1、船舶電力系統組成

 

船舶電力系統主要是由電源、配電裝置、電網、負載組成的。

 

電源：是將機械能、化學能、等能源轉變成電能的裝置。船上常用的電源裝置是柴油發電機組和蓄電池。

 

配電裝置：是對電源和負荷進行分配、監視、測量、保護、轉換、控制的裝置。配電裝置可分為主配電板、應急配電板、分配電板、充放電板

 

電網：是全船電纜電線的總稱。是聯系發電機、主配電板、分配電板和負荷見的中間環節，是將電源的電能輸送到負荷端的媒介。 電網根據連接的負荷性質可分為：動力電網、照明電網、應急電網、低壓電網、弱電電網。

 

負荷：船舶負荷大體可以分成艙室機械、甲板機械、船舶照明、通導設備及其他用點設施。

 

2．  船舶電力系統與陸上電力系統相比的差異

 

1）船舶電站的容量小    由于船舶電站的容量小，而某些大負載容量可與單臺發電機容量相比，當這樣的負載啟動時，對電網將造成很大的沖擊，因而對船舶電力系統的穩定性提出了較高的要求。

 

2）船舶電網輸電線路短    因為船舶容積的限制，電氣設備比較集中，電網長度不長并都采用電纜，所以對發電機和電網的保護比陸上系統的簡單。

 

3）船舶電氣設備的工作環境惡劣    環境溫度高、震動大、相對濕度高等等，都能造成電氣設備的損壞、接觸不良或誤動作

 

由此可見，船用電氣設備必須滿足船用條件。

 

3．船舶電力系統的基本參數

 

主要是電流的種類、額定電壓、額定頻率

 

電流分為直流、交流；交流船舶的電氣設備在維護、保養等方面工作量比直流船要少很多，且交流電機結構簡單、體積小、重量輕、運行可靠，起相應的設備也簡單。交流船舶又分成單相交流電、三相三線絕緣系統、三相四線系統。

 

三相三線絕緣系統應用最普遍。這種方式安全可靠，照明電網與動力電網間沒有電的直接聯系，互相影響小；電網對地絕緣好的時候，船員不小心碰到電網的任何一根線時，不至于造成觸電傷亡事故；發生單相接地時，并不形成短路，仍可維持電氣設備的正常運行。

 

三相四線系統，因不是絕緣系統，船員碰到任何一根電網線時，容易發生觸電傷亡事故；當發生單相接地故障時，即形成短路，有可能會發生跳電試圖，因而船舶較少采用。

 

 

 

船舶電力系統額定電壓的大小直接影響到電力系統中所有電氣設備的重量及尺寸、價格等技術經濟指標和人身安全問題。目前運行中的或是正在建造中的遠洋船舶主電站動力電網額定電壓不是380V就是440V的，照明電網額定電壓不是220就是110，臨時應急照明電網與弱電電網一般采用24V的。

 

頻率均 選用陸上的標準等級，50HZ 60HZ。提高頻率在一定范圍內可提高自動化系統動作的快速性，可減少電機、變壓器、換能器、自動化元件的重量和尺寸，但對電纜以及電力系統的其他元件卻有相反的作用。頻率的提高還要有配套的高速機械裝置和高速軸承，還會導致交流阻抗增大，損耗也增大。同時，高速運行機械噪音也較大。

 

4．船舶電網的結線方式

 

一般民用船的電壓等級均在500V以下，結線方式主要有饋線式（放射式）和干線式。

 

饋線式結線的每一根電纜都是由主配電板直接引出，各自獨立且只向一個用電設備或一個分配電板供電。這種方式的好處是便于集中控制，一條支路饋電線路出現故障只影響這條支路供電的一個用電設備或這一分配電箱的供電，其他支路仍能正常工作。缺點是主配電板尺寸大，饋電電纜需求大，成本高。

 

干線式是有主配電板引出幾根干線電纜，所有用電設備是由串聯在干線上的分接線盒供電。好處是主配電板尺寸小，用的電纜少，造船成本低。缺點是當干線饋電電纜發生故障時，這個干線供電的所有用電設備均要停電，因此供電可靠性差。

 

海上運輸船舶的一次配電網絡通常采用饋線式供電，2次配電網絡中動力電網也是采用饋線式供電，照明電網大多采用干線式供電。

 

5．電網的保護

 

1）過載保護

 

由于民用船電力系統為單主電站形式，船舶電網大多是放射形饋線式配電網絡，饋電線截面又都與發電機及用電設備的容量相融合，所以對電網的過載保護，一般不需要特殊考慮和裝設專門的保護裝置。

 

發電機與主配電板間的供電網絡。因為這一段電纜截面是按發電機額定容量選擇的，電纜過載即發電機過載，所以這一段電纜過載保護是有發電機過載保護裝置來負責的。

 

各級配電板間的電纜   他們過載的可能性比較小，因為他們的截面是按分配電板上所有負荷電流并考慮同時工作系數計算的到的，因此個別負荷的過載不至于引起這段電纜的過載，所以這段電纜不設過載保護裝置。

 

用電設備到主（分）配電板間的電纜，這段電纜的截面是按用電設備的額定容量選擇的，用電設備都有過載保護裝置，同樣這一裝置也對電纜起過載保護作用。

 

2）短路保護

 

由于船舶電力系統中發電機和用電設備的短路保護裝置，都盡量設在靠近電源側的出線端，所以對電網的短路保護，也不需要裝設專門的保護裝置。

 

船舶電網短路保護的最重要問題是指保護裝置的選擇性，也就是當故障發生時保護裝置只切除故障部分電路，前一級保護裝置不應該動作，這樣就

保證了其他沒有故障的設備能繼續正常工作 。

 

6．配電裝置

 

分為主配電板、應急配電板、充放電板、岸電板、分配電箱

 

主配電板是有  發電機控制屏、負載屏、并車屏、匯流排（母線）組成

 

 

 

7．岸電供電

 

船舶進廠及靠港檢修時，或某些船舶靠港裝卸作業或停泊時，可以用陸地的電源來供電，稱為“岸電”。

 

接岸電的注意事項

 

1）接岸電時岸電與船電的電流種類一致  2）接岸電時岸電的額定頻率、額定電壓應與船電相一致  3）當岸電為三相四線時，需要將岸電的中性線

接到岸電箱上接船體的接線柱上，只有船體和岸電中性線相連后，才可接通岸電。  4）合上岸電箱上的開關，只有當岸電相序與船電相序一致時才

可到主配電板前進行轉接岸電操作   5）船舶接岸電時，嚴禁船舶發電機合閘供電，只有在岸電切除后發電機才可以合閘供電，同樣船電供電時嚴禁

岸電開關合閘供電。      這里值得注意的是：對于三相三線絕緣系統的船舶，一旦換接三相四線制的岸電后，此時船舶動力電網對地已不是個 絕緣

系統，故應關閉電網絕緣監測儀。

 

 

 

8．監測和報警的功能

 

故障報警：各種設備是否正常，是有其一些相關參數是否處于允許的上、下限范圍內來判定的。大多數設備一旦發生故障，其相關參數越限后，將無法

自動恢復正常，只有將設備修復后，才能使其參數恢復正常。這一類故障稱為通常故障或長時故障。有些重要設備常配備2套，一套運行，一套備用，且具

有自動切換功能。當一臺發生故障并發警報后，自動切換備用系統運行，故障消失，在短時間內運行參數恢復正常，把這類故障稱為短時故障。

 

參數顯示與報警指示：  常用的顯示儀表有指針式顯示儀表、數字式顯示儀表和CRT顯示器

 

打印記錄：  定時制表記錄和召喚記錄

 

延時報警；

 

閉鎖報警：如主機停車后，相關數據出現異常，

 

延伸報警：無人機艙，將警報傳送到公共場所

 

失職警報：

 

值班警報：交接班的房間轉換警報

 

功能實驗：試燈按鈕；功能實驗按鈕

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