船舶电气专题
船舶电气设备的安全使用
摘要：在暑期实习期间笔者去了很多船厂，也参观了一些军舰，船舶是一个高度自动化的整体，笔者在参观过程中听船上的工作人员给笔者介绍了很多不同的种类的船的功能，例如我们可以在海图室轻松的看到船所在位置的水深，船的吃水深度，及船舶的纵倾横倾角度等，这些功能可以让驾驶员方便快捷的了解船的状态，及船周围的一些的环境条件等，这些功能往往这只需要工作人员在操纵室按下几个键子就可以实现，而这些功能的实现就需要船舶众多电气器件来实现。
关键词：电气设备的组成 结构特点 安全问题
众所周知，船舶电气设备分布于全船各处，有的由轮机部操作使用，有的由甲板部操作使用，而一些生活服务设备全体船员都可以操作使用。船舶电气是十分重要的，但由于受船舶行驶时环境等因素的影响给船舶电气设备的安全使用带来了极大的隐患，而船舶电气设备完好是保证安全用电的基本条件。船舶的环境条件比陆地差。有些电气安装的舱室气温极高，有些舱室空气的湿度大，除此之外海上空气中有盐雾、油雾等腐蚀物，这些因素会加速电气绝缘设备的老化，造成设备损坏；船舶在行驶的过程中，海浪和海风会使船舶产生摇摆、晃动，船上运行的设备会产生极大的震动，这些会影响电气设备的稳定性、准确性，电气的稳定性得不到保证，那么电气的使用就就容易出现问题，甚至损坏电气设备。所以，对于船上的电气设备，对安全的要求更高，我们日常用的电气设备不能简简单单的照用在船上。船上用的电气设备要求耐高温、耐振动，耐油气、防盐雾等，有些特殊的舱室还会有更高的要求。
要想安全使用船舶上的电气设备，那么我们首先就要聊了解船舶电气系统的组成。船舶电气系统总的分为三大部分: 船舶电站，电力网和电气负船载。下面分别介绍一下它们的构成和作用。
船舶电站是由原动机、发电机和一些其他的附属设备以配电板组成的。负责将不同形式的能量转换成电能，发电机组是把化学能转化为电能的装置， 输出的电力通过配电板控制及分配，使发电机运转的原动机一般为柴油机、汽轮机或燃气轮机， 所以相应的发电机组就分别称为柴油发电机组、汽轮发电机组和燃气轮机发电机组。为使船舶在各种不同工作况下， 如海上航行、海上作业、停泊、以及一些突发的应急等情况下， 都能持续、可靠地进行供电， 船舶上通常都会配置多种电站。船舶上最常用的是主电站， 它是负责正常情况下向全船供电的电站。停泊电站， 在船舶处于停泊状态而又无岸电供应时， 向停泊船舶的用电负载供电的电站。应急电站， 在一些突发的紧急情况下， 向船舶提供安全所必需的负载供电的电站。除此之外，还有特殊电站， 它的作用可不可小觑，它负责向全船例如无线电通讯设备 ( 如收发报机等 ) ， 各种助航设备 ( 雷达、 测向仪、 测深仪等 ) ， 船内通讯设备 (如电话、广播等 ) 以及信号报警系统供电的电源。这类用电设备的特点是功率不大， 但对供电电源的电压、 频率和稳频的性能有特殊的要求。因此船上（尤其是军舰）有时需要设置专门的发电机组或逆变装置向全船弱电设备或专用设备供电。
船舶电力网，当电能从主配电板通过电缆的传输， 经过中间的分配电装置 ( 配电板、 配电箱等 )， 送往各电气用户， 形成的电力网络即为船舶电网。因为 舶电力网是连接电站和电器用户的中间桥梁，它几乎遍布船的各个部分所以要求电网在发生故障或局部破损等情况下， 仍能保证对负载的连续供电。并且在某部分发生故障时，不会影响其他部分的电力供应，即要求各个部分相对，互不影响。为了达到这个要求，船舶上各性质相近的用电设备都由应由单独的电网供电， 例如，例如船舶电力网， 由总配电板直接供电， 负责向各种船舶辅机供电；照明电网， 提供舶内外照明。弱电装置电网，包负责向导航，侦
查，电话设备、 火警信号及警铃等供电。 应急电网，包括应急照明、 应急动力，助航设备电源等。
大致了解船舶电气系统的组成后，就来谈谈如何保证船舶电气系统安全正常的工作。由于船舶是一个很大的系统，船舶的各个部分的状态都不一样，所以这对船舶电气设备的适应能力就有了较高的要求。首先，电气设备要适应环境的温度要求，船舶在行驶过程中，例如主机舱，温度会相对较高，在构成电气设备的材料中绝缘材料是耐热最薄弱的环节 ， 许多电气设备的损坏往往是由于绝缘材料的热击穿而引起的，因为温度超过一定极限将加速绝缘材料的老化，使其失去绝缘性，所以要求船用电气设备绝缘材料不仅能在额定电流下正常工作，还应考虑特殊的环境条件对其温升的影响 ， 因此船用电缆，电线等要用较高耐热等的材料。而在冬季航行时，有些船舱的温度又会较低，由于电气绝缘设备大都是橡胶受温度影响较大，所以为了保证船舶电气设备的安全使用，船舶电气设备应采用适应温度较强的材料。
第二点，无论船舶在航行还是停泊时，船舶上的电气设备都要经受大量水汽，盐雾油污等的侵蚀，潮湿的空气，盐雾，油雾会使电气设备绝缘材料的绝缘性能下降 ， 使金属部件发生锈蚀和腐蚀 ，盐雾附着在金属上形成原电池，加速了金属部分的腐蚀。油雾和灰尘粘附于电气设备的表面也阻碍其散热，使电气温度升高 。潮湿的水分子如果渗入绝缘材料的裂缝中，会降低绝缘材料的绝缘性能。所以，船用绝缘材料要耐潮湿，抗盐雾，防油污。所以总体来说，船用电缆电线的绝缘和防护材料均应为抗腐蚀性的; 其导体材料应是机械强度好，韧性好和耐腐蚀的材料 ， 所以船上不采用普通铝芯电缆和电线。
第三点，船舶上的电气设备应该防震。船舶在行驶过程中会受到海浪和海风的影响，而且船自身设备运转时也会产生振动，由于震动可使电气设备的固定或连接部件松脱 ，使结构部件损坏或失灵 ，因此这些部件要有防松脱的措施；对受震动影响较大的设备应有减
震装置并且具有坚固的耐震动的机械结构，这样船舶才能经受住日常航行所带来的震动。在船摇晃时，有些设备如电机转子会对轴承产生向推力或出现轴锤现象，使轴承受到损害。在船发生倾斜时会使变速箱一类的设备中的润滑油发生倾斜，不能使润滑油完全浸没齿轮，会加速齿轮的磨损，船在发生倾斜时还会使继电接触器的衔铁部件不能正常动作等 。因此，要求船用电气设备在结构上，技术条件上和安装方式上要能适应这种条件 。例如 ，依靠重力自锁的一些的机械结构应改为弹簧自锁；电机轴端游隙要小，应采用轴向直立安装或沿船舶纵向卧式安装 ; 电磁接触器要有足够的电磁吸力和弹簧释放力
为了避免电气设备受到外部固体和液体的侵入而发生故障或损坏。为避免人身遭受触电伤害和机械伤害，一般电气设备都应有防护壳罩。电气设备的安全使用除了与本身质量是否达到相关规定标准有关以外，还与管理人员是否按规程操作和正确维护有关。船上电气设备的操作人员。要认真阅读有关说明书和相关技术资料。应懂得电气设备各元件的结构、工作原理、线路连接方法等。船上电气设备的操作人员的操作能力要达标，要严格遵守操作规程。防止误操作。同时还应该及时监视电气设备的运行情况。判断设备状态是否正常；及时发现电气设备故障及时进行修整。另外，船上人员自身也要提高安全意识，不要随意触碰一些电器的外壳，防止触电。
综上所述，船舶电气要想安全使用首先要选用合格安全的电气设备，并正确安装，其次船舶上的相关操作人员要严格按照相关的准则正确操作，并对船舶上的电气设备及时进行检修这样才能防止船舶电气设备出现故障，安全行驶。
参考文献：陈胜 船舶电气自动化发展的现状及趋势 [期刊论文] -科技资讯2010(6)
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