船舶電氣設備及系統(tǒng)-大連海事大學 第18章 船舶安全用電和安全管理.ppt

1、第18章 船舶電氣和安全用電和安全管理,18.1 船用電機的基本要求 18.2 船舶電機常用故障及其維護 18.3 船舶安全用電 18.4 船舶電氣火災的預防 18.5 油船電氣系統(tǒng)的安全管理,18.1 船用電機的基本要求,發(fā)電機是船舶電站的核心，在船舶向大型化、自動化發(fā)展的同時，電站容量越來越大。電動機是現代化船舶的重要動力設備。各種甲板機械、艙室機械、船舶導航和自動控制設備中應用數十臺乃至數百臺電機，電機能否正常運行，直接影響到船舶的安全航行和正常工作。,船用電機在絕緣性能、機械結構和電氣性能方面的要求比陸地上更高。,船用電機的基本要求,1）絕緣性能方面 船用發(fā)電機的環(huán)境工作溫度為50，船

2、用電動機為45。 要求電機能在相對空氣濕度為95%的情況下正常工作，電機繞組及其它要求絕緣的部件，必須經防潮、防霉、防鹽霧即三防處理，同時還必須耐油。 電機繞組的冷態(tài)絕緣電阻不應低于5M，熱態(tài)絕緣電阻應不低于1 M。,2）電氣性能方面 船舶電機在電網電壓變化從（+6%-10%）額定值，頻率變化為5%額定值時應能可靠工作。 3）機械結構方面 船用電機應有盡可能小的體積，重量要輕，結構要緊湊，要有較好的防銹和防海水的涂層，安裝尺寸的設計要適度，還必須便于拆卸。 規(guī)范要求，在船舶長期15橫傾，22.5橫搖和7.5縱傾的情況下，各種船用電機應能正常工作，這對電機結構尤其是軸承提出了更高的要求。,18.

3、2 船舶電機常用故障及其維護,18.2.1 直流電機的常見故障及其維護,直流電機的常見故障產生原因及處理方法，參見表18-1,18.2.2 三相交流異步電動機的常見故障及其維護,交流異步電動機的常見故障產生原因及處理方法，參見表18-2。,18.2.3船舶發(fā)電機的常見故障及其維護,船舶通常采用交流同步發(fā)電機，其常見故障、產生原因及處理方法，參見表18-3。,18.3 船舶安全用電,18.3.1 人體安全保護,1. 觸電原因,由于缺乏安全用電常識或對電氣設備的使用管理不當， 觸電事故時有發(fā)生。,觸電對人體傷害的程度與通過人體電流的大小、種類、路徑、和持續(xù)時間有關, 電流的大小決定于人體兩點的接觸

4、電壓和人體電阻。電流通過人體的路徑不同, 其傷害程度不同。手和腳間或雙手之間觸電最為危險。,2. 人體觸電電流及安全電壓,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。 按照觸電傷害程度的不同，可分為電傷和電擊兩類： 電傷：電路放電時，電弧或飛濺物使人體外部被灼傷；由電流的熱效應使人體燒傷，烙上電的烙印。一般，電傷的傷害程度較電擊輕，短期內可恢復。 電擊：人體直接接觸帶電部分，電流流過人體內部器官而造成的傷害。遇到電擊時，輕者會肌肉痙攣、惡心、呼吸困難、血壓升高、心律不齊等癥狀，重者會引起呼吸與心跳停止，導致死亡。,人體的觸電方式一般分三種： 雙線觸電：人體同時接觸兩相

5、電壓，承受的是線電壓，危險性最大； 單相觸電：在電源中性點接地的三相四線系統(tǒng)種，人體碰觸到某一相電壓，電流通過人體、船體和中性接地點形成閉合回路而觸電，相電壓對人體的危害性仍然較大； 單線觸電：人體在電源中性點不接地的絕緣制系統(tǒng)中觸電，此時人體電阻與另外兩相的絕緣電阻和電網寄生電容串聯(lián)后接于線電壓，其危害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。,國際上通用的可允許接觸的安全電壓分為:,人體大部分浸于水中的狀態(tài): 其安全電壓小于2.5V; 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(tài): 其安全電壓小于25V; 除以上兩種以外的情況, 對人體加有接觸

6、電壓后, 危險性高的接觸狀態(tài): 其安全電壓小于50V。,我國則是根據發(fā)生觸電危險的環(huán)境條件將安全電壓分為三種類別, 其界限值分別為: 特別危險(潮濕、有腐蝕性蒸汽或游離物等)的建筑物中, 為12V; 高度危險(潮濕、有導電粉沫、炎熱高溫、金屬品較多)的建筑物中, 為36V; 沒有高度危險(干燥、無導電粉沫、非導電地板、金屬品不多等)的建筑物, 為65V。,觸電急救注意事項 （1）就近拉斷電源開關。 （2）將觸電者置于通風溫暖的處所, 對呼吸微弱或已停止呼吸的要實施人工呼吸搶救。,觸電安全防護措施 （1）經常檢查、維護電氣設備的絕緣和殼體的安全接地, 以消除觸電隱患; （2）禁止帶電檢修設備;

7、（3）必須按照操作規(guī)程及正確的操作方法對電氣設備進行操作; （4）非安全電壓便攜式電氣設備使用前必須仔細檢查; （5）電氣設備發(fā)生火災時,最好用惰性氣體（二氧化碳）滅火器滅火。,5. 觸電急救,（1）迅速脫離電源,（2）及時組織現場搶救,18.3.2 船舶電氣設備接地與保護措施,船舶電氣設備的接地，就是把船舶電氣設備的金屬外殼、支架或電纜的護套等與船體所作的永久性良好聯(lián)接。它是防止觸電和保證電氣設備正常工作的重要的安全保護措施。,根據不同的接地功能，船舶電氣設備的接地類型主要有保護接地，工作接地和防干擾接地（屏蔽接地）等。,1）保護接地,為了防止電氣設備因絕緣破壞，使人遭受觸電危險而進行的接地

8、稱為保護接地。,保護接地是將電氣設備的金屬外殼與船體鋼結構件作良好的電氣連接。,保護接地是用于三相三線絕緣系統(tǒng)，它的作用在于確保人身安全。,2）工作接地,為保證電氣設備在正常工作情況下可靠運行所進行的接地稱為工作接地。如電力系統(tǒng)中性點接地的三相四線制系統(tǒng)，電焊機的接地線等，都是通過接地線構成回路而工作的。,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。,無線電通信設備一般都裝在封閉的金屬機殼內，以防止外來的干擾。,4）其他接地,除了上述三種主要接地形式外，還有保護接零、重復接地和避雷接地等。,（1）保護接零,對于中性點接地的三相四線制系統(tǒng)中工作

9、的電氣設備，一般采用保護接零的方法，將電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部件與系統(tǒng)零線相接，以實現人體安全保護。,電氣設備的外殼直接接在系統(tǒng)的零線上。當發(fā)生碰殼短路時，短路電線流經零線形成閉合回路，使保護裝置能迅速動作而切斷故障設備。,（2）重復接地,在中性點接地的三相四線制系統(tǒng)中，為確保接零可靠，防止因接零線斷裂而造成觸電事故，可將零線多處接地，這就是重復接地。,（3）避雷接地,為防止雷擊而進行的接地，稱為避雷接地。,18.4 船舶電氣火災的預防,1）電氣設備起火的原因,（1）電氣設備的絕緣下降或損壞，電氣線路發(fā)生短路、接地等故障引起的火花； （2）電氣設備長期過載、超負荷工作，溫升超過允許值

10、，甚至燃燒； （3）繼電器、接觸器通斷情況不良，滅弧不好； （4）直流電機換向不好，換向火花過大； （5）導體或電纜連接點松動，接觸不好，引起局部發(fā)熱甚至燃燒。,2）電氣設備的防火要求,（1）經常檢查電氣線路及設備的絕緣電阻，發(fā)現接地、短路等故障時要及時排除； （2）電氣線路和設備的載流量必須控制在額定范圍內； （3）嚴格按施工要求，保證電氣設備的安裝質量； （4）按環(huán)境條件選擇使用電氣設備，易燃易爆場所要使用防爆電器； （5）電纜及導線連接處要牢靠，防止松動脫落。,3）電器滅火器具,對于已經切斷電源而范圍較大的電器火災，可使用水和常規(guī)滅火機。對于未切斷電源的電氣火災應采用絕緣性能好、腐蝕性小

11、的滅火器具。 船用滅火器具一般有下列幾種： （1） 二氧化碳滅火器 二氧化碳絕緣性能好，沒有腐蝕性，使用后不留渣漬，不損壞設備，是一種很理想的滅火材料。使用時，不要與水火蒸汽一起使用，否則滅火性能會大大降低,（2） 1211滅火器 1211是一種含有一溴二氟一氯甲烷的滅火材料，撲滅電氣火災的效果理想。適合撲滅小面積的電氣火災，一般船舶配電板附近備有這種小型滅火器。 （3）干粉滅火器 干粉是碳酸氫鈉加硬脂酸鋁云母粉、石英或滑石粉等粉狀物。干粉本身無毒，不腐蝕，不導電。滅火時，鋼瓶中的壓縮氣體將干粉以霧狀物噴射到燃燒表面，隔離空氣，使火熄滅。干粉滅火迅速，效果好，但成本高，滅火后須擦拭被噴射物，一

12、般僅用于小面積滅火。,1）第一類艙室區(qū)域與要求 油船的第一類艙室區(qū)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，垂直隔離艙內才可以允許安裝探測儀振蕩器，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個管子中。在進入隔離空艙處的電纜管道內需以填料封隔。,18.5.1 油船的艙室區(qū)域劃分與電氣裝置要求,18.5 油船電氣系統(tǒng)的安全管理,2）第二類艙室區(qū)域與要求 油船的第二類艙室區(qū)域包括： (1)貨油泵艙； (2)水平隔離空艙； (3)貨油艙和垂直隔離空艙上面直接臨近的艙室； (4)儲藏輸油軟管的艙室； (5)貨油艙向首尾各延伸3m及離甲板高度為2

13、.4m 以內的露天區(qū)域； (6)離爆炸性氣體出口3m以內的露天區(qū)域。,在第二類艙室區(qū)域內安裝的電氣設備必須滿足如下要求： (1) 所按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割，防止可燃氣體進入其他艙室； (3) 所裝照明燈具應符合鋼質海船入級與建造規(guī)范的規(guī)定；,(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1m； (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(qū)域與要求 油船的第二類艙室區(qū)域包括上述第一類、第二類以外的所有

14、艙室區(qū)域和空間。 在這一類艙室區(qū)域和空間安裝的電氣獨立回路允許工作接地，露天空間安裝的插頭、插座應具有連鎖功能，即在開關接通電源的位置，既不能插入也不能拔出，只有在斷開位置時，插頭才可以插入或拔出，以免操作時產生火花。 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。,擴大的危險區(qū)：在裝卸油、裝排壓載水和清除空貨油艙氣體時, 可能出現大量易燃易爆氣體的區(qū)域或處所。（全部露天甲板、上層建筑上面和后面及有開口直接開向主甲板的區(qū)域或處所等）。,危險區(qū)：油船的貨油艙及其毗鄰的艙室空間, 貨油艙口、洗艙口

15、、氣口、觀測口周圍, 貨油泵艙, 輸油軟管存放艙, 以及所有上述艙室頂部甲板上封閉或半封閉空間等區(qū)域。,18.5.2 油船靜電起火的預防,靜電的產生： 無論是固體、液體或氣體，任何兩種不同物質的摩擦，緊密接觸分離，受熱受壓都能產生正負電荷分離的靜電現象。導體 在帶電物體的影響下，也會感應產生靜電荷。油船靜電的形成是一個非常復雜的過程，產生靜電的具體原因主要有眾多（裝卸貨油、燃油/蒸汽洗艙、大風浪船舶搖擺和人體靜電等）。,2. 燃燒和爆炸須同時具備三個基本條件：,(1)有可燃性氣體； (2)有空氣或氧氣； (3)有火源或危險溫度。 設法破壞燃燒和爆炸條件，避免火災的發(fā)生。,3. 油輪電氣系統(tǒng)的要求,（1）不論是直流或交流、單相或三相, 只準采用對地絕緣的系統(tǒng)； （2）不同電壓等級的網絡不應有電氣上的連接。,可能暴露在貨油