轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述[ 1 ]第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述Chapter 7 Introduction to marine electrical systeml 船舶电力系统l 轴带发电机l 船舶电气安全管理l 油船电气系统的安全管理 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 2 ]第一节第一节 船用电力系统船用电力系统Section 1 Marine power system一、船舶电力系统的组成及特点一、船舶电力系统的组成及特点1. 系统组成 ( (★★) ) 电源装置配电装置第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 3 ]（1）电源装置将机械能、化学能等能源转变为电能的装置，主要指发电机和蓄电池 （2）配电装置对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置 （3）船舶电网电缆电线的总称 ，是中间传递环节 （4）负载 各种用电设备 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 4 ]2.2.船舶电力系统的特点船舶电力系统的特点( (★) ) l 电站容量 l 连接方式 l 电压等级 l 配电装置 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 5 ]二、船舶电力系统的基本参数二、船舶电力系统的基本参数1.1.电流种类（电制）电流种类（电制）★l 直流电Ø 早期采用；Ø 但在可靠性、经济学、可维修性等方面有很多缺陷；l 交流电 目前几乎所有的船舶采用；调压、变频和并联运行；l 交直流混合电力系统第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 6 ]2. 2. 额定电压等级额定电压等级★l 意义Ø 电气设备的重量和尺寸Ø 经济性Ø 安全性l 各国的电压等级Ø 中国Ø 美国Ø 日本第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 7 ]3.3.额定频率额定频率中国：50Hz; 美国：60Hz三、配电装置三、配电装置1.主配电板的构成及功能★l 发电机控制屏 l 并车屏 l 负载屏 l 汇流排 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 8 ]发电机控制屏发电机控制屏Ø 组成： 发电机开关及操纵器件、指示灯和仪表、发电机励磁控制 和保护环节Ø 控制屏及仪表 并车屏并车屏Ø 仪表与开关： 同步表、同步指示灯、投切顺序选择和转换开关、操纵按钮 及状态显示指示灯、汇流排分段隔离开关、粗同步并车电抗 器、自动并车装置等。
Ø 用于交流发电机组的并联运行、解列等操作 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 9 ]负载屏负载屏Ø 仪表及开关 Ø 用途汇流排汇流排Ø 用途 Ø 相序第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 10 ]2. 2. 分配电板分配电板Ø 由过载保护电器组成的集合体，对额定电流不超过 16 A 的电气设备进行供电； Ø 动力分配电板和照明分配电板；；3. 3. 应急配电板应急配电板Ø 用于应急发电机的控制和监视，并向应急用电设备供 电 ； Ø 由应急发电机控制屏和应急配电屏组成 ；；Ø 与主配电板的互联； 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 11 ]5. 蓄电池Ø用途：备用电源Ø类别： 酸性、碱性蓄电池Ø性能： 开路电压、工作电压、电池容量、使用温度 寿命和储存期第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 12 ]1 1）酸性蓄电池）酸性蓄电池结构组成：电极、电解质、隔离物及外壳 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 13 ]放电过程放电过程负极：正极：氧化反应还原反应第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 14 ]充电过程：充电过程：负极：还原反应正极：氧化反应第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 15 ]2 2）碱性镉镍蓄电池）碱性镉镍蓄电池（（ Nickel Cadmium Cell ））第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 16 ]3 3）蓄电池的充放电方式）蓄电池的充放电方式 4 4）船用蓄电池的维护保养）船用蓄电池的维护保养 Ø恒电流充电 Ø恒电压充电 Ø恒电流恒电压充电 Ø初次充电 Ø正常充电 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 17 ]6. 6. 岸电箱岸电箱★l 供电方式：Ø 接用单相交流岸电，仅供船上照明电路使用；Ø 船上安装一台变流机组或整流装置，将交流岸电变为 直流电，再供电给船上的停泊负载 ；； l 基本要求：Ø 岸电箱的设施Ø 注意事项第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 18 ]7.7.船舶电网船舶电网 ( (★★) ) l 主电网： 主发电机通过主配电板供电的网络，包括动力电 网和照 明电网，分别供电给动力负载和照明负载 l 应急电网： 由应急发电机通过应急配电板供电，或由蓄电池通过蓄电 池充放电板供电的电路 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 19 ]第二节第二节 轴带发电机轴带发电机Section 2 Shaft motor generator第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 20 ]一、主要类型一、主要类型( (★★) ) l 频率变动型 l 频率稳定型 l 复合型l:轴带发电机；2 :晶闸管整流器；3 :电抗器；4 :晶闸管道变器；5 :短路电抗器；6 :同步调相机；7 :励磁变换器；8 :控制装置；9 :励磁变压器；10 :负载 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 21 ]l 关键问题★ ： 根据主机的运行条件，对主机转速的变化进行补偿，以获 得恒频、恒压的电力 l 转速补偿方式：Ø 无频率补偿型：发电机的频率随主机转速而变化二、变距浆船舶的轴带发电机二、变距浆船舶的轴带发电机Ø 频率补偿型：采用机械或电气的控制手段保持船舶电网的频率 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 22 ]图7-3 CPP+S/G 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 23 ]l 变距桨和轴带发电机变距桨和轴带发电机Ø 工作原理工作原理( (★★★) ) 发电机与主机转轴靠机械传动装置（减速齿轮箱）联在一起；Ø 缺点：① 输出电源频率受主机负荷变化的影响；② 可以和其他发电机并联运行，但时间不宜过长；③ 输出功率的大小受主机允许输出功率的限制； 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 24 ]三、定距浆船舶的轴带发电机三、定距浆船舶的轴带发电机第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 25 ]第三节第三节 船舶电气安全管理船舶电气安全管理Section 2 Safety Management of Electrical systme 一、船舶照明系统的维护保养一、船舶照明系统的维护保养 1. 1. 照明系统的维护周期和要求照明系统的维护周期和要求 ( (★★★) ) Ø测量线路的绝缘电阻Ø检查灯头接线是否老化和开断 Ø检查室外灯具水密性能与锈蚀 Ø开航前，应检查航行灯、信号灯的供电电源、 灯具及故障报警装置 Ø探照灯、运河灯在使用前应检查其电源、开关、 连接电缆和灯具的水密性能及绝缘电阻情况 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 26 ]2. 2. 照明系统维护保养注意事项照明系统维护保养注意事项★Ø尽量避免带电更换灯泡，更换的灯泡应与电源电压一致，功率不能超过灯具允许的容量。
Ø在检修某些特殊部位，例如辅锅炉内部、柴油机曲轴箱、压载舱、储水柜等地方需用临时照明时，必须使用带有安全网罩的36 V以下的低压灯Ø装卸易燃危险货物时，不可使用携带式货舱灯Ø应急照明灯具应涂以红漆标记，以示区别经常检查灯泡是否良好，损坏的应及时更换.第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 27 ]Ø甲板、船桥等露天投光灯具，开灯前应先脱去帆布，用完要及时将帆布罩妥Ø室外水密插座，通电前先检查插头螺母是否旋紧，取出插头前检查电源是否切断，用毕后应旋紧防水盖Ø需要张挂彩灯时，要考虑到供电线路和开关的载流量、各相电流分配是否平衡，并要配备好保护装置油船严禁张挂彩灯 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 28 ]二、船舶电气火灾的预防二、船舶电气火灾的预防★1.电气设备起火原因Ø电气设备的绝缘下降或损坏，电气线路发生短路、接地等 Ø 故障引起的火花；Ø电气设备长期过载、超负荷工作，温升超过允许值，甚至 燃烧；Ø继电器、接触器通断‘情况不良，灭弧不好；Ø直流电机换向不好，换向火花过大；Ø导体或电缆连接点松动，接触不好，引起局部发热甚至燃 烧。
第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 29 ]2.2.电气设备的防火要求电气设备的防火要求★ Ø经常检查电气线路及设备的绝缘电阻，发现接地、短路等 故障时要及时排除；Ø电气线路和设备的载流量必须控制在额定范围内；Ø严格按施工要求，保证电气设备的安装质量；Ø按环境条件选择使用电气设备，易燃易爆场所要使用防爆 电器；Ø电缆及导线连接处要牢靠，防止松动脱落 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 30 ]3.3.电气灭火器具电气灭火器具 Ø对于已经切断电源而范围较大的电气火灾，可使用水和常规灭火器 ；Ø对于未切断电源的电气火灾应采用绝缘性能好、腐蚀性小的灭火器具 ；ØH氧化碳灭火器、1211灭火器、干粉灭火器 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 31 ]第四节第四节 油船电气系统的安全管理油船电气系统的安全管理Section 4 Electrical system Safety Management of tanker一、油船静电起火的预防一、油船静电起火的预防 1. 1. 静电的产生静电的产生 ( (★★★) ) Ø油与管壁、油舱的摩擦和冲击 Ø油品与油舱壁的摩擦 Ø油品通过多孔或网状过滤器、隔离装置 Ø油品微滴的飞溅与空气摩擦及油中结晶水滴的沉降过程 Ø油舱内的油品与油面漂浮物的相互撞击Ø在对油舱采样测量时，测杆和采样器具在施放和提升过程中，油舱内会产生静电；Ø洗舱机和喷嘴软管在洗舱工作过程中会产生静电，洗舱水柱、水雾、水珠等形成的水滴；降落在油品中发生冲击时，也能产生静电； 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 32 ]Ø油舱内的铁锈、石铀渣滓等沉淀物在下沉时，会产生静 电； Ø油舱上索具和吊杆的摩擦，会产生静电；Ø落到油舱的物品及工具等，在坠落和发生碰撞时，会产生 静电；Ø人体穿脱毛料和合成纤维衣服时，会产生极高的静电电 压，足以引燃周围的爆炸性气体。
第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 33 ]二、油船静电的预防★l 向舱内充入惰性气体，以使含氧量极低l 在装卸油时应控制货油的流速l 油管要用接地电缆连接l 装完后30min进行取样 l 按要求进行洗舱l 油船工作人员应穿导电好的衣服和鞋袜，不宜配带与人体 绝缘的金属器件 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 34 ]三、油船电气设备的管理要求三、油船电气设备的管理要求★l 采用对地绝缘系统；l 采用防爆型或本质安全型设备或电路；l 定期检测电缆、电气设备的绝缘电阻，保持绝缘良好； l 防止工具碰击短路产生电火花； l 在室外禁止使用非防爆式灯具，手电筒也应是防爆型； l 主电站和应急电站应定期清洁，防止油污造成短路 ；l 严格控制使用电炉，绝对禁止使用明火电炉；l 防止电缆、电气设备与高温管道接触，保证绝缘不损坏； 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 轮机概论轮机概论Introduction to Marine Engineering[ 35 ]四、特殊注意事项四、特殊注意事项★Ø不许动用电焊、气焊、喷灯以及易于发生火灾的工具；Ø停止蓄电池的充电；Ø无线电通信只许收报，不能发报；Ø断开靠货舱口及货舱进气口的电动机电源，关好各种起动箱控制室、插 座的门盖，以防油气和水侵人；Ø禁止在室外和气密场所使用万用表和兆欧表；Ø关闭变流机组、通风机、加温器等的电源；Ø断开雷达电源，天线转至背向油舱的方向；Ø使用防爆式报话机时，应站在货舱口的下风。
如需换电池，要在室内进行，使用固定式超短波时，应将输出功率调到IW以下；Ø修理雷达、发报机和各种助航仪器时，应先经测爆，在确认无可燃气体威胁时，方可进行修理，严禁悬挂彩灯； 第七章第七章 船舶电气概述船舶电气概述 。