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1、精选优质文档-倾情为你奉上模块十 船舶安全用电和安全管理教学目标：1、 具备船舶安全用电常识和船舶电气火灾的预防能力。2、 具备船舶电气设备船检规定和船舶电缆安全使用与维护能力。3、 具备船舶电气设备的接地的意义和要求知识，船舶电气设备绝缘和油船电气设备的安全管理能力。 第一单元 船舶安全用电常识 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
2、，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时并渗人到皮肤内的表皮损伤。 2电击 是指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。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
3、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
4、电，相电压对人体的危险性仍然较大，如图101所示。 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。 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。皮质电阻约为40一100 kn，而体内电阻仅为600800n，但皮肤潮湿、不洁净或有伤口时，皮质电阻可下降到l kn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
5、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，另一种燕同时接触两相电压(即线电压)对三相绝缘系统后者危险性更大。 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0.6-1.5 mA的工频交流电流时开始有感觉；8-10mA时手已较难摆脱带电体；几十毫安直接通过呼吸中枢或几十微安直接逋过心脏均可致死。因此，电流通过人体的路径不同，蓐麟黉懑瀵零同。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36 V以下电压时，通
6、过人体的电流一般不超过50mA，故把36 V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24 V或12 v，安全电压是和人体所处的环境有关，不是一成不变的。 国际上通用的安全电压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悉，其安全电压小于2.5V；（2）人体显著淋湿或人本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。 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
7、中，为12 V；(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36 V；(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65 V。 三、触电原因与预防触电措施 I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；电气设备年九失修，绝缘破坏，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；严格湛守安全操作规程；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 1-工作服应扣好衣扣，必要时扎紧裤脚，不应把手表、钥匙等
8、金属带在身边，工作时应穿电工绝缘鞋。 2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。 3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，36 V以上的电器外壳必须安全接地。 4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。 5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。 6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。 7检查电路是否带电，只能用
9、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。在带电作业时，尽可能用一只手触及带电设备及进行操作。8.在带电设备上严禁使用钢卷尺等金属尺进行测量工作。9.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。10.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。11.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。12.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反不必要的灯或未燃尽的火熄灭。13
10、.严禁使用四氯化碳作为清洁剂。五、触电急救发现有人遭受触电伤害时，应高潮迅速切断电源。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，只须心慌、乏力、肢体发麻等感觉时，可让其在通风处静卧休息，一般在23min后即可恢复。如触电者伤害较严重，出现失去知觉、停止呼吸、以及停止跳动等现象，则应及时采取人工呼吸和人工以及按摩进行抢救，并及时护送医院救治。 第二单元 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
11、随由于气体急剧膨胀而发出的臣大声响。 燃烧和爆炸须同时具备三个条件：有可燃性气体或物质；有空气或氧气；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、绝缘老化以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以及绝缘的短路点、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
12、。 (3)电气设备或电缆长期超负荷工作，或由于短路故障、非正常电压等日起电流过大，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，有可燃物质出现在不该出现的地方和空间，这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。倒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旆未注意良好通风，以至于有油气积聚等，所以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，
13、确保绝缘状态良好。在有易燃易爆炸的场所必须使用合格的防爆电气设备。 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)按环境条件选择全胜电气设备，易燃易爆所要使用防爆电器；（5）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
14、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
15、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。主要有： (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10-2、图l0-3、图10-4和图10-5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。(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
16、油船的电力系统要求： (1)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。 （2）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的和本质安全型。所为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
17、断开电源时，插头才能插人或拔出，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。 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。 第三单元 船舶电气设备的船用条件及船检规定 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
18、、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。由于选肿的规范和规则不同，要求的性能指标略有不同。一般船用电气设备应在表l0-1规定的条件下能正常工作。对于船用电子设备以及专用船舶的电气设备还另有规定。1.环境温度环境空气温度和初级冷却水温度如表10-2所示。表中各值与电气设备安装的部件和船舶航行海区有关。该表为中国船级社钢质船入级要求，并规定适用于电子设备的环境空气温度上限值为55c。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。2船舶倾斜 船舶电气
19、设备应满足船舶倾斜和摇摆的条件，如表10-3所示。3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10-4规定的振动试验条件下，无机械损伤误操作。 4电压和频率波动 船舶电气设备应确保在表10-5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。5.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，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。6.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
20、霉菌的影响，所以必须充分考虑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。7.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差要求，例如IEC79号出版物和IEC92-502号出版物的附录A等。 防爆形式和标志为： 隔离型一d；增安型e；本质安全型ia，ib；正压型p；充油型o；充砂型一q；无火花型一n；特殊型一s。 一般船舶的油漆间、蓄电池间和油泵间等有爆炸危险处所中，允许安装的台格防爆电气设备的类、级别和温度组别应不低于表10-6的规定。 8外壳防护等级 电气设备的外壳防护形式，应符合IEC29号出
21、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。特征数字表示的防护等级规定，如表10-7和表10-8所示。 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10-9所示。 一般来讲船舶通常使用下列四种类型的防爆电气设备； (1)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。 (2)隔离型“d”，是指在电气设备内部发生爆炸时，不敏引起外部爆炸性混合物爆炸的电气设备。 (3)增安型“e”，时指在正常运行时不产生火
22、花，电弧或高温的电气设备上采取措施，以提高其安全程度。 (4)正压型“p”，是指内外壳内充人正压的清洁空气，惰性气体或连续通人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。 第四单元 船舶电缆安全使用与维护电缆是船舶上用于传输电能、仁慈住处和在电气设备之间做各种连接的一种生根的用量最大的电工材料。 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)、丁笨一天然橡胶(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
23、可分有金属丝编织电缆、铅包电缆和非燃性橡皮套管电缆三类。 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屯气绝缘用的绝缘层，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插舱室的照明线路。 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10-6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0.262.47 mm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0.8400 mm2等各
24、种不同规格。 有关电缆的导体根数和线径可由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决定的。 2电气绝缘 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入表10-10。 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
25、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，而且气候适应性好。 4铠装(外护套) 铠装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
26、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。崮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
27、还有酸碱等物。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.所有电缆都应是滞燃型或防火型的。 此外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。 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。船舶电气管理人员根据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等的电缆，若局部损坏
28、则局部修复，若无法修复则更换电缆。 l.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，或用电缆外皮与因定电缆的紧钩、卡线板紧密接触等多种。 2若电缆进线护套绝缘层或苡线绝缘层局部干缩、脆裂、发黏或磁l黪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。 3如果电缆的大部或全部发
29、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。 4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。评估：电缆切割电缆及端头处理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58mm，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
30、压紧，不能松动。 第五单元 船舶电气设备的接地的意义和要求 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。如图10-7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。 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
31、，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。 根据钢质海船人级与建造规范规定，电气设备保护接地的要求有： (1)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50 v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。 (2)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。 (3)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
32、02 n，并有防松和防锈措施。 (4)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。 (5)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10-8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而工作的。 钢质海船人级与建造规范对船舶电气设备工作接地的要求是： (1)工作接地与保护接地不能共用接地装置； (2)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； (3)接地点位置应选择在便于检修、维护、不易受到机械损伤和油水浸渍的地方，且
33、不应固定在船壳板上； (4)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o Ol n： (5)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 5 rain2其性能与载流导线相同； (6)工作接地的专用螺钉直径不应小于6 him。 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10-9所示。 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。任何外米干扰所产生的电磁波，其电力线将垂直终
34、止与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。 钢质海船人级与建造规范对屏蔽接地的主要要求是： (1)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。 (2)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，浚管道进、出无线电室均应可靠接地。 (3)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
35、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以及分电箱的汇流排上，应设置抑制=己线电干扰的电容器。 (4)内燃机(包括安装在救生艇上的内燃机)的点火系统和起动装置应连续屏蔽。点火系统电缆可彩高阻尼点火线。 (5)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 除了上述三种主要接地形式外，还有保护按零，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10-10是保护接零线路图。电气设备的外壳
36、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。但值得注意的是，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10-11，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)避雷接地为防止雷击而进行的接地，称为避雷接地。 第六单元 船舶电气设备绝缘 一、电气设备绝缘的意义和要求 1电气设备绝缘的意义和要求 电气设备的绝缘不
37、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
38、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郝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，所以在使用中，电气设备中的最热点温度不能超过绝缘材料的最高允许温度。 2.电气设备的额定值 电气设备使用的额定值是指在经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以及使用条件。 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
39、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白于铗损是不变的周定损耗；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。 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
40、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嗣环境温度。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： (1)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。 (2)若实际的环境温度超过规定的标准环境温度(如加或45)，应考虑适当减载或加强冷却措施。
41、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。 (3)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15。i。、30 min60 mln和90 min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10。in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
42、。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。 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109 ncm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、碱、盐、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
43、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2030、相对湿度为85%100时，最适宜霉菌的生长。为了提高防霉性能，
44、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，因此翌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10-11所示。 电气设备投入运行后，电气设备各部分的温度将高于环境温度。电气设备的温度 与环境温度 之差称为电气
45、设备的温升，以r表示，则 t=o一以或8=巩4-f 由此可见，电气设备工作时的温度 是由环境温度 和温升两部分来确定的。当所用的绝缘材料确定后，电气设备的最高容许温度 就确定了，这样，在一定环境温度下，电气设备就有一个与所用绝缘等级相对应的最高容许温升 ，称为温升限值。它是制造厂确定额定容量和额定电流的主要依据，并标志在产品的铭牌上。对船舶电器来说，国家规定的标准环境温度为 。 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
46、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
47、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(即浸溃漆)和覆盖用的磁漆(即覆盖漆)两种。 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。 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。 常用溶剂。上述各种绝缘清漆在浸渍时都需稀释到一定浓度，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。 第七单元 油船电气设备的安