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1、 船舶及海洋工程中压配电板设计与制造 摘 要：随着电力电子技术的发展，电气化水平不断提升，对于船舶及海洋工程中电力系统来说，总装机容量已经达到数十兆瓦。本文主要介绍了中压配电板的设计与制造，并对环境要求、特點与功能等方面进行研究，旨求为相关生产厂家提供参考意见。关键词：船舶及海洋工程;中压配电板;设计与制造在科技不断发展的今天，电子技术支持下的电气化水平持续上升，电能转换更加便利，船舶及海洋工程开始大量引入各种新型装置。特别是对于船舶中的电力推进和动力定位来说，所用总电量已经远远超出传统意义上的船舶，低压系统已经无法满足电力系统使用需求。在此境遇下，中压系统的优势逐渐得到广泛重视，在电力系统的
2、引用也已成为一大发展趋势，是未来船舶及海洋工程中电力系统的主流方向。因此，以下重点对中压电板的设计与制造进行详细分析，力求采用中压交流系统解决船舶持续增长的用电需求问题。一、船舶及海洋工程中压系统环境要求船舶及海洋工程是针对深海作业和生存的一项研究技术，设备生存环境恶劣，经常在风、浪的作用下垂荡、横荡、纵摇等，此种环境难免会使设备产生霉菌、盐雾，它们的存在对设备电气间隙和爬电距离提出了更高要求，设备IP防护等级也逐渐上升。船舶甲板空间有限，中压系统内部设备必须以小尺寸为主，材料选择要求具备无毒、滞热、防霉、耐潮等性能。另外对于船舶电力系统来说，高等级电压要求电气指标达到一定标准。从安全角度考虑
3、设备绝缘能力和电气间隙必须达到最优，像发电机、配电板等。由此可见，中压系统在船舶及海洋工程中的应用需要满足更高的设备要求，储备基础条件的同时保障人身安全。二、船舶及海洋工程中压配电板的设计及功能（一）中压配电板设计特点中压配电板由多个接触器柜、断路器柜等在一定使用标准下组成，符合具体船舶的实际情况，主要包括多个母联屏、发电机屏、负载屏和预励磁屏。中电压板设计就是将各个屏要求进行一次方案确定，母联屏、发电机屏的电压互感器分别设置在母线侧、电缆测;母线侧的负载屏设置了接地开关，一般在给大负载提供电力时，采用断路器柜;给小负载提供电力时，采用接触器柜。发电机屏专门设置了差动保护用的电流互感器，根据电
4、流大小进行调节。（二）中压配电板各个元素功能1.发电机屏功能发电机屏功能主要包括控制功能、保护功能、显示和测量功能。控制功能又具体分为自动负荷分配、调压及调速、充磁、发电机防冷凝加热功能等;保护功能分为差动保护、电弧保护、接地故障保护等;显示和测量主要是针对电机功率、三相电流/电压、功率因素的测量和显示，同时还显示断路器、单线图模拟等图示和数据。2.母联屏功能母联屏功能同样分为控制功能、保护功能、显示和测量功能。控制功能又包括自动负荷分配和自动与手动并车;保护功能与发电机屏的保护功能大致相同;显示与测量功能主要针对频率和母排变压而言，此外还有单线图模拟显示接地开关状态能功能。3.预励磁屏功能预
5、励磁屏中的联锁功能能够促进该屏与其它屏之间的相互作用，比如接通日用变压器断路器之前，该屏的接触器会被自动接通，结束后又会被自动断开。4.负载屏功能负载屏功能同样分为控制功能、保护功能、显示和测量功能。控制功能主要是按照需要设重载访问、电动机防冷凝加热以及变压器预励磁联锁等功能;保护功能一般会设置定时限过电流保护、反时限过电流保护、电弧保护等功能;显示与测量功能主要对负载电流进行显示，对接触器或断路器进行测量。三、船舶及海洋工程中压配电板的机械制造（一）总体结构中压配电板的主要组成部分为接触器柜和断路器柜，在结构上分为电缆室、断路器室、仪表室和母线室，彼此之间相互独立、封闭。其中电缆室、断路器室
6、和母线室属于高压室，仪表室属于低压室。高压室中装有泄压通道和排气通道，上有封板，方便燃弧故障发生时及时打开。另外考虑到环境需求，中压配电板在设计上要具备抗冲击和抗震动能力，要将柜体连拼减震、柜架减震、车定位减震等因素考虑其中。（二）安全联锁安全联锁分为四个防止方面：防止误分误合接触器或者断路器、防止接通接触器时合接地开关或者断路器、防止接触器手车或者带负荷推拉断路器、防止带点间隔被操作人员误入，这些防止联锁内容属于基本联锁，需要通过机械装置实现。另外系统电气与屏的联锁主要是指接通发电屏时，发电机控制电路会提供无缘接触信号，防止发电机启动。最后主母线接地开关连锁主要是指接地开关接通之前，将主母线
7、与所有相连的电源进线断路器从工作位置中移开，断开电源。四、结语综上所述，在科学技术迅猛发展的今天，电气技术逐渐得到提升，促进了船舶及海洋工程中的电力系统不断完善，实现高功率推进。这一趋势很好地解决了中压配电板在应用过程中受低压限制的局限，能够更进一步优化电力系统，具有功能完整、结构紧凑、安全系数高等特点，是一项可值得推广的产品。参考文献：1周国平.海洋工程综合检测船研究与设计A.中国造船工程学会2007年优秀学术论文集C.2008.2王小宁.船舶及海洋工程对新材料的需求A.中国造船工程学会论文集C.2012.3亢峻星.只有自主创新，海洋工程才能真正做强A.第七届长三角地区船舶工业发展论坛论文集C.2011.4第五届中国船舶及海洋工程用钢发展论坛议程（拟）A.第五届中国船舶及海洋工程用钢发展论坛;2013船舶及海洋工程甲板舱室机械技术发展论坛论文集C.2013.5张圣坤.精心打造“互联网海洋工程业”海洋工程科技创新与跨越发展战略研究A.2015年中国造船工程学会优秀学术论文集C.2016. -全文完-
