船舶电气设备与系统35113

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1、,曲春颖,讲解人,船舶电气设备与系统,目 录,1,2,3,4,5,6,7,电力系统,1,船舶电力系统 船舶电力系统，是指由一个或几个在统一监控之下运行的船舶电源及与之相连接的船舶电网组成的、以向负载供电的载体。 换句话说，船舶电力系统是由电源装置、配电装置和负载按照一定方式连接的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。 船舶电源装置主要是主发电机和主配电板。这是因为船舶主发电机的控制和监测等功能均由主配电板完成，这乃是船舶电站的特征之一。由于船舶配电的主要功能也是由主配电板完成的，所以主配电板是电力系统计的重要部分。,电力系统,1,1.1 电源 作为船舶电源装置，主要是船

2、舶主发电机、应急发电机、变压器和蓄电池等。 船用发电机： 温升试验； 绝缘电阻试验； 过电流试验； 短路试验（根据需要）； 耐电压试验； 电压调整率试验； 并联运行试验等。,电力系统,1,船用变压器： 按用途可分为： 电力和照明变压器 特种变压器 控制变压器 仪用互感器 按冷却方式分类： 空气冷却干式变压器 液冷式（ 通常为油浸式） 变压器。 NOTE: 电力和照明变压器采用液冷式时，必须经特殊批准。 除了电动机起动用或其他特殊用途变压器可以采用单绕组式外，电力和照明变压器必须采用双绕组式，其初级绕组与次级绕组间不应有电的连接。,电力系统,1,船用蓄电池： 目前船上使用的蓄电池主要有酸性蓄电池

3、和碱性蓄电池两大类型。 酸性蓄电池（又称铅酸蓄电池）： 船上使用历史最久，价格便宜，用途最广，常用于内燃机的起动和应急照明。 碱性蓄电池（包括镉/镍蓄电池、铁/镍蓄电池、锌/银蓄电池和镉/银蓄电池等）： 主要用于无线电通信设备。由于价格较昂贵，所以民用船舶使用较少。,电力系统,1,1.2 船舶电力网 船舶电力网简称为船舶电网，系指介于船舶电源和用电设备之间的传辅、分配电能的全部配电装置和网络的总称。可见，它是船舶电力系统的重要组成部分，主要是由配电装置和配电网络两大部分组成。,电力系统,1,船舶电力网的分类： 主电网由主发电机通过主配电板供电的网络； 应急电网由应急发电机通过应急配电板供电、或

4、由蓄电池通过蓄电池充放电板供电的网络； 临时应急电网由蓄电池通过蓄电池亢放电板用以传输、分配临时应急电能的网络； 一次网络由主配电板直接向区配电板、分配电板和负载供电的网络，亦称为一次系统； 二次网络由区配电板或分配电板向负载供电的网络；亦称为二次系统； 动力网络船舶电网中向动力设备供电的网络； 照明网络船舶电网中向照明设备、电风扇及小容量电热设备供电的网络； 弱电网络船舶电网中向各导航、通信及无线电设备等供电的网络。,电力系统,1,1.3 主配电板和其他分配电板 主配电板； 作为船舶主配电板，通常是将主发电机的控制、保护和临测以及配电等功能组合在一起的配电装置。 应急配电板； 应急配电板是用

5、以控制、监测和保护应急发电机，并进行配电的装置。 蓄电池充放电板： 舶舶上安装的蓄电池组应设有充放电板，以进行充电和配电。 分配电板（配电盘/分电箱）： 主要分为电力用和照明用两种。 岸电箱： 船舶停靠码头或进坞修理时，用以连接岸电电源的装置。 电工试验板,电力系统,1,1.4 船用电缆 船用电缆的常用分类： 高压电缆、低压电缆； 本安电缆、耐火电缆、阻燃电缆； 动力电缆（照明）、控制（信号）电缆、接地电缆、LAN、光纤电缆、同轴电缆、其他特殊电缆； 外部电缆、控制设备内部接线用电缆、软电缆（可移动设备使用）等。 铠装、非铠装、单护套、双护套。,电力拖动系统,2,船舶机械电力拖动系统 船舶机械

6、电力拖动是船舶电气设备的一个重要组成部分。一般情况下电力拖动用电约占船舶电网的7090，电力拖动的形式和性能在一定程度上船舶电气设备的水平。 2.1 船舶机械电力拖动分类： 2.1.1 常规机械 船舶舱室辅助机械，如动力装置和船舶系统的各类泵、风机、空压机、锅炉、冷藏机和空调机等； 船舶起锚系缆机械，如航行锚机、定位锚机、起锚/系缆绞盘和绞车等 船舶起重机械，如起货机、起重机、起艇机、吊杆等； 船舶舵机。 后三种通常又称为甲板机械。,电力拖动系统,2,2.1 船舶机械电力拖动分类： 2.1.2 特种机械 电动液压机械，如液压泵、电磁阀等； 工程机械，如各类工程船舶特有的机械； 钻机、泥浆泵等。

7、 特种推进，如侧向推进、低速推进、和主动舵推进等 船舶操纵机械，如防摇鳍、减摇水舱等,照明系统,3,3 照明系统 船舶照明是船舶航行、作业以及船上人员生活的必要条件。船舶照明包括确保航行安全和人身安全照明（如航行灯、信号灯、登放艇区域照明）、船舶工作场所照明（如驾驶室、机舱和装卸用照明）以及生活区照明等。 船舶照明要考虑多种元素：对外界的信号灯必须根据不同航区有关的各种江河湖海的规范规则配备；船舶自身的工作和生活照明必须根据不同场所和用途进行设计,照明系统,3,3.1 照明系统的分类： 3.1.1 船舶照明按其功能大致可如下分类： 室内照明 舱室主体照明 局部辅助照明 娱乐美化气氛照明 室外照

8、明 室外通道照明 室外工作照明（甲板照明） 探照灯和投光灯 航行信号灯,照明系统,3,3.1 照明系统的分类： 3.1.2 大多数按供电方式分类（非严格）： 正常照明系统船舶主电源供电。 应急照明系统应急电源供电。 应急发电机供电； 蓄电池组供电； 临时应急照明系统（俗称小应急照明）蓄电池组供电半小时。 航行信号灯系统正常和应急两路供电,照明系统,3,3.1 照明系统的分类： 3.1.2.1 正常照明系统 正常照明是垒船的主体照明，由主配电板经照明分电箱分层分区域供电，只要船舶主发电机供电，凡船舶生活和工作所及之处均应照亮。正常照明一般来说包括： 舱室主照明，如顶灯的大部分。 局部或辅助照明，

9、如床灯、壁灯、盥洗灯等。 装卸货强光照明。 室内外走道半数以上的照明。 各舱室必须备有的插座等。 电风扇、冰箱和舱塞电取暖器等定额小于、等于0.25KW 的非重要设备也可包括在正常照明系统内。,照明系统,3,3.1 照明系统的分类： 3.1.2.2 应急照明系统 应急照明是在正常照明因故障不能工作时投入使用的。应急照明由应急配电板经应急照明分电箱供电，电压可与正常照明相同，也可用低压电。通常包括： 重要工作舱室，如驾驶室（包括海图和无线电作业区域）、消防站、各种控制室等。 各种机器处所，如机舱、舵机舱、应急发电机室等。 通道、逃口、梯道及乘人电梯内。 放艇、筏处及舷外空间，以及通往艇、筏处的灯

10、光指路标。 众多船员、旅客可能聚集处所和超过16人的居住舱室。尤其是出口。 主配电板、应急配电板前后。 锅炉水位指示灯。 消防员装备储放处所。,照明系统,3,3.1.2.2 应急照明系统 为增强旅客在应急状态下对脱险通道的识别，国际海事组织IMO A.752（18)决议规定，对客船的梯道和出口在内的脱险通道全线（ 包括转弯和叉路口处），距甲板高度不超过0.3m 处要设置低处照明（简称为LLL系统），该系统可以用供电照明（白炽灯、发光二极管等），或是光致发光指示器.,照明系统,3,3.1.2.2 应急照明系统 对载有滚装货的客船，除上述要求外，还必须在所有的旅客公共处所和走廊设有附加应急照明此照

11、明要乖在所有其他电源发生故障和在各种横倾条件下，至少维持3h；所提供的照明应能照亮逃生设施的周围。其电源应采用设置于灯具内部的蓄电池，该蓄电池应尽可能地由应急配电板连续充电。若采用其他替代设备，必须由有关主管机关专门认可。在每一船员处所的走廊等公共扬所和通常有人在的工作处所，若无此附加照明则必须配备可携式充电电池灯。规范还规定应急照明不可兼作正常照明，并规定除驾驶室及救生艇、筏存放处的舷外照明外，应急照明电路中不得设就地开关。应急照明灯具上应有明显的标志，或在结构造型上与一般照明灯不同。但在具体的照明设计中，有的船东根据本国船舶惯例及实际需要，要求在船上设置更多的应急灯点，并兼作正常照明。此时

12、照明设计需经船级社认可。在必要的舱室增加应急照明灯点，并与正常照明交错布置，平时由主电源供电，两者选用同一种灯具，应急灯点也计入照度计算，并设置分路开关。,照明系统,3,3.1.2.3临时应急照明系统 有应急照明系统的船舶一般不设置临时应急照明，但对客船和应急发电机自动起动不能满足规范要求的货船，还必须设置临时应急照明系统，用以弥补正常与应急电源转换时带来的短时断电，保证船舶与旅客的安全。 临时应急照明的设置地点与应急照明基本相同，但临时应急照明只有在主照明和应急照明都失电时才会照亮。 临时应急照明必须采用蓄电池组供电，并应保证当主电网及应急电网失电或者电压降至40 额定值时能自动接通，主电网

13、及应急电网电压恢复时能自动切断。 临时应急照明系统不得采用荧光灯为光源，更不得设置就地开关。,照明系统,3,3.2 照明灯具： 由于船上的环境条件比陆地上苛刻，因而对船舶灯具的结构和型式有着更高的要求，设计中选用船舶灯具时，除了遵照规范及有关标准的要求外，还应注意下列问题： 船用灯具的材料应该是坚固、轻巧、美观，并能满足使用环境的要求。 结构要牢固、零部件不易落下、防震性好； 防潮、防水性好，尤其是露 天安装的灯具，防护等级要达到IP5X，对有危险粉尘等场所，防护等级可高达IP6X。 散热性好，同时又要防止飞虫杂物钻入。 外形尺寸要适合船舶层高限制，结构简单，方便接线和更换灯泡。 具有良好的接

14、地保护措施。,照明系统,3,3.2 照明灯具 3.2.1 探照灯和投光灯 探照灯和投光灯同是强光照明灯具，探照灯具有近乎平行的光束，射程远，光照集中；而投光灯的光束是在有限的立体角内向外扩散，投射面较宽，相对射程较短。两者具有不同的照明效果，其用途也不相同。,照明系统,3,3.2.1.1 探照灯 船舶夜航，尤其是通过狭窄航道，内河河道等比较复杂的水域时照射航道及两岸。 营艘工作，水面搜索用。 远距离发送灯光信号通信用，称为信号探照灯,照明系统,3,3.2.1.2 投光灯 作舱面照明，如货船夜间装卸货及渔船夜间舱面操作用。 作水面照明，如救生艇、筏处收放时的就地水面照明。 作局部照明，上下舷梯、

15、烟囱标志、船名牌照明等。 作机舱内补充照明等等。,照明系统,3,3.2 照明灯具 3.2.2 灯光信号设备 船舶对外的灯光信号分为航行灯、信号灯和通信闪光灯。航行灯和信号灯又统称为号灯。灯光信号是直接关系到船舶安全的可视信号，因此船舶灯光信号应严格遵照船舶有关的航行、信号设备规范和有关的江、湖、河、海航行规则的要求设置，以使所设置的灯光能正确的对外表达船舶的位置、状况和动向。航行灯、信号灯不仅要在日投至日出期间点燃，并且在能见度不良或其他一切认为必要的情况下，在日出至日没期间同样要能点燃显示。,照明系统,3,3.2.2.1 号灯的特性和海船号灯的配备 国际海上避碰规则对航行灯、信号灯的基本特性和安装位置等有着明确的规定。 3.2.2.2 不同航线船舶号灯的特殊配备 苏伊士运河信号灯 苏伊士运河及基尔运河专用灯 巴拿马运河操船灯 基尔运河信号灯 总之，信号灯的种类很多，要求各不相同，设计人员必须根据船舶的入级规范及船旗国的要求去配置。,照明系统,3,3.2.3 通信闪光灯 船上除了装有固定的航行灯和信号灯外，在夜间或能见度差的其他时间，还必须用一些灯号来对船或对岸进行通信，或在发送笛号的同时，用灯号作为笛号的补充。因此船上尚需设置一些闪光信号灯。,电力推动系统,4,船舶电力推进系统 4.1 电力推进的分类 电力推