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【船海讲坛】电气设备试验(一)

楼主:船海人 时间:2018-06-19 01:47:18

船上的所有电气设备安装结束以后,都应该进行通电试验。尽管各种设备在出厂时已经做过各种试验,但是装船后,仍然要做试验。目的是检验设备在拆卸、运输、安装在船上后其性能的完好性。检验的时间和程序,可以根据设备试验完成的程度决定。有些与船舶航行保障没有直接关系的设备,原则上可以在系泊试验时完成检验;有些设备在系泊试验后仍然需要在航行试验中做效用试验。

一、试验的一般过程

电气设备的系泊试验一般有三个过程:外观检验、绝缘检验和性能试验。

(一)外观检验

控制的要素包括表面保护层的光洁度、所有指示牌指示的正确性、设备的外壳防护等级是否符合安装场所的要求。外观检查的重点是检查防护型式和等级是否符合要求。对此,各国船级社都有具体的、明确的规定。船级社规定:“电气设备的外壳防护型式,应符合IEC-600529出版物《外壳防护型式的分级》或与其等效的国家标准的规定”,并且标出外壳防护等级的最低要求。

(二)绝缘检验

绝缘检验是所有电气设备通电以前必须完成的工作。它既为了人身使用的安全,又为了设备的安全。所以,在做通电检验以前首先应做绝缘检验。对于检测中所使用的仪器,目前一般采用兆欧表。大致遵守的原则是:额定电压36V以下的设备,使用100~250V兆欧表测量;额定电压在36V~500V的设备,用500V兆欧表测量;额定电压在500V~1000V的设备,用1000V兆欧表测量;额定电压在1000V以上的设备,用2500V兆欧表测量。

对于绝缘程度的标准,国际电工委员会(IEC)的标准中指出:“要订出最低限度的绝缘电阻值是不现实的,由于绝缘电阻值取决于进行试验的气候条件,但一般情况下应达到1MΩ的最低限度”。

所以,在检验中也要考虑到气候、温度、湿度对绝缘的影响,对于新设备来说,其测量的绝缘值应该越高越好。

(三)性能检验

由于各类设备在出厂前均有相应船级社颁发的证书,所以,检验时应按照技术规格书的要求进行试验。

二、充放电板与蓄电池检验

充放电板和蓄电池在船上是作为一个系统一起进行检验的。当船上装有应急发电机时,这个系统是作为应急电源备用的。蓄电池的作用,是为船上需要用直流24V的设备提供电源。例如,启动机器;在应急电源失电后,为逃生通道照明;为救生信号的发出提供电源。充放电板的作用是平时给蓄电池充电,使蓄电池一直处于备用状态。在应急情况下,将蓄电池提供的电源输送给各个设备。在充放电板上,可以观察到充电的情况,并随时可以根据实际情况调整充电的电压和电流。须注意,GMDSS设备应单独配备蓄电池组。

(一)检验前应具备的条件

在对充放电和蓄电池检验以前应完成下列工作:

1.充放电板和蓄电池应具有相应船级社的产品质量证书。蓄电池必须有充电记录,以保证蓄电池的充电状态在有效期内。

2.充放电板和蓄电池组安装检查完毕,安装牢固,接线正确,接地良好。充放电板上的各类指示仪表均经校准有效。

3.同充放电板有联锁的设备均能正常工作,以保证试验和检验的正常进行。

4.准备好检验所需的检测工具:兆欧表、比重计、万用表。

(二)检验方法和要求

1.测量充放电板的绝缘电阻值。用500V兆欧表测量,其绝缘电阻值应不小于1MΩ。

2.检查充放电板的安全保护装置。检查保护装置动作的正确性和声光报警、延伸报警的可靠性。检查的内容包括:过载保护及报警;短路保护及报警;逆流报警、断相报警、失电报警和充放电板绝缘低报警。

3.检查充电情况。充电是使蓄电池保持可用状态的唯一措施。充电电压和充电电流的大小同蓄电池的工作情况有直接关系,所以要求充电电压和充电电流均应能手动调节,方便灵活。充电电压调节的范围为1~1.2V。对蓄电池浮充电与补偿充电的效用检查要求:浮充电时,充电电压为26.2V±1.5%;补偿充电时,充电电压为28.8V±1.5%。

4.检查放电情况。在开始放电的时候,检查和记录放电电压、蓄电池比重和放电电流。放电半小时后,重新测量蓄电池电压、蓄电池比重和放电电流。试验结束后,将记录填入记录表内。

5.检查蓄电池的自动放电装置是否能在充电或不充电的任一状态下,均能随时自动向应急电路供电。

6.对于首制船,应进行放电时间确认试验,按批准的图纸要求,接通所有用电设备,确认蓄电池的放电时间满足现行规范要求。

7.试验结束时,测量充放电板热态绝缘电阻值,应不小于1MΩ。

三、应急切断系统试验

当船内局部发生火灾时,为了防止受灾范围的扩大,必须以最短的时间和最快的速度切断风源和助燃的油源,这就是船上设置应急切断装置的目的。应急切断装置的工作原理是通过切断按钮为所需切断的开关的脱扣线圈提供电源,使开关迅速切断。应急切断装置控制的范围,是船上所有的风机、油泵系统。例如:机舱或者舱室的动力通风设备;燃油泵、货油泵等。考虑到引起火灾危险程度的差异,一般把机舱应急切断装置与舱室动力通风应急切断装置完全分开,形成独立的系统。

(一)试验前应具备的条件

1.机舱内动力通风装置、燃油驳运泵、锅炉燃油泵及其它类似的燃油泵等均应安装完毕,并投入正常运转。

2.舱室内(包括起居处所、服务处所、装货处所、控制站等)的动力通风装置均应安装完毕,并投入正常运转。

3.应急切断装置安装、接线完毕,并符合设计图纸的要求,接线正确、完整。

(二)试验方法

1.检查主配电板上属于应急切断的风机、油泵的电源开关铭牌上是否有红色标志。

2.检查机舱两边出口的外侧是否都装有风机切断按钮和油泵切断按钮。其按钮安装的位置应不致由于机舱处所失火而被隔断。按钮上方应该有红底白字的铭牌,标明所切断的风机或油泵。

3.驾驶室控制板上应装有风机切断按钮(红色),按钮上方应有标明所属风机的应急切断铭牌。

4.做应急切断试验时,检查风机、油泵能否正常运转。若没有投入运行时,均应投入运行,使之正常运转。ps:船海人公众平台认为,试验可不比运行设备,只需要设备电源开关处于供电位置即可,这并不与原理冲突。

5.当每一个切断按钮动作时,应切断相应的风机或油泵的电源开关,并分别检查相应的风机或油泵是否停止运转。如果船上装有CO2灭火系统,在试验释放CO2灭火系统的灭火剂之前,应自动切断被保护处所的所有通风机。因此,在检查该切断装置动作时,应切断相应风机的电源开关,并检查相应的风机是否停止运转。ps:船海人公众号提示您,部分船级社要求,在CO2释放控制箱门开启时,激发的预释放报警应不能切断风机油泵。

6.对油船,还应进行货油泵的应急切断试验。

7.对冷藏船,还应进行制冷压缩机及通风机的应急切断试验。

四、船用灯具试验

安装在船上的船用灯具有两类:一类是作为照明的,一类是作为信号的。前者是以照明为主,用于各类人员活动场所,主要考虑亮度。后者既有亮度要求,又有角度和颜色的要求,用于航行和进出港信号。为此,1972年国际避碰规则对此有检验的要求和标准。人的眼睛对各种波长的光的主观感觉随照度变化而改变,白天人眼对波长为550μm的黄绿色光最敏感,感觉最亮;在黑夜里感觉最亮的则是510μm的蓝绿色光。光线亮度不够、分布不均及眩光效应都会引起人眼礼堂的疲劳、视力下降。所以,对照明设备都要做专门的检验。同时,由于船舶是个极特殊的场合,所以对灯具也有特殊的要求,须根据灯具安装的不同场所和用途,具有不同的防水、防爆、防触摸的要求。

船用灯具的配电方式一般有两种。由主配电板供电的,一般称为主电源;由应急配电板供电的,称之为应急电影。应急电源的可以是应急发电机,也可以是蓄电池组。

(一)试验标准和要求

1.照明质量的要求

照明环境应当使人能够辨认出所从事的工作的细节,同时消除或者适当地控制那些会造成不适的有害因素。特别是首制船,有的船东会要求对照明质量进行测量。国际照明委员会(CIE)认为,刚能辨认人脸特征的亮度约需1cd/m2。在水平面照度20lux左右的普通照明环境下,可以达到这个亮度,20lux是所有非工作房间的最低照度。对于工作房间,其中间值代表应当采用的推荐照度。在考虑到作业本身反射系数的亮度对比、工作重要性以及工作人员年龄等因素时,可分别采用较高值或者较低值。照明质量的亮度同距离和角度都有直接的关系,所以在检验中应注意照明装置的安装高度。

2.照明装置的安装位置要求

(1)正常照明应向全船人员正常出入和工作的部位提供照明。

(2)应急照明应向全船主要梯道、通道、逃生中及重要部位提供照明,应急照明灯具上应有红色标志。具体提供应急照明的部位如下:

①每一登乘救生艇、筏的集合地点、登乘地点和舷外的应急照明。

②所有服务及起居处所内的通道、梯道、出口,以及逃生通道的应急照明。

③机器处所及主发电机室(站)内,包括它们的控制位置的应急照明。

④所有控制站、机器控制室以及每一主配电板和应急配电板处的应急照明。

⑤消防员装备储放处所的应急照明。

⑥操舵装置处所的应急照明。

⑦消防泵、喷水器供水泵和应急舱底泵等处所,以及这些泵的电动机起动位置。

⑧无线电室、驾驶室的应急照明。

(3)安装在危险区域或处所内的照明灯具应为防爆灯具。危险区域有下列区域或处所:

①氨制冷装置室。

②蓄电池室、油灯间、油漆间、气焊瓶间、危险类牲口舱等处所。

③货油舱或毗邻货油舱的隔离空舱、双层底、箱形龙骨、油管隧道等处所。

④货油泵舱。

⑤直接在货油舱之上(例如:甲板间),或在货油舱舱壁之上并与其成一直线的舱壁的封闭和半封闭处所。

⑥直接在货泵舱上面,或在货油舱毗连的垂直隔离空舱上面,既不用气密甲板分隔,且无适应的机械通风的封闭或半封闭处所,以及储放输油软管的舱室等处所。

⑦除隔离空舱以外的其它与货油舱毗邻而且在货油舱顶板正面的处所(例如:围壁通道、走道和货舱)。

⑧离任何货油舱口或气体、蒸气出口(例如:货油舱的舱口、观察孔、洗舱开口、油面空部容积测定开口、测量管、货泵舱口以及用于货泵舱、货泵舱入口通道、隔离空舱、货油舱等的货油蒸气出口或通风出口)3m范围以内的露天甲板区域,或露天甲板上的半封闭处所。

⑨货油舱透气口、呼吸阀出口的周围和上面半径为10m,从该处向下直至甲板为止的园柱体区域。

⑩所有货油舱(包括在货油舱范围内的所有压载舱)上面的露天甲板区域,宽度为船的全宽,前后各向首尾延伸3m,离甲板高度为2.4m以内的区域,以及有开口直接通向上述任何处所的封闭或半封闭处所。

(11)扩大的危险区域或处所,例如:全部露天甲板区域,货油舱以前,位于主甲板上或以下,并有有害气体直接吹向主甲板的处所。

在上述危险区域、处所内安装的防爆灯均必须具有相应公认机构所颁发的证书。

(4)应急照明分电箱不应安装在A类机器处所和其它类似的易于失火的处所。A类机器处所是指装有下列设备的处所有通往这些臭氧的围壁和通道:

①用作主推进的内燃机。

②用作其它用途的,合计总输出功率不小于375kW的内燃机。

③任何燃油锅炉或燃油装置。

(5)机舱、除机舱外的大型机器处所、大型厨房、通道(包括出入口),通向艇甲板的梯道、公共处所以及集控室、驾驶室等处所的照明,至少应由两路照明最后分路供电,且其照明灯点尽可能交错布置,当其中的一路不能供电时,仍能保持上述处所有必要的照明。

(6)每一防火区至少需有两路独立的照明设备。

(7)货舱内固定照明应有专用照明控制箱控制,每一货舱的照明应是独立分路。控制形状手柄不应外露、箱门应带锁。控制箱应安装在货舱以外的适当位置。

(8)运煤船货舱和燃煤船的煤舱、油漆间、油灯间、蓄电池室、消防设备控制站、行李舱、邮件舱、粮食舱、冷藏舱及其它类似舱室的照明开关不应设在室内。

(9)行李舱、邮件舱、粮食舱、冷藏舱等处所的照明开关处应有接通指示灯。

(10)对舱外灯、工作灯,在驾驶室内应设有集中遥控开关。

(11)灯具安装的完整性。它包括:电缆紧固,填料函的密封性,灯罩、灯泡及灯管齐全,接地良好、可靠。货舱、外走道及其它易受机械损伤处所的灯具应有坚固的保护栅。

3.专用灯具的特殊要求

专用灯具一般是指信号灯和航行灯,其亮度、颜色、角度和能见度距离的要求如下:

(1)船用信号灯必须具有相应船级社或公认机构颁发的证书。其安装位置应符合设计图纸的要求,灯的数量、颜色、船用信号灯的配备,应根据船舶长度、机动性能、所到的航区、港口和用船部门的特殊要求进行设计和安装。例如:进出港信号灯。其它信号灯包括:失控灯、苏伊士运河信号灯、巴拿马运河操舵灯、白昼信号灯、通信闪光灯、号灯等,都是根据船舶航区的要求而设立的。 主用失控灯应由驾驶室内的照明分电箱或港口信号灯控制箱供电,备用失控灯应由应急电源供电。港口信号灯控制箱、苏伊士运河信号灯、巴拿马运河操舵灯、通信闪光灯控制箱由主配电板设独立馈电线供电。作业信号灯控制箱也应由主配电板设独立馈电线供电,备用作业信号灯控制箱应由应急电源供电。手提白昼信号灯除了由应急电源供电外,还应带有自用蓄电池。

ps:还有些比较特殊的信号灯,如红色的危险品灯,据说是航行于东京湾的规定,但是船海人公众号并没有找到相关要求,实际上我们接触很多船都有安装这个灯,希望知道明确出处的朋友反馈给我们;目前许多超大型集装箱船等,还安装了绿色的大船警告灯,红色深吃水灯,恕我们孤陋寡闻,此要求出处我们也是未知;还有这几年PMA搞出来的为满足其分道通航制,要求安装马六甲海峡航行信号灯,据悉,某些船在被AMSA检查时,发现这三个绿灯不规范的安装违反避碰规则。

(2)航行灯包括前、后桅灯,左、右舷灯,尾灯,前、后锚灯。安装的颜色和角度要求应符合规范要求。航行灯首、尾标志应与船体中心线重合或平行,并具有相应船级社产品质量证书。航行灯控制箱应由两路馈电线供电、其中一路直接由主配电板供电,另一路则应来自于应急电源。两路馈电线应没有转换开关控制,每盏航行灯均应由独立的分路供电,而且在这些分路的每个绝缘板上,必须用安装在该控制箱内单独的开关和熔断器或断路器进行控制和保护。备用航行灯(双层灯中的一盏可视为备用航行灯)应由应急电源供电。航行灯控制箱上的指示灯、灯罩、铭牌应完整,接地良好、可靠。航行灯的电缆紧固、填料函的密封、灯罩、灯泡应完整,接地良好、可靠。

(二)检验方法

系泊试验期间的检验重点,应该放在灯具的选择,安装的场所,安装的可靠性和供电情况。对于有照射角度要求的,可以通过测量安装位置的几何尺寸进行验证,也可以在晚上进行试验和测量。具体试验的方法和步骤如下:

1.测量冷态绝缘电阻值

一般采用500V兆欧表进行测量。

(1)照明分电箱冷态绝缘电阻值应不小于1MΩ。

(2)工作电压大于100V 的照明分电箱的最后分支冷态绝缘电阻值应不小于1MΩ。

(3)工作电压不大于100V的照明分电箱的最后分支冷态绝缘电阻值应不小于0.5MΩ。

(4)照明变压器冷态绝缘电阻值应不小于1MΩ。

(5)各信号灯、航行灯的冷态绝缘电阻应不小于1MΩ。

2.通电检查。

(1)照明系统检验:

①对于首制船,应测量各工作场所、扶梯口、走道等地方的照明度是否符合设计要求。

②每一个照明分电箱内均应设有与设计相符的每一分支所提供照明处所或区域的铭牌标志。分别检查每一分支线路的各个灯具的工作情况,并检查各灯具控制开关的可靠性。

③检查照明变压器的三相负载是否平衡。

④当主电源失电后,在45s以内应急发电机自动起动,应急配电盘主开关自动合闸对外供电或蓄电池电源接通对外供电。检查应急照明灯的工作情况,并检查应急照明灯具布置的合理性,各灯具控制开关的可靠性。

⑤检查室外灯、工作灯在驾驶室遥控开关控制的可靠性。

⑥检查甲板灯、舷梯灯、船名灯等的照光角度。

(2)各种信号灯和航行灯检验:

①通电检查信号灯和航行灯工作的可靠性及每盏航行灯是否能发出声光信号的报警的正确性。如果是采用与航行灯串联连接的灯光信号,应采取防止由于信号故障而导致航行灯熄灭的措施。

②检查两路电源的转换,要求正确、可靠。对装有逆变器的船舶,还应检查逆变器供电的可靠性。

③检查手提式白昼信号灯的工作情况。检查其自带的充电式蓄电池的使用有效期是否符合标准。

3.测量热态绝缘电阻

通电结束以后,应测量所检验的设备的热态电阻值。其热态绝缘电阻值的测量方法、部位及热态绝缘电阻值的要求与冷态绝缘电阻值测量验证要求相同。

(3)白昼信号灯

①白昼信号灯是SOLAS V/19条的要求。1套白昼信号灯,或其他装置,用于在白天和夜晚通过灯光进行联络,使用电源,但非唯一依靠船上电源供电。

②性能标准参见海上安全委员会决议案MSC.95(72),在此不一一展开。

③白昼信号灯也是PSC经常检查的,曾经有船因为三个备用灯泡丢失,被PSC列为滞留缺陷。

本期编辑:LEQ

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