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浅谈船舶防雷击
奉晔
(中远海运散货运输有限公司船舶管理中心广东广州510220)
摘要:文章介绍了雷电的形式,分析了其对船舶设备的危害,提出了针对船舶通信导
航设备的防雷措施,以引起船员的注意。
关键词:雷电危害船舶防雷措施
0引言对供电系统造成危害。在雷电闪击时,雷电流的变
某轮V96航次从印尼TARAKAN港满载煤炭化率大,在雷电流的通道附近就形成了一个很强的
72700吨开往锦州港。2020年11月16日凌晨,该感应电磁场,对建筑物内的电子设备造成干扰、破
轮于苏禄海正常航行,航向010°,航速10kn,东坏,或者使周围的金属构件产生感应电流,从而产
北风5级,,雷雨。0340时,船生大量的热量而引起火灾。另外,当架空线路遭受
位08°137'N、120°17'E,突然一道闪电伴有直击雷或产生感应雷,高电位便会沿着导线、电源
很强的雷声划向船舶驾驶台附近。后经检查发现,线以及信号线侵入建筑物内。这种雷电波侵入也会
中高频的自立式天线上端被击断,天线调谐器盒被对电气设备造成危害或使建筑物内的金属设备放
击中开裂,风速仪数据丢失,给船舶通信带来困难。电,引起破坏作用。据统计,约80%微电子设备和
由此可以看出,进一步认识雷击事故对船舶造成的计算机网络因雷击而损坏都是由感应雷引起的。
危害并做好预防工作是非常必要的。2雷电对船舶的危害
1雷电的形式船舶常年航行于世界各水域,遇到雷暴天气较
,相对于平坦的海平面而言,航行在水面上的船
带电的云层与大地上某一点之间发生猛烈的舶无疑成为海面上唯一的突出物,构成了诱导带电
放电现象称为直击雷。直击雷直接击在物体上,由积雨云放电的理想条件。因此,船舶受到雷击的机
于雷击时雷电压高达几百万至几千万伏,雷电流高会较多,船上设备、人员、货物受雷击损害严重,
达几万到几十万安,强大的雷电流所经物体引起电甚至导致火灾等严重灾难事故。随着电子技术的飞
效应、热效应和机械效应的混合作用,将直接摧毁速发展,电子信息设备和精密仪器设备大量应用于
物体,引发设备损坏、人员伤亡及火灾。据有关资船舶通信、导航、电气控制等自控系统中,其耐压、
料介绍,一个直击雷不仅仅影响到被击中的对象,过流能力脆弱,这些设备因雷击而造成的系统瘫
。痪、设备损坏等事故屡有发生,对船舶安全航行造
。例如,1986年6月7日,A轮航行在
感应雷是指当雷云来临时地面上的物体,尤其雷雨中,随着一道强烈的闪电,发报天线的交换器
是导体,由于静电感应,聚集起大量的与雷电极性上产生了一个明亮的火球,经过检查后发现,其交
相反的束缚电荷,在雷云对地或对另一雷云闪击放换器的连接部分已被烧毁°B轮航行于雷暴区域时,
电后,云中的电荷就变成了自由电荷,从而产生感遭到雷电袭击,致使通信设备损坏而中断通信。
应电压。这种过电压往往会造成建筑物内的导线、2020年11月16日,引言中所述船舶遭到雷电袭击。
接地不良的金属物导体和大型金属设备放电而引3船舶预防雷击的措施
起电火花,进而引起火灾、爆炸,
根据《钢级海船入级规范》第四篇第2章第13
节规定,应做到如下几点。
收稿日期:2021-01-05
作者简介:奉晔(1972-),男,湖南省人,高级船长,
务骨理工作。
浅谈船舶防雷击奉晔41
1)对金属船舶,由于其桅、构件和船体构成5)沿金属甲板的电缆应贴近甲板敷设,并应
固有的对地低电阻通路,故不需另设避雷系统;充分利用电缆束附近或其上的例如栏杆、管子等的
2)对具有较多非金属构件的船舶,则应设有接地金属构件的屏蔽作用;
避雷系统;6)应设有将可能在无线电和航行设备等天线
3)金属桅杆和金属构件可作为避雷系统的一中感生的任何雷电能量泄放至地的措施。应考虑安
部分或全部;装例如火花放电器或浪涌分流器等设备作保护,以
4)金属桅索,如支索等的末端应可靠接地;防止过高的电压瞬变。
5)
;现代船舶都是钢铁制的,本身导电,海水又是
6)避雷系统中的接闪器应符合下列要求,一良导体,船上人员应该是很安全的,应针对电子设
是在每一非金属桅杆上应安装接闪器(避雷针);备采取措施预防雷击。只要电子设备高处有避雷装
二是接闪器应以直径不小于12nm的铜或铜合金置,是可以很好防雷的。船舶防雷必须坚持预防为
导电杆组成,并应至少高出桅顶300mm。也可采主、安全第一的原则,应根据航区环境、雷电活动
用其他材料,如不锈钢、铝合金、经防锈处理的铁规律、设备所在的雷电防护区、相关系统对雷电电
杆等,但应符合《钢级海船入级规范》的要求。所磁脉冲的抗扰度、雷击事故受损程度以及设备系统
有这些材料均应耐海水腐蚀;三是对液货船,位于的重要性等因素综合考虑,采取相应的防护措施。
桅杆顶端或其附近的可燃气体通风口应有接闪器有关专家认为防雷如同防洪,其原理是为雷电脉冲
进行保护,接闪器应高出通风口至少2m。如钢桅电流提供一条低阻抗的通道。同时,防止通过磁场
高出通风口2m,则可作为接闪器;和电场对设备的干扰。基于此,船舶防雷可采取外
7)避雷系统中的引下线应符合两点要求,一部防雷和内部防雷相结合的综合防护措施。
是引下线应由铜或铜合金带或铜缆组成,
面放电,铜缆应绝缘且呈圆形。也可以采用其他材外部防雷就是应用外部防雷装置(接闪器、引
料,如不锈钢、铝合金或钢条,但应符合《钢级海下线、接地装置或兼而有之的法拉第笼)引导雷电
船入级规范》的规定。这些材料均应耐海水腐蚀;并畅通无阻地将雷电流引入地中安全泄放。由于船
二是铜引下线的截面积应不小于70mm2,并应牢固舶相对海平面而言,船上高耸的桅杆更易吸引积雨
固定在船体结构上。在接闪器与接地体间引下线应云放电形成直击雷,而且现代船舶的通信设施大都
尽可能敷成直线,如必需弯曲,则弯曲半径至少为放置在桅杆或船尾上层建筑高处,船舶通信设施极
导体等效直径的10倍;易受到直击雷的打击破坏。
8)引下线末端应可靠地连接至其附近船体金一般来说,船的天线系统位于船的后部。由于
属结构的接地端子上。如有必要应采取措施防止发盐度和舱室废气的双重腐蚀,天线容易生锈。当闪
生电化腐蚀。电发生时,由于腐蚀部分,天线会增加阻力,无法
。根据具体计算结果,接地电阻与放
1)在所有船舶上,设备的安装均应能减小雷电产生的侧隙成比例,即当接地电阻较大时,放电
击所引起的对电气系统的间接损坏效应;会引起较大的反冲。当线路生锈时,由后坐力引起
2)设备的金属外壳应可靠接地,对处于桅顶的雷电流将损坏设备。但与此同时,当接地电阻很
或其他突出构件上的航行灯和其他设备应予以特小的时候,强大的闪电电流就会产生电磁场,这也
别注意;会损坏设备。因此,船舶通信和导航设备,接地电
3)通常作为抑制信号干扰的电缆屏蔽或铠装阻在4〜10Q。此外,船员还需要定期检查铜线。
的接地不能作为唯一的避雷接地通路,应设有《钢如果铜线被腐蚀了,需要及时更换。更换时最好将
级海船入级规范》所要求的专门接地;黄油涂在铜丝上以保护铜丝。
4)在《钢级海船入级规范》(防感应雷)
统中的引下线附近,应避免有电缆环或如管子之类内部防雷就是防止雷电脉冲电流通过磁场和
的金属环存在。贴近引下线的电缆应安装在接地的电场所产生的电磁效应(浪涌)对设备进行干扰。随
金属管中;着科学技术的进步,各式各样的电子设备和自动化
42天津航海2021年第2期
控制系统,如通信系统、导航系统、机舱控制系统、压出现时与没浪涌电压时不同,在正常电压下它的
电气监控系统等应用于船上,船舶设备系统遭受过阻抗很高,对电路的工作没有影响,而当有很高的
电压、特别是雷电过电压损坏的几率也大大增加。浪涌电压加在它上面时,它的阻抗变得很低,将浪
由于数据信号来源路径增多,在感应雷击的干扰下涌能量旁路掉。雷击浪涌的最大特点是能量特别
浪涌电压会通过电源线或信号线进入电子设备、自大,所以采用普通滤波器和铁氧体磁芯来滤波、吸
动化控制系统中,使传输数据产生误码,影响数据收的方案基本无效,必须使用气体放电管、压敏电
的传输准确性和传输速度,造成如主机停车、异常阻、硅瞬变吸收二极管和半导体放电管等专门的浪
报警等严重后果。涌抑制器件才行。
内部防雷措施有等电位连接、屏蔽、保护隔离、4结束语
合理布线等,可以将电子产品遭受浪涌损害的可能船舶雷击防护是一个综合性课题,应注重外部
性大大减低,为电子产品提供一个相对安全的使用防护和内部防护相结合,尤其要重视雷电浪涌的防
环境。浪涌冲击主要通过交直流电源和与室外连接护。随着科学技术的进步,雷击防护方式也在不断
的信号控制线以传导方式进入电子设备内部,对电完善,在设计船舶防雷保护方案时,应综合考虑安
子设备形成危害。要有效地防止浪涌冲击对电子设全、实用和经济性,科学合理地选用适当的防雷装
备的危害,就必须在电子设备的交直流电源端口和置及措施。船舶工作人员应重视对防雷设施的维
信号控制端口安装浪涌抑制器件,对浪涌冲击加以护,按规定正确使用各种设备,尤其是通信设备,
吸收,阻止其进入电子设备内部对电路形成危害。避免遭雷击损坏,在雷暴天气时,船舶工作人员应
浪涌抑制器件的特点就是其阻抗在有浪涌电避免在甲板上尤其是桅杆上作业。
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(上接第39页)
在TML以下;如货物表面很湿、有结块、甚至泥风排出货舱内的水汽或打开舱盖晾舱。
浆状,就需要对货物进行测试,可按前面叙述的方及时接收天气预报、分析天气形势,保持与气
法进行测试;导公司联系,适时调整航线,最大限度避开大风浪
2)如检测货物的含水量或商检报告的货物含区,减少风浪冲击和纵、横摇,必要时减速或滞航
水量大于TML,可请示公司,向发货人提出拒装或择地抛锚。
并向货主提出船期和港口使费的索赔,
场和自行测试过程进行拍照取证,写好相关报告。航行途中一旦发现货物表面有水析出,造成货
船方填写拒装报告时不必详细说明情况,只需填物倾移一侧,船体横倾,船长应立即报告公司,通
写:Cargoistoowetanddangerousfortransportation报当前情况,获得公司的指导和支持;不要轻易使
即可。如发生拒装情况,应立即报告公司并附详情。用压载水去调整船舶横倾,使用压载水调整只能加
3)船长应认真组织好船员进行货物监装。应剧横倾及导致瞬间倾覆;调整航向航速使船舶顺风
严格掌握不能在雨天进行装货作业,下雨前必须关顺浪航行降低横摇,避免出现谐振;不要停车,停
停所有的作业舱,同时还要要求驳船封盖货物。装车后船舶失去动力等于丧失了自我救助的可能,如
货时,必须保证船舶正浮,左、右横倾小于3°,情况允许应选择最近位置抛锚,并采取相应措施;
完货后要进行平舱,有条件的可申请部分袋装货作船长应做好最坏的准备,随时准备弃船,船员穿好
为纵向隔堵,用于减小自由液面对稳性的影响。救生衣甲板待命,一旦情况有异,立即弃船逃生。

航行中要经常注意货堆变化,如条件允许,每在IMSBC规则中列出的易流态化货物远不止
天早晚至少两次进行货物状况监测。经验表明:开上述几种,不同的货物含水量不同、装运要求也不
航后8〜16h是货堆易发生变化的危险期,如发现相同。文章对近期散货船装载各种易流态化货物时
货堆表面干燥,不久就裂开,表明货堆趋于稳定较出现的各种情况进行了总结,无论装载何种易流态
安全;反之,要提前采取应急措施。化货物,均需特别关注货物含水量,均要按照
每天检查货舱舱盖和下舱道门的水密状况,发IMSBC规则及体系文件相关规定,提前进行风险
现问题及时解决,天气许可时,可使用货舱机械通评估、制定应急预案,确保人、船和货的安全。