论文部分内容阅读
摘要：在船舶生产建造中，电气安装、调试、维护保养无处不在。本文主要针对船舶用电的安全特点，结合船舶特殊的环境条件，分析现场人员需要注意的地方，进而保护施工人员的安全，防止触电事故的发生。
关键词：船舶;电气防护;安全用电
0 引言
在建造船舶的过程中现场环境极其复杂，如何做好安全防护工作极其重要。在电气安装和使用时，如果不慎触电，会造成直接或间接的伤害，严重时甚至会造成死亡事故。触电原因主要有缺乏基本的电工常识、绝缘损坏（客观上是最大隐患）、临时电随意安装等，本文将从以下三个方面来分析船舶用电安全防护：电气作业的安全措施、电气设备接地的标准化作业、建立健全电气作业安全制度。
1 电气作业的安全措施
船舶电气作业应满足以下安全措施：
①人员管理：要求电气从业人员应经过安全技术培训，并取得相关电气资质证书方能上岗。
②劳防标准：从事电气作业人员应按要求正确穿戴劳动防护用品，必须穿专用绝缘工作鞋，不应佩戴金属饰品。
③按图施工：严格按照相关图纸进行施工，保证接线正确，未接的电源线应包好端口并写明情况。
④符合工艺要求：施工时要按相关工艺施工，如选用的电缆应保证通过的电流低于其允许的电流，否则长时间使用会导致电缆发热甚至起火。
⑤调试流程规范：严格按照规定程序进行调试，调试前进行技术交底，禁止盲目送电。
⑥查绝缘消隐患：电气设备金属外壳应与船体可靠连接，并符合相关标准，不准使用绝缘损坏的设备;电缆芯线如有裸露，应用绝缘胶布包好，以防止受潮而影响绝缘;电气设备附近禁止放置易燃易爆物品;禁止在雨雪天气进行露天带电的电气作业。
⑦强电磁场辐射的防护：由于强功率发射天线（无线电通讯、雷达、卫通的发射天线）附件功率密度较大，为防止人员伤害，应设警戒标志线、标志牌，并应采取设围栏等隔离措施，附近尽量少放置金属设备、电气设备和敷设电缆，并加塑料护套，以防止高频感应电压灼烧。
2 船舶电气设备的标准化接地
2.1 接地模式
对于船舶而言，在安装电气设备的时候需要在船体金属结构和电气设备金属外壳间展开标准化的电气连接，可以有效保障船舶操作人员与设备的安全，提高设备工作的稳定性。按各不相同的接地目的，能够将接待具体划分成防静电、安全（保护）、抗干扰以及工作这四类接地方式。
①其中的安全接地，又被称作保护接地，是将电气设备外壳接地、电缆屏蔽编织层接地，以保护人身安全。倘若因为一些原因导致电气设备的电源与金属壳体相接触，则会导致地面和外壳间存在电压，即“外壳带电”。如果此时人的某一身体部位不小心与金属外壳相接触，便会导致电源流经人体，随后和船体形成一个完整回路，即形成了电流。若把此金属外壳与船体通过接地导线连接起来，设备与船体等电位，人触及就不会有电流产生，可起到保护人体的作用。
②工作接地是为了保护电气系统正常运行所需的接地。在电力系统当中，没有应用电缆做电源一极的导线，而是将船体当做导线。比如在三项照明变压器当中的次级星形连接中电接地过程中，其照明灯电源仅需一根导线，而另一根导线进行接地，此时照明灯便会发亮。此外，必须确保照明灯外壳接地，这时候的接地即电气设备主要工作回路。
③所谓抗干扰接地（也被称作屏蔽接地），即避免电气设备间出现对系统正常运行产生影响和干扰的一类接地。通常导航以及无线电通信等设备属于弱电类设备，时常会受到电磁所影响。当前的船舶电气设备一般会应用大量先进的电子技术，逆变器当中会应用大功率的电子器件，这便会生成许多谐波干扰其他电气设备，而同时电控电路还会被其余电气设备所影响。在此类接地模式中，电缆的金属屏蔽壳与电气设备外壳进行接地，便能够有效避免电气设备的互相干扰。
④防静电接地是金属导体之间或法兰连接的管段之间要用金属导线可靠连接，以便及时泄放静电。油轮需要防止发生火灾，当货油沿着输油管路流动和流入货舱时，由于油与管壁、油舱的摩擦和冲击、因而产生和积聚静电荷。此时，应采取接地措施消散静电，油管要用接地电缆连接，油轮配电系统只允许采用对地绝缘系统，不可将船体作为回路。
2.2 接地设备的范围
船舶接地设备的范围包括：
①根据我国钢质海船规范的要求，额定工作电压交流≥30V、直流≥50V的电气设备的金属外壳应进行保护接地。
②船舶上的通信、导航设备的外壳，与之有关的电源、信号电缆的金属护套以及露天甲板上电缆的金属护套均应进行抗干扰接地。
③有电火花干扰的电气设备外壳及与之相关电缆的金属护套均应进行抗干扰接地。
④对于油轮上有可能产生静电的装置，也应进行可靠的防静电接地。
2.3 电气设备接地的工艺要求及方法
电气设备的接地可用专用接地导体（接地线、搭接条）接地，也可将箱子底脚与船体永久性钢质构件或与船体相焊接的底座、支架进行可靠连接。如选用接地线，接地线的长度应尽量短，不得使用裸线，应采用两端已接有电缆冷压接头的专用接地导体。
如图1是电气设备箱子底脚与船体相焊接的底座直接进行连接。其连接方法如下：
①将设备接地点和接地柱等接触面处的油污、污垢等用砂纸、锉刀消除，露出金屬光泽，且光洁平整;
②垫总厚度大于0.5mm，大于设备底脚接触面积的锡箔片，锡箔片的作用是增加接触面积，有良好的导电性，并防止接触面间被氧化;
③依次用平垫圈（增加接触面积，减小受力压强）、弹簧垫圈（防止螺母松动）或锁紧螺母加以紧固，确保牢固可靠。
进入配电设备的单根电力电缆接地，电缆金属编织护套的切割应符合电缆接地的工艺要求，处理不完善，电缆绝缘层破裂会造成电气短路、绝缘降低等问题。在接地时，应将电缆编织网抽出，拧成一股，套上黄绿色套管，在其末端用冷压钳压一个电缆接头，垫锡箔纸，就近接到专用的接地端子上，确保牢固可靠。所选接地线的截面积按该束电缆中最大载流导体的截面积选取，可按表1来进行选择。 3 电气作业安全制度
对于造船企业，必须建立健全电气作业安全制度，强化企业主体责任，完善各级安全管理机构，各级领导应真正树立“安全第一”的理念，充分落实安全生产责任制;加强安全宣贯和安全培训，增强员工电气安全意识，提升员工应急自救能力，同时加快人员技能提升;加大安全生产检查力度，各班组、安全员应每日进行安全巡检，发现的问题需及时整改，安保部应有完善的考核记录，开展专项安全检查，对常见的安全问题进行重点排查。电气作业安全制度主要有：工作票制度、临时用电管理制度。
3.1 工作票制度
为了保障人身安全、设备安全，防止发生安全事故，而设立工作票制度。工作票是在电力设备上进行作业的书面命令和安全许可证。生产调度和安保部负责工作票的监管。工作票制度设立工作票签发人、工作负责人、工作许可人。工作票签发人应由机电管理部主任、专业技术人员签发，工作负责人是工作任务的总负责，一般应由运行部负责，工作许可人一般应由调度或班组长担任。
工作票签发人应核实工作票上所填写的安全措施是否完备，应写明送电和停电时间、工作地点、检修设备范围等。工作许可人应对工作票内容清楚明白，了解施工中有哪些危险，如有疑问，应及时向工作票签发人了解后再施工，并向施工人員进行交底，说明哪些地方存在危险，落实有关安全措施。工作负责人组织现场施工人员有序作业，作业时，工作负责人应始终留在现场，随时提醒工作人员注意安全。工作完毕后，现场做好5S管理，符合工完料清场地净的要求，方可将工作票交还，撤离现场。
3.2 临时用电管理制度
在船台阶段，由于岸电和发电机还没有送电，如动盘车机、锚机、调距桨等设备均需架设临时电，调试人员应提前向供电部门办理申请手续，并在临时用电台账上做好登记。供电部门电工必须按照施工流程和工艺要求接线和送电，确定电源进线位置及线路走向、确定电源线长度及横截面积，临时电缆线表面应贴有电压伏值标签，临时线接装的设备应妥善接地，线路完整，并有防雨措施和警戒牌。调试结束，应及时拆除临时线路。禁止任何人私自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。
4 结语
综上所述，我们在船舶电气安装和日常使用时，要严格按照船舶用电安全措施、电气设备接地标准进行施工，并建立健全电气作业安全制度，及时避免用电事故的发生，有效保障船舶相关人员的人身健康，推动我国船舶建造和航行的安全。
参考文献：
[1]霍锐珠.船舶电气设备的故障及维护策略研究[J].内燃机与配件，2018（12）：158-159.
[2]许鹏，李楠，王艳红，王先宏，张鹏.不同运行工况下船舶电力系统的负载响应特性研究[J].舰船科学技术，2020，42（04）：91-93.
[3]邱伟伟.论船舶电气设备的安全用电与管理维护[J].科技风，2020（03）：143，145.
关键词：船舶;电气防护;安全用电
0 引言
在建造船舶的过程中现场环境极其复杂，如何做好安全防护工作极其重要。在电气安装和使用时，如果不慎触电，会造成直接或间接的伤害，严重时甚至会造成死亡事故。触电原因主要有缺乏基本的电工常识、绝缘损坏（客观上是最大隐患）、临时电随意安装等，本文将从以下三个方面来分析船舶用电安全防护：电气作业的安全措施、电气设备接地的标准化作业、建立健全电气作业安全制度。
1 电气作业的安全措施
船舶电气作业应满足以下安全措施：
①人员管理：要求电气从业人员应经过安全技术培训，并取得相关电气资质证书方能上岗。
②劳防标准：从事电气作业人员应按要求正确穿戴劳动防护用品，必须穿专用绝缘工作鞋，不应佩戴金属饰品。
③按图施工：严格按照相关图纸进行施工，保证接线正确，未接的电源线应包好端口并写明情况。
④符合工艺要求：施工时要按相关工艺施工，如选用的电缆应保证通过的电流低于其允许的电流，否则长时间使用会导致电缆发热甚至起火。
⑤调试流程规范：严格按照规定程序进行调试，调试前进行技术交底，禁止盲目送电。
⑥查绝缘消隐患：电气设备金属外壳应与船体可靠连接，并符合相关标准，不准使用绝缘损坏的设备;电缆芯线如有裸露，应用绝缘胶布包好，以防止受潮而影响绝缘;电气设备附近禁止放置易燃易爆物品;禁止在雨雪天气进行露天带电的电气作业。
⑦强电磁场辐射的防护：由于强功率发射天线（无线电通讯、雷达、卫通的发射天线）附件功率密度较大，为防止人员伤害，应设警戒标志线、标志牌，并应采取设围栏等隔离措施，附近尽量少放置金属设备、电气设备和敷设电缆，并加塑料护套，以防止高频感应电压灼烧。
2 船舶电气设备的标准化接地
2.1 接地模式
对于船舶而言，在安装电气设备的时候需要在船体金属结构和电气设备金属外壳间展开标准化的电气连接，可以有效保障船舶操作人员与设备的安全，提高设备工作的稳定性。按各不相同的接地目的，能够将接待具体划分成防静电、安全（保护）、抗干扰以及工作这四类接地方式。
①其中的安全接地，又被称作保护接地，是将电气设备外壳接地、电缆屏蔽编织层接地，以保护人身安全。倘若因为一些原因导致电气设备的电源与金属壳体相接触，则会导致地面和外壳间存在电压，即“外壳带电”。如果此时人的某一身体部位不小心与金属外壳相接触，便会导致电源流经人体，随后和船体形成一个完整回路，即形成了电流。若把此金属外壳与船体通过接地导线连接起来，设备与船体等电位，人触及就不会有电流产生，可起到保护人体的作用。
②工作接地是为了保护电气系统正常运行所需的接地。在电力系统当中，没有应用电缆做电源一极的导线，而是将船体当做导线。比如在三项照明变压器当中的次级星形连接中电接地过程中，其照明灯电源仅需一根导线，而另一根导线进行接地，此时照明灯便会发亮。此外，必须确保照明灯外壳接地，这时候的接地即电气设备主要工作回路。
③所谓抗干扰接地（也被称作屏蔽接地），即避免电气设备间出现对系统正常运行产生影响和干扰的一类接地。通常导航以及无线电通信等设备属于弱电类设备，时常会受到电磁所影响。当前的船舶电气设备一般会应用大量先进的电子技术，逆变器当中会应用大功率的电子器件，这便会生成许多谐波干扰其他电气设备，而同时电控电路还会被其余电气设备所影响。在此类接地模式中，电缆的金属屏蔽壳与电气设备外壳进行接地，便能够有效避免电气设备的互相干扰。
④防静电接地是金属导体之间或法兰连接的管段之间要用金属导线可靠连接，以便及时泄放静电。油轮需要防止发生火灾，当货油沿着输油管路流动和流入货舱时，由于油与管壁、油舱的摩擦和冲击、因而产生和积聚静电荷。此时，应采取接地措施消散静电，油管要用接地电缆连接，油轮配电系统只允许采用对地绝缘系统，不可将船体作为回路。
2.2 接地设备的范围
船舶接地设备的范围包括：
①根据我国钢质海船规范的要求，额定工作电压交流≥30V、直流≥50V的电气设备的金属外壳应进行保护接地。
②船舶上的通信、导航设备的外壳，与之有关的电源、信号电缆的金属护套以及露天甲板上电缆的金属护套均应进行抗干扰接地。
③有电火花干扰的电气设备外壳及与之相关电缆的金属护套均应进行抗干扰接地。
④对于油轮上有可能产生静电的装置，也应进行可靠的防静电接地。
2.3 电气设备接地的工艺要求及方法
电气设备的接地可用专用接地导体（接地线、搭接条）接地，也可将箱子底脚与船体永久性钢质构件或与船体相焊接的底座、支架进行可靠连接。如选用接地线，接地线的长度应尽量短，不得使用裸线，应采用两端已接有电缆冷压接头的专用接地导体。
如图1是电气设备箱子底脚与船体相焊接的底座直接进行连接。其连接方法如下：
①将设备接地点和接地柱等接触面处的油污、污垢等用砂纸、锉刀消除，露出金屬光泽，且光洁平整;
②垫总厚度大于0.5mm，大于设备底脚接触面积的锡箔片，锡箔片的作用是增加接触面积，有良好的导电性，并防止接触面间被氧化;
③依次用平垫圈（增加接触面积，减小受力压强）、弹簧垫圈（防止螺母松动）或锁紧螺母加以紧固，确保牢固可靠。
进入配电设备的单根电力电缆接地，电缆金属编织护套的切割应符合电缆接地的工艺要求，处理不完善，电缆绝缘层破裂会造成电气短路、绝缘降低等问题。在接地时，应将电缆编织网抽出，拧成一股，套上黄绿色套管，在其末端用冷压钳压一个电缆接头，垫锡箔纸，就近接到专用的接地端子上，确保牢固可靠。所选接地线的截面积按该束电缆中最大载流导体的截面积选取，可按表1来进行选择。 3 电气作业安全制度
对于造船企业，必须建立健全电气作业安全制度，强化企业主体责任，完善各级安全管理机构，各级领导应真正树立“安全第一”的理念，充分落实安全生产责任制;加强安全宣贯和安全培训，增强员工电气安全意识，提升员工应急自救能力，同时加快人员技能提升;加大安全生产检查力度，各班组、安全员应每日进行安全巡检，发现的问题需及时整改，安保部应有完善的考核记录，开展专项安全检查，对常见的安全问题进行重点排查。电气作业安全制度主要有：工作票制度、临时用电管理制度。
3.1 工作票制度
为了保障人身安全、设备安全，防止发生安全事故，而设立工作票制度。工作票是在电力设备上进行作业的书面命令和安全许可证。生产调度和安保部负责工作票的监管。工作票制度设立工作票签发人、工作负责人、工作许可人。工作票签发人应由机电管理部主任、专业技术人员签发，工作负责人是工作任务的总负责，一般应由运行部负责，工作许可人一般应由调度或班组长担任。
工作票签发人应核实工作票上所填写的安全措施是否完备，应写明送电和停电时间、工作地点、检修设备范围等。工作许可人应对工作票内容清楚明白，了解施工中有哪些危险，如有疑问，应及时向工作票签发人了解后再施工，并向施工人員进行交底，说明哪些地方存在危险，落实有关安全措施。工作负责人组织现场施工人员有序作业，作业时，工作负责人应始终留在现场，随时提醒工作人员注意安全。工作完毕后，现场做好5S管理，符合工完料清场地净的要求，方可将工作票交还，撤离现场。
3.2 临时用电管理制度
在船台阶段，由于岸电和发电机还没有送电，如动盘车机、锚机、调距桨等设备均需架设临时电，调试人员应提前向供电部门办理申请手续，并在临时用电台账上做好登记。供电部门电工必须按照施工流程和工艺要求接线和送电，确定电源进线位置及线路走向、确定电源线长度及横截面积，临时电缆线表面应贴有电压伏值标签，临时线接装的设备应妥善接地，线路完整，并有防雨措施和警戒牌。调试结束，应及时拆除临时线路。禁止任何人私自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。
4 结语
综上所述，我们在船舶电气安装和日常使用时，要严格按照船舶用电安全措施、电气设备接地标准进行施工，并建立健全电气作业安全制度，及时避免用电事故的发生，有效保障船舶相关人员的人身健康，推动我国船舶建造和航行的安全。
参考文献：
[1]霍锐珠.船舶电气设备的故障及维护策略研究[J].内燃机与配件，2018（12）：158-159.
[2]许鹏，李楠，王艳红，王先宏，张鹏.不同运行工况下船舶电力系统的负载响应特性研究[J].舰船科学技术，2020，42（04）：91-93.
[3]邱伟伟.论船舶电气设备的安全用电与管理维护[J].科技风，2020（03）：143，145.