船舶电网和船用电缆ppt课件

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1、.,1,第六章 船舶電網和船用電纜,.,2,第一節 概述,船用電力網是由船用電纜、導線和配電裝置以一定的連接方式組成的整體，所指的是全船電力電纜電線的總稱。 當船上用電設備較多時，負載不可由主配電盤直接供電，而是將電能從主配電盤經由分配電盤在分送到負載，傳送電力的設備或系統稱為電力網。,.,3,船舶電力網的基本要求如下: (1)電網可靠性高、生命力強。即要求電網在發電機組和線路發生故障或局部破損時仍能保證在最大範圍內對負載的連續供電，並限制故障的發展和將故障的影響限制在最小範圍內。當電網出現嚴重故障時，應能最大限度的保障重要設備的連續供電。 (2)電網結構應保証系統操作的靈活性。即電網運行的機

2、動性和維修保養的方便性，包括操作的機動性、運行方案多樣性、電源接口標準化、減少電器設備的型號規格、增加零部件的通用性。此外，電網還應考慮船舶以後新增加用電設備的需求，在某些區域配電點設置一定數量的備用供電支路。,.,4,(3)提高電網建設和運行的技術經濟指標。 a.優化電網連結方案，力求減少中間環節，節省配電設備，尋求最經濟的電網方案。 b.適當限制電纜的儲備截面，在滿足可靠性要求的前提下，合理的選用電器設備，降低電網建造成本。 c.提高電網運行的自動化程度，減少管理人員，降低設備故障率，減少運行損失和維修工作量。 d.合理調配負荷，保持電網高效率運行。 e.提高功率因數，減少線路損失，提高負

3、荷設備的運行效率。 (4)科學的設置電力網的保護。衡量船舶電網的優劣，不僅要看它處於正常狀態下的運行情況，更重要的是在故障狀態下它的連續供電能力和供電範圍，以及有沒有切除故障、防止故障擴大的能力。,.,5,第二節 船舶電網,一.船舶電網的分類 1.按電壓等級劃分 根據電壓等級的不同，電網路可分為動力電網、照明電網和低壓電網。 (1)動力電網 動力電網系指全船動力用電設備及380V負載供電的電網。由於船上電力拖動的動力設備通常採用三相電動機，其額定電壓為交流380V，所連接的負載多是給機械提供動力的電動機設備，故此稱其為動力電網。,.,6,在動力電網上除接有大量的三相電動機負載外，還接有600W

4、以上的電熱裝置及功率大於1kW的探照燈等負載，動力電網的用電量約佔全船總用電量的70%左右。 電能從主配電盤配送到用電設備之間可以有13級分配環節，但不宜超過三級。 對於重要負載和容量較大的負載，應由主配電盤直接供電；對一般性負載，可就近按負載性質組成用電設備組，由主配電盤供電。,.,7,(2)照明電網 照明電網係指給全船照明負載及220V單相小功率負載供電的電網。在220V電網上主要接有大量的照明燈具，因照明負載的額定電壓是220V，除了接有照明的燈具外，還接有600W以下的電熱器、小功率的單相電動機以及透過插座連結的其他單相220V電器，如電扇、冰箱、家用電器和機修設備等。 因為船舶配電系

5、統的線制多採中性點不接地的三相絕緣系統，從380V電源中無法直接獲取220V電源，故須經變壓器將380V變換成220V電源。,.,8,對照明類負載的配電，通常由主配電盤的交流220V照明負載屏將電能配送給各照明分配電箱，再由各照明分配電箱供電給各照明燈具。 電能從照明變壓器副邊到用電負載之間可以有14級分配環節，但不宜超過四級。,.,9,(3)低壓電網 低壓電網系指額定電壓在50V以下的電網。在船舶電力網中，低壓電網指船上的臨時應急供配電網路。 船舶低壓電網的電源一般由直流24V蓄電池提供。 低壓電網一方面滿足公共場所、主機操縱臺、主配電盤前後、鍋爐儀表、應急出入口處、艇甲板等處最低照度的應急

6、照明；另一方面供給重要設施的控制系統、無線電和通信導航設備的應急用電。,.,10,2.按電源性質不同劃分 根據電源性質的不同，船舶電網還可分為主電網、應急電網、小應急電網、弱電電網和事故電網。 (1)主電網 主電網指由主發電機供電到各正常用電負載的網路。它是正常情況下船舶動力網和照明電網的總和，或者說是正常條件下從發電機出口到用電負載間的電能輸送網路。 用電設備的電能可由主配電盤直接供電，也可由主配電盤經分配電箱在供給用電設備。為了保證一些重要負載的供電可靠性，在主電網中對於重要的動力、照明及通信導航等設備必須由主配電盤直接供電。,.,11,由主配電盤直接供電的負載設備有: 舵機； 錨機、起錨

7、絞盤機； 消防泵、總用泵、舵機泵； 為推進裝置服務的電動輔機的分配電箱； 油船貨油泵、起貨機； 冷藏船的冷藏電動裝置； 主照明變壓器； 航行信號燈控制箱、探照燈、艙室照明分配電箱； 無線電台分配電箱、雷達、助航設備分配電箱； 駕駛室集中控制板。,.,12,除上述的直接供電之外，還必須滿足對下列設備的供電。 舵機和消防泵必須有兩路獨立電源供電線路。為提高可靠性其路徑應盡量遠離(如兩路電纜分左右舷鋪設)，當船舶設有應急發電站時，其中一路由應急配電盤供電。 必須保證駕駛室集控盤供電的連續性。對於導航設備分配電箱、航行信號燈控制箱、工作燈和探照燈、室外照明分配電箱等，應保證這些設備的連續供電。當這些設

8、備集中在駕駛室內構成集控盤時，可採集中供電，應從主配電盤鋪設兩路單獨饋電線路對其供電。當設應急電源時，其中一路可由主配電盤經由應急應急配電盤供電。每路饋電線的額定電流應滿足駕駛室控制盤內所有電氣設備滿負載時的用電量，並能保證其中一路饋電線路發生故障時，另一路能通過自動或手動轉換，保證其不中斷供電。,.,13,(2)應急電網 應由應急發電機或應急蓄電池供電的電網。在主電網失電情況下，應急電網應能向船舶最重要設備以及一些重要的控制設備進行供電。應急電網應具有相對的獨立性，在安裝和佈線上應盡量與主電網分開，而且應具有較高的安全可靠性，在特殊情況下，允許適當降低應急電網的運行指標。,.,14,應急電網

9、必須保證對下列負載供電。 應急動力負載。包括:a.操舵裝置的動力及控制設備；b.通信導航設備、應急照明負載等的變流機組、應急空壓機；c.主機電遙控裝置及電傳令鐘；d.電動消防泵。 應急照明負載。包括:a.主機操縱台的上方、主配電盤及應急配電盤的前後方；b.舵機艙、機艙集中控制處所及機艙集中監視處所；c.廣播室、無線電室、海圖室及駕駛室、滅火控制室；d.機爐艙及其出入口處、應急逃生出口處、通道、扶梯口、救生艇停放處；e.公共場所以及超過16人的客艙。 各種信號燈及通信助航設備。包括:a.信號燈、磁羅經；b.機械傳令鐘；c.滅火劑釋放預告信號裝置；d.緊急集合警報裝置、火警系統。,.,15,(3)

10、小應急電網 小應急電網系指由應急蓄電池供電的電網，通常是指由24V蓄電池供電的電網，或稱作臨時應急電網。小應急電網應能在全船電網失效時自動供電，即當主電源失電時，小應急電網應立即自動投入向小應急負載供電，直至應急發電機組投入供電或主發電機恢復供電後，小應急電網自動退出。,.,16,小應急電網供電的負載或用電設備有: 小應急照明、擴音機； 主機操縱臺、鍋爐儀錶及助航儀； 失火警報和探火系統； 機電設備故障檢測警報系統； 船內通信設備； 操舵控制系統； 失控信號燈。,.,17,(4)弱電電網 弱電電網包括助航、通信、無線電設備中，各種不同電壓、不同電流、不同頻率的電網。或是向船舶無線電收發報機、各

11、種助航設備(如雷達、測向儀、定位儀、測深儀等)、船內通信設備(如電話、廣播等)以及信號警報系統供電的網路。這類用電設備的特點是耗電量不大，但使用的電源與主電源的基本參數不同，對供電電源的電壓、頻率、穩壓穩頻的性能有特殊要求。因此，船上往往需要配置專門的交流機組或變頻器向這些弱電設備供電。,.,18,(5)事故電網 對於護衛艦等的軍用船舶還應該配置事故電網，這是一種用一些固定鋪設的幹線以及可以移動的電纜和快速接頭聯合組成，可以在緊急狀態下臨時拉設的輔助性電網。事故電網自身通常不包括電源，平時它和主電網是分開的，只有在事故狀態下，才透過專用的開關和插頭，接插至某些特定部位，組成新的緊急電源電路，使

12、一些重要設備的供電得到保障。,.,19,通常裝設有事故供電接頭的設備和部位有: 消防設備的配電盤； 照明系統的變壓器； 內部通信設備的配電盤； 電子設備的配電盤； 船舶最重要的機械和武器裝置； 通用區域配電盤(其所處的地位及負載具有特殊意義的)。,.,20,二.電網中配電盤設置原則 一方面為了減少主配電盤上的開關設備和節省電纜，另一方面為了對用電設備能實現分區控制，從主配電盤引出的主幹電纜，除了必須由主配電盤直接供電的一部份比較重要的用電設備和大容量的設備外，其餘大量的用電設備均應透過分配電盤(箱)進行供電。分配電箱設置原則如下。 (1)為便於控制管理，可為船上同一系統或同時投入工作的多個用電

13、設備一個分配電箱。例如，同為主機燃油系統的燃油輸送泵、駁運泵、油水分離器等可由同一個分配電箱供電。類似的尚有滑油系統、冷卻系統、鍋爐設備、空調系統、起貨設備、防搖裝置、航行燈及助航設備等。,.,21,(2)安裝位置相似的各個用電設備往往可單獨設置一個分配電盤，尤其對於遠離主配電盤的非重要用電設備常按此原則考慮。例如，照明系統常按甲板來劃分設置照明分配電箱。但對走道(包括出入口、扶梯)、機艙、爐艙、舵機艙、客船上公共場所以及超過16人的客船等處的照明，應至少有兩個獨立分路供電。當其中一路不能供電時，另一路仍可保持上述處所必要的照明。機爐艙內各路燈點應交叉佈置。 (3)每一分配電箱的供電點數不宜過

14、多，以防止因該線路故障導致很多設備停電。如規定220V的照明分配電箱每一分路的燈具數(包括電扇、電鐵，及容量不大於100W的小型日用電器、插座等)應不超過24個，110V的應不超過14個，低於24V的應不超過10個。,.,22,三.提高供電網路可靠性的途徑 船舶電網的供電網路應具有高度的可靠性。這裡所說的供電可靠性系指電網以下幾方面的能力: a.發電機組和線路發生局部故障時，電網繼續在最大範圍內維持供電的能力； b.電網發生嚴重故障時，繼續保持對最重要設備不間斷供電的能力； c.將電力系統設備故障的影響面縮小和限制在最小範圍的能力等。,.,23,為了提高電網的可靠性，電網設計往往在供電方面採取

15、以下措施。 (1)合理建構可靠性較高的電網種類。電網類型不同其可靠性則不同，電網類型必需符合用電負荷的性質、分布、相互關係、環境及外界條件等要求才能發揮出其優勢，才能具有較高的可靠性。 (2)重要負載由主配電盤直接供電。例如，舵機、錨機、消防泵、消防自動噴水系統、航行燈控制箱、電羅經、蘇伊士運河探照燈、無線電台及助航儀電源等均須由主配電盤直接供電，而不經分配電箱供電，以保證對船舶航行最重要的設備的供電。,.,24,(3)特別重要的負載採用雙電源供電。這是一種雙重或多重供電措施，它保證重要設備能夠從兩個或兩個以上完全獨立的電源得到電能，從而得到供電可靠性。在兩路電源的供電線路的鋪設路徑上應盡量遠

16、離，以提高供電線路的可靠性，通常船舶的電纜是分兩舷鋪設的，只有沿兩舷的電源線路才不易同時損壞。例如，舵機電動機和航行燈控制箱等應由兩路供電，分別由主配電盤從左、右舷鋪設電纜供電或由主配電盤及應急配電盤分別供電。,.,25,兩舷制的雙重供電被認為是船舶最常用、最基本的供電方式。重要設備由來自兩舷不同的電站供電，當正常供電電源中斷時，可立即轉換到另一舷“交替”供電的電源上去。圖是應急供電轉換的示意圖。正常情況下自動轉換開關（）至於主母線側，應急母線由主發電機側供電。當主母線失電時，應急發電機自行啟動投入運行，應急母線轉由應急發電機供電。,.,26,(4)按用電設備的重要性施行分級供電。這就是區別對待的供電措施，其目的在於優先保護重要設備的供電可靠性。當負荷高峰引起發電機過載時，將次要用電設備從電網上自動切除，及自動卸載，以使發電機恢復到正常運行狀態。圖2是分級供電的一種方式。通常選擇靠發電機電源最近的配電盤(如主配電盤)作為1級配電盤，向最重要的負荷供電，其餘依次編級。,.,27,.,28,(5)採用母線分段供電方式。國際海上人命安全公約規定，超過3000kW的主配電盤應採用分段母線(sp