚金屬化是發生電弧時,熔化或蒸發金屬微粒噴射時并滲入到皮膚內的表皮損傷。2.電擊電擊是指人體直接接觸帶電體時,電流通過人體內部器官造成的傷害。人遭電擊時,輕則疼痛麻木、肌肉抽搐;重則引起強烈痙攣、呼吸困難、失去知覺甚至導致心臟停止跳動,停止呼吸而死亡。船舶電氣3.觸電方式1）雙線觸電人體同時接觸兩相電壓，承受的是線電壓，危險性最大。

雙線觸電

單線觸電

人體在電源中性點不接地的絕緣制系統中觸電，此時人體電阻與另外兩相的絕緣電阻和寄生電容串聯后接于線電壓，其危險程度取決于人體電阻、相線與船體之間的絕緣電阻和電網寄生電容的大小。

2）單線觸電

在電源中性點接地的三相四線系統中，人體碰觸到某相電壓，電流通過人體、船體和中性接地點形成閉合回路而觸電，相電壓對人體的危險性仍然較大。

3）單相觸電

電源中性點接地的單相觸電

直流電對人體血液有分解作用，交流電對人的神經有破壞作用，通常交流電對人體傷害程度要大于直流電。

危險的觸電電流(交流)通過人體，首先是使肌肉突然收縮,使觸電者無法擺脫帶電體，以至麻痹中樞神經,導致呼吸或心臟跳動停止。

通過人體0.6mA～1.5mA的工頻交流電流時開始有感覺；8mA～10mA時手已較難擺脫帶電體；

幾十毫安通過呼吸中樞或幾十微安直接通過心臟均可致死。(二)人體觸電電流及安全電壓

觸電傷害程度還與交流電流頻率有關，50赫或60赫茲的工頻電流對人體的傷害最大。當頻率增高到2000～2500赫時，對人的危害性降低。頻率再增高時，電流對人的傷害程度就大大降低。

所謂安全電壓是指對人體不產生嚴重反應的接觸電壓。根據觸電時人體和環境狀態的不同其安全電壓的界限值不同。

國際上通用的可允許接觸的安全電壓分為三種情況：(1)人體大部分浸于水中的狀態：其安全電壓小于2.5V；(2)人體顯著淋濕或人體一部分經常接觸到電氣設備的金屬外殼或構造物的狀態:其安全電壓小于25V；(3)除以上兩種以外的情況,對人體加有接觸電壓后,危險性高的接觸狀態:其安全電壓小于50V。

我國則是根據發生觸電危險的環境條件將安全電壓分為三種類別,其界限值分別為：

(1)特別危險(潮濕、有腐蝕性蒸汽或游離物等)的建筑物中,為12V；(2)高度危險(潮濕、有導電粉末、炎熱高溫、金屬品較多)的建筑物中,為36V；(3)沒有高度危險(干燥、無導電粉末、非導電地板、金屬品不多等)的建筑物,為65V

(三)觸電原因與預防觸電措施1.觸電原因

(1)主要是缺乏安全用電意識、違反操作標準或誤操作。(2)遇到緊急情況緊張過度,舉措失當。(3)意外觸及帶電體,電器設備年久失修,絕緣破壞,且未妥善接地,人體接觸到此類設備的金屬外殼導致觸電。2.預防觸電措施與安全用電(1)工作服應扣好衣扣,必要時扎緊褲腳,不應把手表、鑰匙等金屬帶在身邊,工作時應穿電工絕緣鞋。(2)檢查自己的工具是否完備良好,如各種鉗柄的絕緣、行燈、手柄、護罩等,如發現有欠缺,應及時更換。(3)電氣器具的電線、插頭必須完好,插頭應與插座吻合,無插頭的移動電器不準使用,36V以上的電器外殼必須安全接地。船舶電氣(4)不要先開啟開關后接電源(指手提電器),禁止用濕手或在潮濕的地方使用電器或開啟開關。(5)在任何線路上修理時,應從電源進線端拿走熔斷器,并掛上警告牌。修理完畢后,在通電前應先查看相關線路上有無其他人在工作,確定無人后,才可裝上熔斷器,合上開關。(6)換熔絲時,一定要先拉斷開關,并換上規定容量的熔絲,不得用銅絲或其他金屬絲代替。(7)檢查電路是否帶電,只能用萬能表、驗電筆和燈,在未確定無電前不能進行工作,帶電作業必須經由電氣負責人批準,作業時必須有兩人一同進行。在帶電作業時,盡可能用一只手觸及帶電設備及進行操作。(8)在帶電設備上嚴禁使用鋼卷尺等金屬尺進行測量工作。船舶電氣(9)高空作業(離地1m以上)時,應系安全帶,以防失足或觸電墜落,同時要注意所攜帶的工具、器材,防止失手落下傷人和損壞設備。(10)在維修和檢查有大電容的電氣設備時,應將電容器充分放電,必要時可先予以短接。(11)在機艙工作時,應有適當的照明,所用燈具電壓應符合安全標準。(12)工作完畢后,應檢查清點工具,不要遺留。特別是在配電板、發電機等重要設備附近工作時更應注意。另外,工作完畢后應注意把不必要的燈或未燃盡的火熄滅。(13)嚴禁使用四氯化碳作為清潔劑。船舶電氣3.觸電急救常識發現有人遭受觸電傷害時,應設法迅速切斷電源。如果人在高處觸電,切斷電源時,還應采取安全措施,防止觸電者松手后從高處墜落,造成摔傷。如觸電者傷害較輕,神志清醒,只有心慌、乏力、肢體發麻等感覺時,可讓其在通風處靜臥休息,一般在2~3min后即可恢復。如觸電者傷害較嚴重,出現失去知覺、停止呼吸、心臟停止跳動等現象,則應及時采取人工呼吸和人工心臟按壓進行搶救,并及時護送醫院救治。船舶電氣二、匯流排附近空間的危險性(一)低壓配電板維護注意事項①保持良好的室內照明和通風,室內溫度控制在要求溫度以下。②保持清潔,注意室內是否有異味,發現異常及時處理。③應急照明、滅火器材應保持完好。④配電板停用期間,對有加熱驅潮電阻裝置的,應通電加熱,防止油、水濺入配電板。⑤嚴禁違章操作,檢修時必須遵守操作規程,使用絕緣工具、鞋、手套等。⑥非經允許,不得進入配電板后部(匯流排)空間。⑦如進入后部空間,需注意保持安全距離和絕緣。⑧配電板附近不得存放易燃、易爆物品,易燃、易爆氣體不得進入配電板空間。船舶電氣(二)高壓配電板維護注意事項高壓電氣設備,例如變壓器、電流互感器、電壓互感器、斷路器都安裝在完全封閉的開關柜中。輸電電纜采用的是絕緣性能極高的材料制成的。當需要帶電操作接觸帶電部分時,要嚴格按照安全操作規程,使用合格的絕緣工具進行。維修清潔時,必須停電進行,同時,在電力系統的設計中也安裝了必要的隔離開關和接地開關,以保證操作人員的安全。防誤裝置的設計原則是:凡有可能引起誤操作的高壓電氣設備,均應裝設防誤裝置和相應的防誤電氣閉鎖回路。為保證安全及各聯鎖裝置可靠不至損壞,必須按聯鎖防誤操作程序進行操作。船舶高壓開關柜的“五防”措施是船舶高壓電力系統安全生產的重要措施之一。船舶電氣(三)儀用互感器使用及維護注意事項1.儀用互感器電路的潛在危險性

電壓互感器在使用時副邊不能短路;否則產生大電流而燒毀。

電流互感器在使用時切不可將副邊繞組開路,而副邊繞組中也絕不允許接熔斷器,在帶電情況下拆裝副邊所接的儀表時,必須先將副邊繞組短路。儀用互感器的副邊繞組連同鐵芯一起必須接地。高壓側裝接熔斷器,以防止互感器意外損壞時影響被測電網。船舶電氣2.儀用互感器安全工作程序(1)測試前安全注意事項①不要在多雨或極其潮濕的環境下使用互感器測試儀。②被試設備不得帶有電壓且一次繞組必須開路。測試儀輸出電壓時,不得接線或斷開被試設備。測試過程中,儀器電壓輸出端會有高電壓,為確保安全請勿接觸測試端。③測試儀輸出電壓只可接至電流互感器二次繞組。禁止接至電流互感器一次繞組。錯誤接線可能導致危及人身安全或損壞測試儀器。④為保證安全測試及測試精度準確性,測試儀的接地端子應可靠接地,不得將測試儀的接地端子與被測設備外殼接在一起。船舶電氣(2)測試試驗過程①按說明書接線完畢后,接通電源開關。按確認鍵選擇勵磁變比選項并根據實際測試項目輸入被測互感器實際二次電流值、額定負載等測試參照參數。②完成上述設置后,按下輸出控制按鈕選中確認鍵測試。測試中儀器先自動測試直流電阻,然后輸出燈亮。自動檢測到峰值頂點電壓,然后降壓錄取數據。③測試程序完成后,可進入各試驗選項調取勵磁特性、變比、極性、阻值等試驗數據。船舶電氣測試完工后收線及儀器維護及檢驗如下:①完成測試,按要求將測試線收攏整理,避免儀器合箱封閉時損壞儀器測試引線。②儀器使用過程及后續存放應確保輕拿輕放、避免受潮等污染。③為確保測試精度,使用者應根據校驗有效日期提前報送校驗。④按季度對儀器進行絕緣檢測(絕緣測試值應大于1MΩ),測試數值形成記錄。船舶電氣(四)組合配電柜的安全使用措施1.防止觸電的措施:①用絕緣材料遮蓋帶電部件;②用聯鎖開關與門構成聯鎖,使得只有在電源開關斷電以后才能開門;反之,門開著時電源開關不能閉合;③用門扣或鎖將門扣緊,只有采用專門工具或鑰匙才能開啟,鑰匙應能取下帶走;④利用組合配電柜自身結構來實現,也可以對用戶做出某些規定,如:規定維修通道只允許經過批準的人員可以通過;⑤如果組合配電柜內有斷電后5s內仍大于120V靜電荷電壓的設備(如電容器),則應有警告標志。船舶電氣2.保護接地措施①應有可靠的保護接地措施,無論在正常使用或故障情況下都應保證保護接地電路的有效性;②在金屬結構上應有主保護接地,接地導體的尺寸符合規定;③保護接地系統應用足夠低的阻抗值,其值應滿足保護器件的工作要求,金屬殼體或可能帶電的金屬件與接地螺釘間的連接電阻,對應三相不接地絕緣系統,其值應不大于0.1Ω;④以外殼及骨架作為保護導體的組合配電柜,當門(或蓋)上有超過50V電壓的電器時,門(或蓋)應有接地點,并用導線及骨架相連接。導線截面應不小于從電源到門上電器接線的最大截面。船舶電氣3.電氣保護裝置(1)斷路器一般都具有失電壓保護、欠電壓保護、短路保護和過載保護等功能。(2)熔斷器保護用電設備和線路的短路以及防止持續過載。船上常用的熔斷器有瓷插式熔斷器、無填料密閉管式熔斷器、螺旋式熔斷器及有填料管式熔斷器等。(3)監測帶電部件與地絕緣的儀表當用于動力、電熱和照明的原邊或副邊的配電系統是不接地系統時,配電柜應提供一個能夠不斷地監視對地絕緣水平,并在危險的低絕緣水平能給出聲光指示的裝置。有些組合配電柜使用絕緣指示燈或在線的電網絕緣監測儀來檢測絕緣電阻。船舶電氣三、電氣管理人員安全職責管理人員應熟悉國際公約和規范的有關要求,熟悉全船電氣設備的性能和相關技術資料,掌握管理和正確操作這些設備的方法和注意事項,做好全船電氣設備的運行管理、日常維修和保養工作。(一)船舶機動航行狀態下的安全職責1.備航時的工作①觀察并聯運行發電機組工況、主配電板運行狀況,調整發電機組的負載均勻分配;②檢查為主、輔機運轉服務的各種泵浦的控制設備工作是否正常;③檢查錨機、絞纜機控制設置的工