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船舶安全用电和安全管理

时间:2022-11-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:缺乏安全用电常识或对电气设备的使用管理不当,是发生触电事故的主观原因。另外,船舶经常处于潮湿等恶劣环境之中,很容易造成绝缘损坏,或安全接地因为腐蚀或锈蚀而失去保护作用等,所以船舶属于触电危险处所。最大的跨步电压出现在离带电体接地处地面水平距离0.8m处与带电体接地处之间。强化安全用电意识;强化应急应变能力的训练;严格遵守安全操作规程;做好电气设备的维修保养工作,发现问题及时解决。

子模块二 船舶安全用电和安全管理

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一、船舶安全用电基本知识

缺乏安全用电常识或对电气设备的使用管理不当,是发生触电事故的主观原因。电气设备的绝缘损坏使原本不带电的物体带电,是发生触电事故的客观原因,也是最大的隐患,而环境条件对造成触电有着重要影响。

(一)触电伤害的种类与触电方式

当人体触及带电体,或带电体与人体之间闪击放电,或电弧波及人体时,电流经人体进入大地,或通过其他导体形成导电回路,人体受较高电压或较大电流伤害,会造成人体局部受伤或致残,甚至死亡的现象,称为触电。按照人体被伤害的不同程度,触电可分电伤(外伤)和电击(内伤)两种。

1. 电伤

电路放电时,由电流的热效应、化学反应机械效应对人体外表造成局部伤害,一般在肌体上留下伤痕。常见的电伤有电灼伤、电烙伤和皮肤金属化。电灼伤的特征是皮肤红肿、起泡或烧焦;皮肤金属化是发生电弧时,熔化或蒸发金属微粒喷射并渗入到皮肤内的表皮损伤。

2. 电击

人体直接接触带电体时,电流通过人体内部器官造成的伤害,称为电击。人遭电击时,轻则疼痛麻木、肌肉抽搐;重则引起强烈痉挛、呼吸困难、失去知觉,甚至心脏停止跳动、停止呼吸而死亡。

3. 触电方式

当人体任何两点直接触及(或通过导电介质连通)不同电位的带电体时,都可能发生触电事故。对于钢质船,整个建筑是一个良导体,而且空间窄,设备繁多,人体经常会碰触到电气设各的金属壳体或构架。另外,船舶经常处于潮湿等恶劣环境之中,很容易造成绝缘损坏,或安全接地因为腐蚀或锈蚀而失去保护作用等,所以船舶属于触电危险处所。

由于人体在触电时接触带电体的方式不同,电流流过人体的路径和伤害程度也不一样。人体的触电方式一般分为三种:双线触电,单相触电,单线触电。

① 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。

② 单相触电——在电源中性点接地的三相四线系统中,人体碰触到某相电压,电流通过人体、船体和中性接地点形成闭合回路而触电,相电压对人体的危险性仍然较大,如图3.16所示。

③ 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寄生电容串联后接干线电压,其危险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。

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图3.16 电源中性点接地的单相触电

想一想  1. 触电的最大隐患是什么?应如何消除这种隐患?2. 船舶上最容易发生哪种触电方式?

(二)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。通过人体电流的大小决定于人体两点的接触电压和人体电阻。人体总电阻是皮肤角质层电阻和体内电阻之和。皮肤质层电阻约为40~100kΩ,而体内电阻仅为600~800Ω,但皮肤潮湿、不洁净或有伤口时,皮肤质层电阻可下降到l kΩ左右。因此,人体电阻不是固定的常数,而且实际触电时的人体电阻和电流,还与人体的触电部位、接触面积和接触紧密程度有关。通常有两种触电情况,一种是接触单相对地电压,另一种是同时接触两相电压(即线电压)。对于三相绝缘系统,后者危险性更大。

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温度与人体电阻的关系

环境温度对人体的电阻也有很大影响。实验得知,人体在周围温度为45℃的电阻较在18℃时减小一半以上。一个人若在 45℃的环境中停留1h,他的电阻就会比作短时间停留时小,当他回到低温的环境中时,电阻又会突然增大。

危险的触电电流通过人体,首先是使肌肉突然收缩,使触电者无法摆脱带电体,以至麻痹中枢神经,导致呼吸或心脏跳动停止。通过人体0.6~1.5mA的工频交流电流时开始有感觉;电流达8~10mA时手已较难摆脱带电体;几十毫安的电流直接通过呼吸中枢或几十微安的电流直接经过心脏均可致死。因此,电流通过人体的路径不同,触电效果也不同。手和脚之间或双手之间触电最为危险。

所谓安全电压是指对人体不产生严重反应的接触电压。在人体处于一般环境下接触36V以下电压时,通过人体的电流一般不超过50mA,故把36V称为安全电压。但若在潮湿场所或在金属构架上工作,安全电压等级还要降低,通常为24V或12V,安全电压与人体所处的环境有关,不是一成不变的。

1. 国际通用安全电压划分

国际上通用安全电压的划分是根据触电时人体和环境状态的不同而划分的:

① 人体大部分浸于水中的状态,其安全电压小于2.5V;

② 人体显著淋湿或人体一部分经常接触到电气设备的金属外壳或构造物的状态,其安全电压小于25V;

③ 除以上两种情况外,对人体加有接触电压后,危险性高的接触状态,其安全性小于50V。

2. 我国安全电压划分

我国则根据发生触电危险的环境条件将安全电压划分为:

① 特别危险(潮湿、有腐蚀性蒸汽或游离物等)的建筑物中,安全电压为12V;

② 高度危险(潮湿、有导电粉末、炎热高温或金属品较多)的建筑物中,为36V;

③ 没有高度危险(干燥、无导电粉末、非导电底板、金属品不多等)的建筑物中,为65V。

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跨步电压触电

跨步电压是由于外力(如雷电、大风等)的破坏等原因,电气设备、避雷针的接地点,或者断落导线着地点,将有大量的扩散电流向大地流入,而使周围地面上分布着不同电位,中心点附近,两点间有很大的电位差,若人的两脚分得很开,分别接触相距远的两点,则两脚间便形成较大的电位差,有强电流通过人体,使人受伤害。这两腿间的电位差就是跨步电压。

跨步电压电击是指人的双脚同时踩在不同电位的地面时,因双脚间具有电位差而引起的电击事故。最大的跨步电压出现在离带电体接地处地面水平距离0.8m处与带电体接地处之间。

当人体遇到跨步电压时,电流也会流过人体。虽然电流没有通过人体的重要器官,仅沿着下半身流过,但当跨步电压较高时,就会发生双脚抽筋,跌倒在地上,由于头脚之间的距离大,故作用于身体上的电压增高,电流相应增大,并且有可能使电流通过人体的重要器官,而引起人身电击死亡事故。

高压触电有两类,一类是高压电孤触电,当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体和人体之间会发生效用现象。这时有电流通过人体,造成高压电弧触电,另一类是跨步电压触电,高压输电线落在地面上,地面上与电线断头距离不同的各点间存在着电压,当人走近断头时,两脚位于离电线断头远近不同的位置上,因而两脚之间有了电压(跨步电压),这时电流通过人体,造成跨步电压触电。因此,为了安全,不要靠近高压带电体。

图3.17给出了对地电压、跨步电压及接触电压关系的示意图

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图3.17 对地电压、跨步电压和接触电压示意图

想一想  确定安全电压的的标准与什么有关?应如何看待安全电压?

(三)触电原因与预防触电措施

1. 触电原因

主要是由于缺乏安全用电意识;违反操作标准或误操作;遇到紧急情况,紧张过度,举措失当,意外触及带电体;电气设备年久失修,绝缘层破坏,且未妥善接地,人体接触到此类设备的金属外壳。

2. 预防触电措施

强化安全用电意识;强化应急应变能力的训练;严格遵守安全操作规程;做好电气设备的维修保养工作,发现问题及时解决。

(四)安全用电规则

第一,工作服应扣好衣扣,必要时扎紧裤脚,不应把手表、钥匙等金属带在身边,工作时应穿电工绝缘鞋。

第二,检查自己的工具是否完备良好,如各种钳柄的绝缘、行灯、手柄、护罩等,如发现有欠缺,应及时更换。

第三,电气器具的电线、插头必须完好,插头应与插座吻合,无插头的移动电器不准使用。

第四,不要先开启开关后接电源(指手提电器),禁止用湿手或在潮湿的地方使用电器或开启开关。

第五,在任何线路上修理时,应从电源进线端拿走熔断器,并挂上警告牌。修理完毕后,在通电前应先查看相关线路上有无其他人在工作,确定无人后,才可装上熔断器,合上开关。

第六,换熔丝时,一定要先拉断开关,并换上规定容量的熔丝,不得用铜丝或其他金属丝代替。

第七,检查电路是否带电,只能用万能表、验电笔和灯,在未确定无电前不能进行工作,带电作业必须经由电气负责人批准,作业时必须有两人一同进行。带电作业时,尽可能用一只手触及带电设备及进行操作。

第八,在带电设备上严禁使用钢卷尺等金属尺进行测量工作。

第九,高空作业(离地1m以上)时应系安全带,以防失足或触电坠落,同时要注意所携带的工具、器材,防止失手落下伤人和损坏设备。

第十,在维修和检查有大电容的电气设备时,应将电容器充分放电,必要时可先予短接。

第十一,在机舱工作时,应有适当的照明,所用灯具电压应符合安全标准。

第十二,工作完毕后,应检查清点工具,不要遗留。特别是在配电板、发电机等重要设备附近工作时,更应注意把不必要的灯或未燃尽的火熄灭。

第十三,严禁使用四氯化碳作为清洁剂。

练一练

1. 更换保险丝之前,应该先确定满足什么条件才能更换?并动手练一练。

2. 在第七条用手检查电路是否带电的操作中,最好用手的哪面去触摸?一定要在老师的指导下才能进行体验。

(五)触电急救

发现有人遭受触电伤害时,应迅速切断电源。如果人在高处触电,切断电源时,还应采取安全措施,防止触电者松手后从高处坠落,造成摔伤。

如触电者伤害较轻,神志清醒,只有心慌、乏力、肢体发麻等感觉时,可让其在通风处静卧休息,一般在2~3min后即可恢复。

如触电者伤害较严重,出现失去知觉、停止呼吸、以及心脏停止跳动等现象,则应及时采取人工呼吸和人工按摩进行抢救,并及时护送医院救治。

二、船舶电气火灾的预防

燃烧和爆炸是同一化学反应,当空气中所含可燃气体达到一定的浓度比例时,由于氧化反应的传播速度极快,则燃烧将变成爆炸。爆炸和燃烧都产生大量的光和热,但爆炸还伴随由于气体急剧膨胀而发出的巨大声响。

燃烧和爆炸须同时具备三个条件:

① 有可燃性气体或物质;

② 有空气或氧气;

③ 有火源或危险温度。

只要这三个条件不同时存在,就能避免燃烧和爆炸。

(一)船舶电气设备引发火灾的原因

船舶电气设备的短路、过载、绝缘层老化及某些故障都是火灾的隐患。这些隐患主要是作为火灾的热源或火源。电气设备的热源或火源包括正常的和非正常的,如各种触点正常开断火花及绝缘层的短路点、线路破断点等产生的非正常火花;有正常高温元件,如电灯等;也有非正常高温,如:

① 电气设备(特别是插座)进水形成短路或接地,在短路或接地点局部发热;

② 导体的连接点的松动、氧化、腐蚀等,引起接触电阻过大,造成局部发热;

③ 电气设备或电缆长期超负荷工作,或由于短路故障、非正常电压等引起电流过大,使温度过高而可能引起火花;

④ 由于乱接、乱拉电线,或在插座上接用超过线路允许载流量的电热器或其他用电设备而造成线路过热;

⑤ 其他原因造成的绝缘强度下降或绝缘破坏,发生短路、接地故障,引起局部过热。另外,可燃物质出现在不该出现的地方和空间,就为正常工作的电器火源或热源提供了可燃物质,从而成为火灾的隐患。例如违禁使用四氯化碳作清洗剂;或用汽油清洗机器部件时未采用有效的防火措施,未注意良好通风,以至于有油气积聚等。

对电气设备的防火要求是避免发生和注意消除上述各点的火灾隐患。应定期检测和检查电气设备的绝缘性能,确保绝缘状态良好。在有易燃、易爆炸物的场所,必须使用合格的防爆电气设备。

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电火花或电弧

电火花是电极间的击穿放电,电火花能引起可燃物燃烧,构成危险的火源。电火花主要包括工作火花和事故火花两类。

工作火花是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产生的火花。例如,直流电机电刷与整流子滑动接触处、交流电机电刷与滑环滑动接触处电刷后方的微小火花,开关或接触器开合时的火花,插销拔出或插入时的火花等。

事故火花是线路或设备发生故障时出现的火花,如发生短路或接地时出现的火花、绝缘层损坏时出现的闪光、导线连接松脱时的火花、保险丝熔断时的火花、过电压放电火花、静电火花、感应电火花,以及修理工作中错误操作引起的火花等。

(二)电气设备防火要求

1. 电气设备防火的一般要求

① 经常检查电气线路及设备的绝缘电阻,发现接地、短路等故障要及时排除;

② 电气线路和设备的载流量必须控制在额定范围内;

③ 严格按施工要求,保证电气设备的安装质量;

④ 按环境条件选择电气设备,易燃易爆所要使用防爆电器;

电费及导线连接处要牢靠,防止松动脱落。

2. 船舶静电的危害及预防措施

任何两种不同物质的摩擦、紧密接触-分离、受压、受热或感应都能产生正负电荷分离的静电现象。液体的流动、过滤、搅拌、喷雾、飞溅、冲刷、灌注、剧烈晃动等过程,都可能产生十分危险的静电。人体和衣着也会产生危险的静电。穿脱毛衣料与合成纤维衣物时,由于摩擦和接触-分离所产生的静电电压可高达数千伏至数万伏,足以引燃周围爆炸性气体。人体是静电的良导体,人体处于带电的静电窨因感应而成为一个独立的带电等位体,人体与地或与周围物体之间达到一定的电位差时就会产生放电。因此在静电危险场所的工作人员应穿导电好的服装和鞋袜。在货油舱甲板上禁止穿脱衣物。由生活居住区进入货油舱区前,手应触摸专设的用来消除静电的金属板,以防止人体带静电进入危险区。

此外,船舶在航行中除防直接雷击外,还应注意由于带电低云层的静电感应,会使船舶金属体感应带电。船舶航行与空气的摩擦也能使金属体带电。

由于上述种种原因产生的静电,积累到一定程度就会在突出部位产生放电,成为火灾和爆炸的隐患。特别是油船,存在可燃气体的空间较大,容易引起爆炸,所以船舶除了安装避雷装置外,还必须设置消除静电的装置,主要方法如下。

① 金属导体之间或法兰连接的管短之间要用金属导线可靠地连接,并可靠地金属接地,以便及时泄放静电。图3.18(a)、图3.18(b)、图3.18(c)和图3.18(d)分别表示锁具、活动吊杆、舱口盖和油管的消除静电荷的接地。

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图3.18 常见金属导线接地

(a)索具接地;(b)活动吊杆接地;(c)舱口盖接地;(d)油管接地

② 电气设备的金属外壳均须可靠接地,所有电气设备的保护接地可作为防静电接地。

3. 油船和散装化学品液货船电气设备的防火措施

油船和散装化学品船防火极为重要,因此油船和散装化学品船的电力系统和一些电气设备的安装都有一些附加的特殊要求。例如对油船的电力系统要求如下:

第一,不论是直流或单相、三相交流电力系统,都必须是对地绝缘的系统,即发电、供电和配电电路均不应接地,更不能以船体作为回路,但允许使用互感器二次绕组、抗无线电干扰电容器及网路绝缘监测器接地;允许内燃机起动、点火系统的接地回路;

第二,不同电压等级的网络不应有电气上的连接。

在有引起爆炸或可能引起爆炸的区域和处所,原则上不准安装电气设备(包括电缆)。必须安装的一些电气设备都应是防爆型和本质安全型。所谓本质安全型的电器和电路,就是它在正常或故障情况下都不能引燃可爆炸性气体。本质安全型设备主要用于危险处所的测量、监视、控制和通信。安装的一些插座也都是带开关连锁的插座,只有当开关断开电源时,插头才能插入或拔出,以避免产生火花。在这些危险处所,电气设备的控制开关和保护装置都设有永久性标志,以便识别。

作为船上工作人员,不允许在这些有危险的区域拉临时电线或安装临时设备;不允许使用带电缆的便携照明或普通手电筒,应使用合格的防爆照明器。在油船及散装化学品液货船上禁止挂彩灯。

想一想  引起燃烧或者爆炸需要同时具备哪些条件?据此简要说明船舶应从哪几个方面防电气火灾?

(三)电气设备的灭火

电气设备着火时,不应立即用水龙头灭火,以防止水柱触电。正确的做法是首先迅速切断着火电源,然后用二氧化碳、干粉或卤化烃(1211)灭火器等灭火。但停电时应注意尽量缩小停电范围。

三、船舶电气设备的船用条件及船检规定

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电气接线和设备安装检验

船用电气系统的设备安装,主要考虑三方面因素。

第一,设备的安全性。由于船舶是以金属船体作为接地点,所以船用电气设备的中压、高压设备的接地,对于人身安全和设备安全具有特别重要意义。

第二,设备的使用性。所有电气设备的安装都要顾及到使用方便、观察方便、维修方便和保养方便。

第三,电气设备的适用性。是指电气上的连续性,对电路相互间的干扰抑制,以及外界因素对电气设备性能的影响等。电气系统设备的安装,原则上应在电缆敷设完成后进行施工;也可根据船舶施工进度要求,进行设备安装。设备安装的位置根据经确认的安装布置图而定。

船舶的环境条件比陆地差,电气设备的绝缘性能及损坏与船舶航行的区域、气温、温度、空气中的盐雾、油雾有直接关系。船舶的摇摆与振动也会造成电气设备的损坏。由于船用环境条件的特殊性,决定了对船用电气设备的特殊要求。由于选用的规范和规则不同,要求的性能指标略有不同。一般船用电气设备应在表3.4规定的条件下能正常工作。对于船用电子设备及专用船舶的电气设备,还另有规定。

表3.4 船舶正常工作时的环境条件

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(一)环境温度

环境空气温度和初级冷却水温度如表3.5所示。各值与电气设备安装的部件和船级社钢质海船入级规范要求,并规定适用于电子设备的环境空气温度上限值为55℃。不同规范要求稍有不同,应予以注意。另外,为了使电气设备适应其工作环境的湿度,必须考虑其结构材料和绝缘处理。

表3.5 环境空气温度和初级冷却水温度

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(二)船舶倾斜

船舶电气设备应满足船舶倾斜和摇摆的条件,如表3.6所示。

表3.6 适应倾斜和摇摆的要求

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想一想  为适应船舶的倾斜、摇摆的条件,减少电动机故障和延长其使用寿命,电机装置在船舶上的安装方式应怎么安装?

(三)冲击、振动

船舶电气设备应不受正常使用时可能产生的振动和冲击的影响,固定载流部件的螺钉和螺母必须锁紧,使其不因振动而松脱。保证表3.7规定的振动试验条件下无机械损伤误操作。

表3.7 电气设备应满足的振动要求

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(四)电压和频率波动

船舶电气设备,应确保在表3.8中所规定的电压和频率偏离额定值的波动情况下可靠工作。

表3.8 电压和频率波动

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(五)电气间隙和爬电距离

电气设备的不同电位的带电部件之间,带电部件与其他接地金属外壳之间,无论沿表面或通过空气,以及绝缘材料性质和使用条件,均应足以承受其工作电压。为此,有关规范和规则均规定了最小电气间隙和爬电距离。

(六)盐雾、油雾和霉菌

因为电气设备的使用环境会受到盐雾、油雾和霉菌的影响,所以必须充分考虑抗腐蚀和不使绝缘性能变坏的措施。例如电气设备的材料和绝缘材料应考虑防盐雾、油雾和霉菌。

想一想  潮湿、盐雾、油雾和霉菌对船舶电气设备有多方面的不利影响,其中最突出、最广泛的影响是什么?

(七)爆炸性气体环境条件

工作在具有爆炸性气体环境下的电气设备,必须满足在爆炸性气体环境中工作的电气设备的相应要求。

一般来讲,船舶通常使用下列四种类型的防爆电气设备:

第一,本质安全型“i”,是指在正常运行或发生故障情况下产生的火花或热效应,均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。

第二,隔离型“d”,是指在电气设备内部发生爆炸时,不会引起外部爆炸性混合物爆炸的电气设备。

第三,增安型“e”,是指在正常运行时不产生火花,在电弧或高温的电气设备上采取措施,以提高其安全程度。

第四,正压型“p”,是指内外壳内充入正压的清洁空气,惰性气体或连续通入清洁空气来阻止爆炸混合气体和物质进入壳内的电气设备。

(八)外壳防护等级

电气设备的外壳防护形式,应符合IEC29号出版物《外壳防护等级分类》或与其等效的国家标准的规定。表示防护等级的标志由特征字母IP及后面加两位数字组成。特征数字表示防护等级规定,IP后面第一位数字表示防外部固体侵入等级,第二位数字表示防水液侵入等级。特征数字表示的防护等级规定如表3.9和表3.10所示。

表3.9 第一位数字所代表的防护等级

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表3.10 第二位数字所代表的防护等级

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想一想  根据什么来确定船舶电器的防护等级?

电气设备采用何种防护等级,是由电气设备的安装位置决定的,各安装位置中电气设备防护等级的最低要求,按IEC92.201要求,如表3.11所示。

表3.11 外壳防护等级的最低要求

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四、船舶电缆的安全使用与维护

电缆是船舶上用于传输电能、传递信息和在电气设备之间做各种连接的一种重要的电工材料。

(一)船用电缆的特点

船用电缆按用途可分为船用电力电缆(分类代号c)和船用电信电缆(分类代号cH)两类。按电缆的绝缘材料可分为橡皮绝缘电缆和塑料绝缘电缆两类。橡皮绝缘又分天然橡胶(无代号)、丁苯一天然橡胶(代号x)和丁基橡胶(代号xD)三种。塑料绝缘电缆主要是指聚氯乙烯电缆(代号v)。按护套类型可分为有金属丝编织电缆、铅包电缆和非燃性橡皮套管电缆三类。

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图3.19 船用电缆的结构

船舶电缆和电线在结构和用途上都有区别。电线的芯线外层覆有保证电气绝缘用的绝缘层,而电缆除了电气绝缘层外还有用以防止外界各种因素(火、油水、机械等)危害的防护套。船舶电网中采用的绝大部分是电缆,而电线仅用于电气设备的内部接线和一部分生活舱室的照明线路。

船用电缆主要由导电芯线、电气绝缘层和防护套三部分组成,其构造如图3.19所示。

1. 导电芯线

导电芯线是电缆传输电能的部分,它是由不少于七根0.26~2.47mm的圆形软铜丝绞和而成的。船用电缆根据不同需要可制成单芯、双芯、三芯和多芯。芯线的截面根据不同载流量的需要有0.8~400mm2等各种不同规格。

有关电缆的导体根数和线径可从有关产品样本中查得。注意,国外船用电缆的芯数和导体截面规格与我国的有所不同。

选择电缆时,必须根据使用条件,保证电缆实际通过的电流低于其允许电流。电缆的允许电流取决于电缆的绝缘材料,并以最高允许温度为基准。

想一想  电缆芯线截面通常根据电缆的负载电流来选择,但该电流应电缆的最大安全(或允许)载流量?

2. 电气绝缘层

绝缘层的作用是将各导电部分隔离以防止接地或相间短路。要延长电缆使用寿命,必须提高绝缘层的性能。各种绝缘材料的允许工作温度列于表3.12。

表3.12 绝缘材料及其最高工作温度

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3. 护套

主要功能是用来保护电缆内部,以免遭受机械损伤,同时防止水、盐雾、油、生物、火灾、霉菌、各种腐蚀等的破坏,以保持长期稳定的电气性能。常用的材料是橡皮和塑料。聚氯乙烯护套具有较好的综合防护性能(机械强度高,延燃,有较好的耐油、耐酸碱性),而橡皮护套的弹性、耐磨性、柔软性、温度适应范围等方面较好。某些合成橡皮还具有一些特殊的性能,如丁腈橡皮有良好的耐油、耐水、耐磨和不延燃性能,而且机械强度较高,氯丁橡皮有较高的机械强度和不延燃性,而且气候适应性好。

4. 铠装

铠装(外护套)是一种具有高强度保护作用的护层,适用于机械损伤较严重场合的电缆。船用电缆采用的铠装有镀锡铜丝编织、镀锌钢丝编织、尼龙编织和金属软管等,其中金属软管铠装有很好的机械保护性能。

(二)船用电缆的性能要求

为保证电缆在运行时可靠工作,船舶对电缆的性能有如下要求。

1. 绝缘性能好

因为现代大型船舶均属于金属船体结构,而电缆一般敷设在船体或船体构件上,当电缆绝缘不良时,就容易发生漏电或短路等有害的故障,所以要求电缆绝缘性能要好。

2. 防潮、防腐蚀性能好

因为船舶长期航行在海洋中,空气潮湿且多盐雾,电缆易于受潮和腐蚀,使绝缘性能下降,所以电缆一定要能满足防潮湿、防腐蚀的要求。

3. 抗震与抗机械损伤能力强

船舶航行在大风浪中,颠簸振动厉害,容易使船体发生变形,从而使电缆受到振动和机械力作用,所以电缆芯须有良好的抗震和抗机械损伤的能力。

4. 耐高温性能好

船舶舱内某些部位的温度是比较高的,特别是有时还需要航行于赤道等高温地区,高温容易使电缆绝缘体软化或变脆,所以电缆要具有耐高温的性能。

5. 耐油污、耐酸碱性能好

船舶上的油污物比较多,有些场合还有酸碱等油污,酸碱对电缆有腐蚀作用。因此,船舶电缆必须具有耐油污、耐酸碱的性能。

6. 所有电缆都应是阻燃型或防火型的

船上敷设的电缆都是根据敷设处所的环境条件、敷设方法、电流定额、工作定额等因素确定的。如固定敷设在露天甲板、货舱、冷库、机器处所和可能出现凝结水或有害气体处所的电缆,均应有金属护套或不锈性护套。

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电缆敷设要领

1. 避免敷设在容易受机械损伤、油水侵蚀、高温、易燃、易爆或腐蚀气体的场合。

2. 应直接敷设在船体壳板上。

3. 电缆穿过舱壁、甲板,不应影响其防护性能和强度。

4. 应尽量远离磁罗经等设备。

5. 敷设在便于检修地方。

6. 主馈线、应急馈线和备用馈线之间尽量远离一些。

7. 为防止对无线电设备的干扰,凡露天和非金属上层建筑内的电缆,进无线电室、无线电助航设备仪器系统的,应采用屏蔽措施,屏蔽套应可靠接地。

想一想  有时候船舶电缆还要考虑屏蔽,那么什么情况下,船舶电缆不必采取屏蔽措施?

(三)电缆的检修和更换

船舶电缆经多年的使用后,其绝缘层会随之老化,并且可能受到外部的损伤,如机械损伤、局部火灾和海水侵蚀损伤等,这些将使电缆失去工作能力。船舶电气管理人员要经常检查电气设备电缆有无损坏,特别是露天甲板和潮湿腐蚀性较大场所的设备和大功率照明器具等的电缆。若局部损坏,则局部修复;若无法修复,则更换电缆。

第一,若外部金属屏蔽层局部严重锈烂破损,或接地线锈蚀损坏,则割掉损坏的一段屏蔽层,换上一段新的同样的金属屏蔽外套,绑扎好并按原样恢复接地。接地方式有利用金属外套末端作成一定长度的的辫子线接地的,或利用金属外套与填料函螺母压盖紧密接触实现接地,或将接地线用导电胶与金属外套胶结,或用电缆外皮与固定电缆的紧钩、卡线板紧密接触等多种。

第二,若电缆进线护套绝缘层或线绝缘层局部干缩、脆裂、发黏等,也采用局部修复。如果进线有充足余量,则可剪掉损坏部分,重新进入设备;若无余量,可剥去损坏的绝缘层,然后在芯线上包两层黄蜡绸,再套上玻璃丝质绝缘套管等。

第三,如果电缆的大部或全部发生上述情况,无法修复;或发生线间短路;或芯线接地短路或断路,或绝缘电阻低于最低允许值,则需要更换新的电缆。

第四,更换较长线路电缆的工艺比较复杂、电缆敷设、电缆紧固件拆卸和恢复、进线填料函的密封处理、电缆的接头及其标志号码的处理、金属外套的接地处理等,不同情况有不同的处理。

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评估:电缆切割及端头处理

1. 熟练切割、剥出金属编织网。

2. 熟练剥出护套和切除绝缘层。

注意:切割时芯线绝缘不得受损;护套露出金属编织距离应为5~8mm,不应少于5mm;用塑料胶带包扎时,2/3扎在金属编织网上,1/3扎在护套上,包扎不少于两层。

3. 端头采用冷压钢接头处理:已切好的4mm以下的电缆,用冷压钢接头,使用冷压钳将冷压接头压紧,不能松动。

五、船舶电气设备接地的意义和要求

船舶电气设备的接地,就是把船舶电气设备的金属外壳、支架或电缆的护套等与船体所做的永久性良好连接。它是防止触电和保证电气设备正常工作的重要的安全保护措施。

根据不同的接地功能,船舶电气设备的接地类型主要有保护接地、工作接地和防干扰接地

(一)保护接地

为防止电气设备因绝缘破坏而使人遭受触电危险而进行的接地称为保护接地。如图3.20所示,保护接地是将电气设备的金属外壳与船体钢结构件做良好的电气连接。

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图3.20 保护接地

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。如电气设备未接地,当外壳带电时,由于线路与船体间存在电容和绝缘电阻,在人体触及设备时,电流就会经人体而形成通路,引起触电事故。进行保护接地后,因为人体电阻远比接地电阻大,所以流经人体的电流比流过接地体的电流小得多,当接地非常良好时,流经人体的电流几乎等于零。这样,就能防止触电。

根据《钢质海船入级与建造规范》规定,电气设备保护接地的要求如下:

第一,电气设备的金属外壳均需要进行保护接地。但下列情况除外:工作电压不超过50V的设备;具有双重绝缘设备的金属外壳和为防止轴电流的绝缘轴承座;

第二,当电气设备直接紧固在船体的金属结构或紧固在船体金属结构有可靠电气连接的底座(或支架)上时,可不另设置专用导体接地;

第三,无论是专用导体接地还是靠设备底座接地,接触面必须光洁平贴,接触电阻不大于0.02Ω,并有防松和防锈措施;

第四,电缆的所有盒属护套或金属覆层须作连续的电气连接,并可靠接地;

第五,接地导体应用铜或耐腐蚀的良导体制成,接地导体的截面积须符合规定的要求。

(二)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。如图3.21所示的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。

《钢质海船入级与建造规范》对船舶电气设备工作接地的要求是:

第一,工作接地与保护接地不能共用接地装置;

第二,工作接地应接到船体永久结构或船体永久连接的基座或支架上;

第三,接地点位置应选择在便于检修、维护,且不易受到机械损伤和油水浸渍的地方,不应固定在船壳板上;

第四,利用船体做回路的工作接地线的型号和截面积,应与绝缘敷设的那一级(或相)的导线相同,不能使用裸线;工作接地线应尽量短,并要可靠固定,接地电阻不大于0.01Ω;

第五,平时不载流的工作接地线,截面积应为载流导线截面积的一半,但不应小于1.5mm2,其性能与载流导线相同;

第六,工作接地的专用螺钉直径不应小于6mm。

(三)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,如图3.22所示。

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图3.21 工作接地

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图3.22 屏蔽接地

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。屏蔽是抑制无线电扰的有效措施。任何外来干扰所产生的电磁波,其电力线将垂直终止于封闭机壳的外表面上,而不能穿进机壳内部。这种屏蔽将使屏蔽体内的无线电通信设备或导体不受干扰源的影响。另外,同样也可以防止无线电干扰源影响屏蔽体外的无线电通信设备或带电体。此时,屏蔽体需要与地或干扰源的机壳之间有良好的电气连接。

《钢质海船入级与建造规范》对屏蔽接地的主要要求如下:

第一,露天甲板和非金属上层建筑内的电缆,应敷设在金属管内或采用屏蔽电缆;

第二,凡航行设备的电缆和进入无线电室的所有电缆均应连续屏蔽。与无线电室无关的电缆不应经过无线电室。若必须经过时,应将电缆敷设在金属管道内,该管道进、出无线电室均应可靠接地;

第三,无线电室内的电气设备应有屏蔽措施。无线电分电箱的电源电缆,应在进入无线电室处,设置防干扰的滤波器;无线电分电箱无线电助航仪器及分电箱的汇流排上,应设置抑制无线电干扰的电容器;

第四,内燃机(包括安装在救生艇上的内燃机)的点火系统和启动装置应连续屏蔽,点火系统电缆可采用高阻尼点火线;

第五,所有电气设备、滤波器的金属外壳、电缆的金属屏蔽护套及敷设电缆的金属管道,均应可靠接地。

(四)其他接地

除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

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。

图3.23是保护接零线路图。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。

值得注意的是,在同一系统中,不可以把一部分电气设备接地,另一部分电气设备接零。因为当出现碰壳漏电故障时,零线将具有较高的对地电压,于是保护接零的电气设备外壳将具有较高电位,这将危及人身安全。

2. 重复接地

如图3.24所示,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。

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图3.23 保护接零

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图3.24 重复接地

3. 避雷接地

为防止雷击而进行的接地,称为避雷接地。

想一想  1. 中性点绝缘系统发生设备单相接地,其保护电器能否动作?保护接地和保护接零有什么不同?

2. 在陆上为什么不采用保护接地代替保护接零?

六、船舶电气设备绝缘

(一)电气设备绝缘的意义和要求

电气设备的绝缘不仅直接影响其正常运行和使用寿命,而且影响着用电的安全。只有绝缘良好才能隔离电气设备中有不同电位的部件,才能使电流能沿着固定的导体路径流通,才能保证电气设备的正常工作;只有绝缘良好才能使人免遭触电,才能使人对其进行安全操作,所以要求船用电气设备在潮湿、霉菌、盐雾、油雾等恶劣的环境条件下,要能保持良好的绝缘状态。电气设备的绝缘是靠各种绝缘材料(包括空气、液体的、固体的)来实现的。对船用电气设备提出的所谓三防(防湿热、防霉菌和防盐雾油雾)要求,基本上是针对绝缘材料而言。在构成电气设备的材料中,绝缘材料是最薄弱的环节,电气设备的使用寿命很大程度上决定于绝缘材料的寿命。在满足上述要求的条件下,在实际使用中影响绝缘材料寿命的主要因素是它的耐热性(或热稳定性)。许多电气设备的损坏也往往是由于绝缘材料的热击穿而引起的。因为每一种绝缘材料都有一个耐热的极限温度,超过这个极限温度将加速绝缘材料的老化,过早地失去绝缘性能,严重时会使绝缘材料迅速灼烧而引发短路或火灾。

只要电气设备运行时的最高温度不超过其绝缘材料的最高允许温度,就不会减少它的使用寿命。电气设备使用的额定值是指在给定的工作条件下能保证正常运行所容许使用的电压、电流、功率、频率、温升等数据。给定(或规定)的条件主要是指前述的环境条件及使用条件。

使用条件如连续工作制、短时工作制、重复短时工作制、频繁操作和非频繁操作等,即在这些规定的条件下不超过额定值运行,电气设备的绝缘就不会发生电击穿或热击穿,特别是热击穿。电气设备运行中的温度高低决定于它的发热和散热情况。各种电气设备的发热情况,如电机、电器、电缆、电线等,主要是它们的各种功率损耗都将变成热量。这些功率损耗概括起来有铜损、铁损和机械摩擦损耗等,这些热量将使电气设备的温度升高。其中铁损与电压(磁通)和频率有关,在额定电压和额定频率下运行由于铁损是不变的固定损耗;而铜损与电流的平方成正比,随电流的大小而变,是决定电气设备温度的主要因素。

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何谓绝缘破坏?

绝缘物在强电场的作用下被破坏,丧失绝缘性能,即为击穿现象,此击穿叫做电击穿,击穿时的电压叫做击穿电压,击穿时的电场强度叫做材料的击穿电场强度或击穿强度。

气体绝缘击穿后能自行恢复绝缘性能,固体绝缘击穿后不能恢复绝缘性能。

固体绝缘还有热击穿和电化学击穿两种。热击穿是绝缘物在外加电压作用下,因流过泄漏电流引起温度过分升高所导致的击穿。电化学击穿是由于游离、化学反应等因素的综合作用所导致的击穿。热击穿和电化学击穿电压都比较低,但电压作用时间都较长。

绝缘物除因击穿而破坏外,腐蚀性气体、蒸气、潮气、粉尘、机械损伤也都会降低其绝缘性能或导致破坏。

在正常工作的情况下,绝缘物也会逐渐“老化”而失去绝缘性能。

电气设备在发热的同时也向外散发热量,散热量的大小与本身的散热面积大小、通风条件、周围的温度有关。周围温度的温差越大,散热量也越大。当发热量大于散热量时,电气设备的温度将继续上升;当发热量等于散热量时,温度不再上升,保持稳定的温度;当电气设备停止运行时,只有散热,温度逐渐降低,直到等于周围环境温度。升温和降温都需要经历一定的时间。只要电气设备运行时的最高温度不超过其绝缘材料的最高允许温度,就不会减少它的使用寿命。电气设备的额定温升是指在额定运行状态下的最高允许温度与标准环境温度之差。

电气设备按额定值工作时需要注意以下几点:

第一,绝大多数电气设备发生短暂的过载是允许的,因为额定温升与其绝缘材料的允许温度之间都有适当的余量,而且温度升高需要一定的时间;

第二,若实际的环境温度超过规定的标准环境温度(如40℃或45℃),应考虑适当减载或加强冷却措施;应注意清除任何妨碍散热的因素和故障,如表面的污垢、覆盖、遮挡、通风道的阻塞等;

第三,不同工作制的电气设备不能互换代替。例如,短时工作制的设备,其标准短时工作制有15min、30min、60min和90min四种。因为其运行时间短,在运行期间达不到稳定温度,为充分利用绝缘的耐热能力,其使用的额定电流(或功率)要大于连续工作制的,使其运行的最后温度接近于绝缘材料的允许温度,所以不能以短时额定值连续运行。重复短时工作制是以10min为一个周期重复循环,在一个周期中额定运行时达不到稳定温度,空载运行时又降不到环境温度。因为它比连续运行的设备多了空载散热的时间,其使用的额定值也偏高,所以不能作连续运行使用。重复短时工作制的额定负荷工作时间与工作周期之比称为负载持续率或暂载率(FC%)。标准持续率有15%、25%、40%和60%四种。

想一想  对用于短时和重复短时工作制负载的电缆,其实际负载电流是不是等于电缆的最大安全载流量?

(二)常用电工绝缘材料的类型和等级

绝缘材料,是指电阻率在109Ω·cm以上的电解质。在电气设备、输电线路和电工仪器仪表中绝缘材料的作用是将带电部件与其周围的其他部件或带电部件之间相互隔离,也就是绝缘作用,以使电流按所规定的途径流通,并保证设备的安全运行。

船舶绝缘材料的性能应符合船舶工作条件,具有耐热、抗潮、抗霉、耐酸、耐碱、耐盐、耐油和长期使用等特点。

1. 绝缘材料的性能指标

① 耐压:绝缘材料都在一定的电压下工作,工作电压过高会加速老化。对船用低压设备,所有绝缘材料都能满足要求。

② 耐热性能好:工作于电气设备(电机、电器、电热器等)上和温度较高场合(如锅炉舱等)的绝缘材料,由于设备和周围环境温度的升高,将使绝缘材料的温度随之升高。绝缘材料受热后将发生软化、熔化、挥发、灼焦、开裂、脆化、电阻率降低、损耗增加、老化和热击穿等一系列性能与形态的变化,因而要求绝缘材料的导热性好好、热导率高,同时具有足够的热稳定性。

③ 耐潮、抗霉性能好:船舶绝缘材料经常受到霉菌的侵袭,使材料丧失绝缘性能。当遭霉菌侵袭后,轻者使绝缘材料表面呈现白霉点,重者可使绝缘材料长出白色绒毛状的霉菌,导致绝缘性能变差,甚至击穿。当温度为20℃~30℃、相对湿度为85%~100%时,最适宜霉菌的生长。为了提高防霉性能,在船用绝缘材料中往往用加入防霉剂的方法来杀死或抑制霉菌的生长。有些电气设备往往增设必要的加热环节,提高材料防潮防霉的性能。

④ 机械强度高:船舶绝缘材料因受到机械力的影响(如振动、压挤、拉伸等),会使绝缘材料产生裂纹、起层皮、变形和破损等,因此应注意选择机械强度高的绝缘材料。

2. 绝缘材料的耐热等级

每种绝缘材料都有一个最高温度的限制,称为最高容许温度,在此温度下长期工作时,材料的性质不发生显著变化,能够可靠工作至设计寿命。按照各种绝缘材料的最高容许温度,将其划分为7个耐热等级,如表3.13所示。

表3.13 绝缘材料的耐热等级

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练一练

船用三相异步电动机铭牌上的绝缘等级一般是哪个等级?

随时了解运行中电气设备的工作温度对船舶电气管理人员来说是重要的,但要准确测出电气设备工作时的温度是比较困难的。用不同的测温方法测得的温度往往不同,如电阻法只能测得温度的平均值,酒精温度计测得可接触到的表面温度,都不是最热点的温度,所以电气设备最热点的温度用测量值加10℃~20℃。

3. 船舶常用的绝缘材料

绝缘材料有固体绝缘材料、液体绝缘材料和气体绝缘材料。船上用的绝缘材料主要是固体绝缘材料和液体绝缘材料两类,下面着重介绍这两类绝缘材料。

(1) 船舶常用的固体绝缘材料

固体绝缘材料包括绝缘布、绝缘带、各种绝缘纸和薄膜、衬垫用的各种绝缘板、绝缘套管等。这些绝缘材料在维修船舶电气设备时是经常用到的。对这些材料的一般要求是,要有较高的电气绝缘强度,耐热、耐潮,有些材料应具有柔韧性,机械性能方面应具有一定的抗拉强度,导热良好,并且温度变化时对其性能无较大影响。

(2) 船舶常用的液体绝缘材料

液体绝缘材料主要是绝缘漆及稀释用的溶剂。绝缘漆是以合成树脂或天然树脂等为基漆(成膜物质),与某些辅助材料(溶剂、稀释剂、填料和颜料等)组成。一般船用电气设备对绝缘性能要求较高,在维修这些设备时,使用的绝缘漆也相应有较高的要求。常用的绝缘漆分为浸渍用的清漆(即浸渍漆)和覆盖用的磁漆(即覆盖漆)两种。

① 浸渍漆。浸渍漆主要用于浸渍电机、电器的线圈和绝缘零部件,以填充其间隙和微孔,固化后能在浸渍物表面形成连续平整的漆膜,并使线圈黏结成一结实的整体,提高绝缘结构的耐潮性、导热性、电击穿强度和机械强度等。

② 覆盖漆。船舶常用的覆盖漆是内含填料或颜色的磁漆,用于涂覆经浸渍处理的线圈和绝缘零部件,在其表面形成连续而厚度均匀的漆膜作为绝缘保护层,以防机械损伤和受大气、润滑油、化学物品等的侵蚀,提高表面放电电压。因此要求覆盖漆具有干燥快、附着力强、漆膜坚硬、机械强度高以及耐潮、耐油、耐腐蚀、耐电弧等特性。

除了前两种液体绝缘材料,还有常用溶剂。

上述各种绝缘清漆在浸渍时都须稀释到一定浓度,其所用的溶剂及稀释剂应选用正确,否则会起化学变化而变质。在使用各种绝缘漆及其稀释溶剂,应按照说明书的要求进行,特别是一些外国产品,更应仔细阅读说明书。

想一想  船舶电气设备的绝缘材料同陆用电气设备的绝缘材料相比有什么不同?

七、油船电气设备的安全管理

(一)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,垂直隔离舱内才允许安装测深仪振荡器,但该振荡器必须安装在坚固油密的罩内,电缆应敷设在气密坚固的管子中,在进入隔离空舱处的电缆管道内需以填料封隔。

2. 第二类舱室区域与要求

油船的第二类舱室包括货油泵舱、水平隔离空舱、货油泵和垂直隔离空舱上面直接邻近的舱室、储藏输油软管的舱室、货油舱向首尾各延伸3m及离甲板高度为2.4m以内的露天区域、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:

① 所装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隔,防止可燃性气体进入其他舱室;

③ 所装照明灯具应符合《钢质海船A级与建造规范》的条件;

④ 货油泵舱的照明由两路电源供电,灯点需交错布置,开关安装在室外;

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。

3. 第三类舱室区域与要求

油船的第三类舱室区域包括上述第一类、第二类以外所有舱室区域和空间。

在这一类舱室区域和空间内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时,既不能插入也不能拨出,只有在断开电源位置时插头才可以插入或拨出,以避免操作时产生火花。

沿步桥敷设的电缆,应选用足够强度的护套电缆,或选用设有牢固的金属罩壳的电缆。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。

(二)油船静电起火的预防

1. 静电的产生

不论是固体、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如下:

① 当货油沿着输油管路流动和流入货舱时,由于油与管壁、油船的摩擦和冲击,因而产生和积聚静电荷;

② 船体在风浪影响下的摇摆振动,会使油品与油舱壁产生摩擦而生成和积聚静电荷;

③ 油品通过多孔或网状过滤器、隔离装置时也会产生静电的产生和积聚;

④ 油品微滴的飞溅与空气摩擦及油中结晶水滴的沉降过程,也会产生静电;

⑤ 油舱内的油品与油面漂浮物的相互撞击,可以产生静电;

⑥ 在对油舱采样测量时,测杆和采样器具在施放和提升过程中,油舱内会产生静电;

⑦ 洗舱机和喷嘴软管在洗舱工作过程中会产生静电,洗舱水柱、水雾、水珠等形成的水滴落在油品中发生冲击时,也能产生静电。

⑧ 油舱内的铁锈、石油渣滓等沉淀物在下沉时,会产生静电;

⑨ 油舱上索具和吊杆的摩擦,会产生静电;

⑩ 落到油舱的物品及工具等,在坠落和发生碰撞时,会产生静电;

img514人是静电的良导体,当人穿脱毛衣料和合成纤维衣服时,会产生极高的静电电压,足以引燃周围的爆炸性气体。

2. 油船静电的预防

静电是引起油船火灾和爆炸事故的重要原因之一,必须设法预防。

预防的出发点首先是避免静电的产生,如尽量减少各种摩擦、感应及极化起电现象;其次是采取接地措施消散静电,避免静电的大量积累而产生火花放电。具体措施如下:

① 货油舱在卸油、排压载水或洗舱前,都要向舱内充入惰性气体;航行期间,也要向舱内补充惰性气体,以使其含氧量极低。该惰性气体可由锅炉或主机的排烟经洗涤、净化、干燥等处理后产生,亦可由专用的惰性气体生产设备提供;

② 静电与货油的流速成正比,因此在装卸油时应控制货油的流速,以不超过4m/s为宜。为防止油管内或舱底残留积水而发生油水冲击,大量产生静电,开始装油时,货流速度应控制在1m/s以下;待油装至高出舱底肋骨后,才逐渐加速到4m/s;

③ 油管要用接地电缆连接,具体接线要求是:接油管时,应先接接地电缆,后接油管;在拆油管时,应先拆油管,后拆接地电缆,两者顺序切勿颠倒。接地电缆的直径为16mm2,导线与船体的接触面积应大于导线截面积75%;

④ 装油后测量、取样时,应考虑油的半衰时间,宜在装完后30min进行,所用的量尺及取样装置应采用非金属材料制成;

⑤ 洗舱时,应尽可能避免由于水雾带电而产生静电电压,洗舱机台数不宜过多,在吊入舱内之前应可靠接好接地电缆,工作人员必须防止金属工具落人舱内;

⑥ 油船工作人员应穿导电好的衣服和鞋袜,不宜佩戴与人体绝缘的金属器件。有条件时,可在油船入口处装设消静电装置,消除人体静电。

(三)油船电气设备的管理要求

1. 油船电气设备的选用和管理

① 油船配电系统只允许采用对地绝缘系统,即发电机和供配电系统均不应接地,更不能将船体作为回路。

② 危险区域必需使用的电气设备应为防爆型结构,或采用本质安全型电路或设备。本质安全型电路或设备是用以进行测量、监视、控制通信信号等的弱电电路,没有高压和大电流,电路与其电源间有短路隔离保护措施,多为无触点的半导体器件,在正常或故障情况下,所产生的火花能量不足以点燃可燃性气体。

③ 定期检测电缆、电气设备的绝缘电阻,保持绝缘良好。

④ 检测电气设备时,要防止工具碰击短路产生电火花。

⑤ 不允许任意架设临时供电线路和装设临时灯具,或随意加大电气设备功率。在调换灯管、灯泡时应先关断电源,在防爆灯及灯泡上不得涂刷油漆和包裹易燃纸品等物品。

⑥ 在室外禁止使用非防爆式灯具,手电筒也应是防爆的。

⑦ 主电站和应急电站应定期清洁,防止油污造成短路。

⑧ 严格控制使用电炉,尤其是明火电炉,应绝对禁止使用。

⑨ 要防止电缆、电气设备与高温管道接触,保证绝缘不损坏。

2. 油船在进行装卸油品、洗舱、除气、压载作业时的特殊注意事项

① 不允许动用电焊、风焊、喷灯及易于发生火灾的电动工具。

② 停止蓄电池的充电。

③ 无线电通信只许收报,不能发报。

④ 断开靠近货舱口及货舱进气口的电动机电源。关好各种启动箱控制室、插座的门盖,以防油气和水侵入。

⑤ 禁止在室外和气密场所使用万用表和兆欧表。

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