船舶电气工程及其自动化(6篇)

时间:2024-10-10

船舶电气工程及其自动化篇1

关键词:船舶;电气设计;常见问题;处理方法

中图分类号:U665文献标识码:A文章编号:1673-1069(2017)02-181-2

0引言

船舶电气设计主要是根据相应的规格和要求,按照一定的方法对船舶设备的资料、设计图纸进行科学有效的校验,并根据校验的结果对船舶电气设计提出科学合理化的建议,以满足用户的需求和船舶的质量安全。船舶电气设计问题在船舶工作中是比较常见的问题,在设计的过程中只有加大对设计图纸的重视程度,才能有效减少设计失误,便于工作人员及时发现和解决问题,对船舶的质量和安全奠定基础。

1设备厂家资料和设计图纸的核对问题

设备厂家资料和设计图纸的核对问题主要包括断电器选择、设备和图纸设计问题、电缆和用电设备的选择问题。首先,断路器的选择问题是船舶电气设计中的常见问题。一个选择正确的断路器对船舶设备和供电的连续性都会产生积极作用。在设计的过程中一定要根据船舶用电设备的数量、功率等问题,对断路器的容量进行核对,并最终选择合适的断路器。实践证明断路器选择的科学合理性可以有效减少造船成本。其次,电气设备和图纸设计的布置问题。电气设备在设计的过程中一定要考虑操作便利、维护及使用便利等问题。在图纸设计的过程中,图纸上的图形符号一定要经过严格审核,设备的代号、位置、名称等一定要选择正确,图纸上的内容一定要清晰、以免造成统计失误。再次,用电设备的审核需符合要求。船舶电气专业并不是一个单一的专业,它与其他专业之间有密不可分的关系。一定要考虑用电设备电功率配备、发电机的容量等问题,防止用电设备缺乏电源馈电开关造成船舶使用过程中的安全隐患。最后,电缆的选择问题。船舶电缆的选择一定要与全船的防火区域为依据进行划分。照明系统、广播系统、报警系统电缆的选择都是不同的。因此,在电缆选择的过程中要进行清晰划分。在电缆选择时根据用途不同选择规格、截面积、耐火程度不同的电缆,从而避免电缆选择不恰当造成的电缆老化速度加剧,寿命缩短及施工难度加大等问题,从而增加电缆使用效率和寿命。

2船舶供电连续性问题

供电连续性主要是要考虑主电源的供电连续性、设备供电连续性和选择保护性等三个方面的问题。

①主电源的供电连续性是船舶推进和操纵的必需电源。即使正在运转的一台发电机出现故障从而停止工作,在这种情况下保证船舶推进和安全的供电器必须立即启动并处于工作状态。在此处“立即启动”的时间有一个明确的要求,即必须在45秒内立即恢复工作。而在国际上有更加严格的要求,将30秒内立即恢复供电视为“立即恢复供电”的范畴。要在30秒内立即恢复供电这是一个很难达成的要求。但是通过以下两种方式可以实现在30秒内立即供电。

第一,对于小型船舶在正常情况下由一台发电机供电,如发电机发生故障,可通过在30秒内连通主配电板的方式启动另一台发电机。但是这种情况对船舶的吨位有一定的限制,船舶的吨位不超过1600吨。

第二,对于有两台或两台以上发电机供电的船舶,如船舶的发电机出现故障状况,船舶会出现非重要设备自动卸载的程序,以此来保证船舶的正常安全行驶。

②设备的供电及工作连续性问题。在船舶的航行过程中可将设备分为重要设备和非重要设备两种。在重要设备里又有主、次重要设备两种形式。主重要设备是指供船舶正常航行过程中必须连续性工作的设备,次重要设备在

船舶航行的过程中则不必连续性工作。船舶的航行必须保证主、次重要设备的连续性工作状态。具体情况如图1所示。

③选择性保护问题。选择性保护主要是指当电力系统出现故障的情况下,船舶的重要设备通过电器的选择性作用而实现连续性工作的情况。众所周知,电力系统的选择性保护与船舶的航行安全有直接的关系。因此,IEC要求对重要设备的保护电器送审,对其动作协调性进行分析。选择性保护分为过载选择性保护和短路选择性保护两种主要方式。过载选择性保护主要是根据通过电流的大小选择断电器的动作值。短路选择性保护则需要通过时间原则来实现。短路选择性保护主要应当遵循以下三个原则。具体情况如图2所示。如要实现断路器K1、K2、K3之间的动作选择性保护,单台发动机的最大电流应该比断路器动作电流小。即在下图中只保证开关K1正常动作。另一方面,如果要实现短路选择性保护,主重要设备应由主汇流排供电,如下图中的K5与K6、K7之间必须实现协调动作。选择性保护的实现。

3全船技术规格书问题

全船技术规格书问题主要包括供电系统基本内容和电气设备功能两大板块的内容。必须了解供电系统的保护方式、配电方式、电源、电压及设备的功率、使用量等基础性的问题,只有在了解基础性问题的基础上进行设计才能更加符合要求。在实践的过程中对供电系统的内容不了解造成的设计不合理问题比较常见,如电气设备说明书与全船技术规格书不相符的情况需按照全船技术规格书进行功能验收工作。

4结束语

船舶电气设计在实际设计和操作中存在着许多问题,这些问题对船舶安全会造成一定的影响。本文主要分析了船舶电气设计中存在的一些主要问题,并提出了一些解决措施。希望对船舶电气设计有一定的帮助。

参考文献

船舶电气工程及其自动化篇2

大宇造船及海洋工程公司(DSME)透露,其已经开发出了自称世界上最大的独立式液化天然气货物控制系统。该控制系统被称为ACT-IB(铝液货仓-独立B型),对于大宇造船及海洋工程公司(DSME)的任何对立型控制系统,它具有最大的存储能力,该项技术适合该公司的液化天然气浮式储运装置和液化天然气承运人,年产量超过了200万液化天然气。

这个新系统可以容纳210000立方米的液化天然气,是常规控制系统容纳80000立方米的近3倍,同时也比韩国目前日消耗量150000立方米多50%。

ACT-IB系统的开发意味着大宇造船及海洋工程公司(DSME)不再向法国和日本天然气控制系统的专利持有人支付技术使用费。这项新技术可以独立应用干液化天然气承运人和浮动设施上,大宇造船及海洋工程公司(DSME)说它将节省大批的专利使用费。

大宇造船及海洋工程公司(DSME)认为,在液化天然气一浮式储运设备和液化天然气船舶造船合同中,自己拥有有效的控制系统对造船者选择将是一个决定性的因素。在零下163摄氏度不间断情况下,保持液化天然气的条件和温度是一项有挑战性的任务,该公司将其作为一个造船厂技术能力的衡量标准。

独立的油轮型液化天然气-浮式储运装置设计技术将额外为大宇造船及海洋工程公司(DSME)的常规薄膜式typeLNG-FPSO设计提供技术支撑。该公司表示其已经通过了B型油轮后测试项目,如热应力分析、疲劳分析、裂纹扩展分析,获得了国际认证。此外,大宇造船及海洋工程公司(DSME)与韩国其他一些公司共同开发了一个保温系统,今年年初获得了挪威船级社的认证。该公司打算为其新一代绿色船舶技术申请ACT-IB系统,包括液化天然气船舶。

(通讯员张华编译)

芬兰公用事业计划用油轮运输二氧化碳

马士基油轮、现代重工(HHI)和挪威船级社(DNV)在积极努力参与建设从发电厂到境外储存地点运输二氧化碳的油轮,这些公司将合作研究油轮航运二氧化碳的设计和风险评估。

马士基油轮已经与马士基石油、芬兰公用事业集团Fortum和TeollisuudenVoima(TVO)共同开发,旨在研究一个碳捕获和封存领域的碳排放消减项目。

马士基油轮二氧化碳运输负责人AndersSchulze说:“从发电厂到境外储存地点进行油轮运输二氧化碳是一种成本有效和灵活的方式,它使得其成为二氧化碳大排放源合适的解决方案,如煤电厂等,特别是在碳捕获和封存(CCS)的新兴阶段。”

马士基油轮和现代重工(HHI)在建设油轮将二氧化碳从排放源运输到储存地点方面已经有了初步的规划蓝图。这些船舶将在半压半冷冻状态下,运输液态二氧化碳。现代重工(HHI)和马士基油轮在多年运输液态石油化工和液化天然气经验的基础上,并根据全球标准,设计了运输船舶。

现代重工(HHI)高级副总裁JaeKeunHa说:“二氧化碳载体设计的进一步发展应主要集中在安全和环保要求上,同时强调了船舶的高能效。现代重工(HHI)与马土基油轮和挪威船级社(DNV)的技术合作,表明了现代重工(HHI)不断追求新技术,并致力于寻求造船领域环境问题解决方案的政策。”

挪威船级社(DNV)除了支持符合船舶级别规则和现有的气体承运守则以及最新的明确的二氧化碳发展细节外,将提供可行性研究、风险识别方面的工作。这些工作包含了确保船舶达到其运输目的,很好地融入碳捕获和封存(CCS)链中的评价和支持工作。

挪威船级社(DNV)油轮分部主任JanKoren说:“这些二氧化碳承运船舶的整体技术性能将液化石油气和海上穿梭油轮相似。船舶适应的很多安全标准基本上都是众所周知的。然而,研究将确保船舶的所有功能和特色已经充分完成,船舶与碳捕获和封存(CCS)链的剩余接口将保持一致。”

(通讯员张华编译)

奥斯达设计抗风快船系列

澳大利亚奥斯达公司(Austal)新近推出为海上风电场度身定做的“抗风快船”系列。其中3艘有双体船壳,具加强稳定性和效率;1艘是三体船,即使在洋面6级状况,仍能提供非常舒适的乘坐体验。

这个系列结合了省油特点和抗浪性能,利用奥斯达先进的船壳设计技术和工程能力,提供一个可靠的多功能海上工作平台。船上还可以安装奥斯达的专利驾驶控制系统(RCS),使船只在汹涌波涛中仍能保证安全、高效,这在海上风电场运输船上是史无前例的。

奥斯达首席执行官贝拉米说:“这个行业,可靠性至关重要,不仅在机械方面,还要保证安全运送人员往返于风电场,让他们感觉舒适。”

道达重工破解海上风电安装世界性难题

6月29日,启东道达重工一号船坞内,南京水利科学研究院4位专家,正在辅导工人进行海上风电样机基础工程浇铸一为外人所不知的是,工程采用的复合筒型基础一体化安装技术为世界首创。目前,海上风机预制工程已完工50%.8月末将进行海上整机安装。

像“种树”一样在“种风机”

今年5月26日,道达重工海上测风塔整体工程成功安装,标志着开发两年多的复合筒型基础与整体安装技术投入应用阶段。在一望无际的黄海上,100多米高的测风塔矗立海中,已开始周边海上风资源监测任务。

谈起这一核心技术成果,道达重工集团总裁李爱东形象地比喻为海上“种”风机。据介绍,国际上传统的海上风电安装方法,普遍采用叶片、风机、塔筒分步安装的方式,一台风机从开始到完工,最快需要一个多月,成本高,风险大,施工困难。

而复合筒型基础与整体安装技术,则把海上绝大部分的工作都移至陆上完成,并实现风机与基础一次性整体安装,就像在海上“种树”一样在“种植风机”。如此,整台风机的海上安装时间仅需3个小时。更为重要的是,采用这种技术安装的风机与基础拆除后,还可回收利用,极大地降低海上风电场的建设成本,使海上风电更具规模化开发的条件。

中国工程院院士、工程设计大师曹楚生教授在审查该项技术时曾表示,“道达”的努力,让国际业界憧憬多年的“一步式安装”梦想得以变成现实。

“产学研”结合典范

2008年底,“道达”与天津大学联合成立道达海上风电研究院,开始潜心研究针对海上风电基础安装的一系列难题。

这是个20多人组成的团队,由青年科学家、天津大学建筑工程学院院长、博士生导师练继建领衔,“道达”副总裁黄宣旭任副院长,其他成员全部为博士。两年来,针对我国浅水区域占70%以上,泥沙质软海岸分布广泛的特点,团队潜心研究海上风电基础施工安装的解决方案,尝尽千辛万苦。

为积累相关数据,“道达”作出决定,先将复合筒型基础与整体安装技术运用到海上测风塔工程上。试验期间,研究院的3位专家和道达的建设者们,顶着刺骨的寒风,连续一个月吃住在水上生产基地,24小时进行反复测试。

进军绿色能源新领域

“道达”以造船起家。从2007年9月落户启东开始,公司在建的3万吨系列船舶就达17艘,截止到今年6月上句,已交付2艘,下水3艘,订单生产已排至2012年。

面对沿海大开发的发展机遇,“道达”毅然将进军新能源产业确定为公司的一大战略重点。

不过,产业转型并非坦途。李爱东告诉记者,先前与其他公司商洽合作,“道达”得仰承鼻息。自一步式安装技术问世后,全球众多风电公司开始纷至沓来。因为在欧洲国家,海上风电场与基地的距离一般不超过50海里,而道达重工开发的整体安装技术,将这一距离一举提高到500海里以上,从而大大降低海上风电产业链整合的成本。

李爱东透露,“道达”计划用2―3年时间,发展成为具有国际影响力的海上风电一步式安装知名企业。“走低碳化发展之路,为世界清洁能源发展做贡献,是。道达’一贯的追求。”常州造太阳能电动船亮相世界太阳能大会

日前,常州打造的首艘太阳能电动船在第四届世界太阳能大会上亮相。

由常州飞碟船艇有限公司生产的这艘1280太阳能电动船,乍看外形,与一般电动游艇并无太大区别:白色的船体,长12.8米,宽4米,舱内是36人的双排座椅,配备电视、茶几等设施。只是船顶多了块20平方米左右的黑色采光板,以吸收太阳能提供动力,时速最快可达16公里,小时。据介绍,这款电动船采用双动力,既可完全依靠太阳能运行,也可依靠燃油运行。其消耗的燃油仅需同等燃油船的1/4-1/3;在双动力同时运行的情况下,太阳能采光板提供的电力,还可再减少25%燃油量。

据了解,该太阳能电动船的船东是山东德州的皇明太阳能集团。因制作要求十分苛刻,皇明集团在全国经一年多“海选”,最后才确定了常州飞碟公司。签单以后,飞碟公司多次邀请专家进行指导,对技术人员进行培训,历时一年多才完成船舶制造。

这是国内首批以太阳能为动力的船舶,也是常州船舶制造业中的又一特色。“飞碟”负责人认为,太阳能电动船续航时间目前虽然仅4小时左右,造价也略高于普通游艇,但发展前景十分广阔。

长江船舶设计院LPG船设计技术引领市场

6月3日,长江船舶设计院首艘自主设计满足国际航线和规范的远洋LPG船,在扬州举行了隆重的命名庆典仪式。这表明,该院LPG船设计技术已引领市场,迈步全球,进一步巩固了长江船院在国内LPG船舶设计领域的主导地位。

此次交船的两艘LPG船是3600立方米远洋运输船(NK)批量船舶第1、2号船舶。3600立方米远洋运输船(NK)计划批量建造6艘、现均处于建造阶段。近日,该型船第1、2号船分别命名为“MONICAKOSAN”和“HELLEKOSAN”。适航于国际远海航区、中国近海及长江中下游,主要用于运输LPG货物,如丁二烯、正丁烷、异丁烷、丁烯、异戊二烯、丙烷、丁烷,丙烷混合物、丙烯、氯乙烯单体(VCM)和戊烷/戊烯。为倾斜式首柱、球首和方尾船型,设置2个双壳双舷货舱,机舱区设双底,由一台中速四冲程柴油机通过减速齿轮箱和定距桨来驱动。船舶总长约99.96m,垂线问长93.00米,型宽16.60米,型深7.80米,设计吃水4.8米,结构吃水5.60米。此两型船的技术等级为四星级,其图纸、指南和指导手册的语言均使用英语。其船体、机械及舾装均按日本船级社(NK)的现行规范和规则,并在日本CLASSNK船级社的特殊检验下建造。

该型船在装载量、生活标准、振动噪声、综合性能、设备选型、自动化程度和防污染等方面要求高,其结构和设备应满足IACS(国际船级社协会)标准、GB、CB、CBM、CSQS及有关ISO标准的要求:电气设备、航行设备和通信设备将符合国际电工协会(IEC)及1974修正案对船舶电气设备的要求;所有的管系、法兰与配套件的尺寸将满足有关国际标准的要求。节能减排促使螺旋桨加快创新

越来越多的船东将注意力转向既可以在新建船舶上又可以在修理阶段采用的新技术,以减少排放和节省燃油成本。

BerqPropulsion公司最近推出对双螺旋桨船有顺桨功能的Berg可调螺距螺旋桨。该公司认为,这个解决方案特别适合沿海液货船。

首批具有顺桨功能的BCP安装于中国的鼎衡(江苏)造船建造的船长100米的化学品运输船上,以及在佛罗利达EasternShipbuildingGroup建造的船长85,5米的渡船上。Berg公司认为,船东对现有船舶改装这种设计的螺旋桨也有极大的潜力,投资可得到快速回收,同时可减少污染。

“采用Berg公司的BCP顺桨桨毂,螺距的调节范围扩大,从全速倒车,经全速前进,到完全顺桨。”BerqPropulsionTechnology公司产品经理Linusldeskog说,“对任何船东来讲,在成本和环境方面的效益是最实际的,这对现有船舶和新造船舶都一样。顺桨的概念现在适用于要求驱动模式灵活的任何类型的多螺旋桨船舶。”

对于现有船舶,Ideskog先生说:“要想预知一艘船舶在其全寿命期内将要承担的所有任务及其将处于何种工况条件是困难的。”即使委派的任务类型是固定的,其他的环境因素也会发生变化。这些因素可能是日常的参数,如风,但还有更广泛的因素,包括季节的改变、需求变更和燃油成本的变化。

“考虑到时间的成本和运费,所有这些因素都会对决定船舶运行的经济航速产生影响。对于船东,要适应这种不可预见性就需要最大程度的灵活性。”

Ideskog先生说,数千只BergCP螺旋桨适合升级以具备顺桨功能。“用具有顺桨功能的螺旋桨替代常规的Berg螺旋桨不需要大量的工作。”他补充说,“BergCP系统的主要部件可以再使用,现有的螺旋桨轴、桨叶、螺栓和液压系统可以保留。除了新的桨毂外,只需更换活塞杆、活塞杆头、液压缸和配油装置。”DNV研究59种不同船型减排措施

“全球航运界如果现在开始行动,采用一系列低成本高效益的措施,那么到2030年可实现减排30%。这其中最有效的措施就是使用液化天然气作为燃料。”DNV执行副总裁RemiEriksen日前在出席上海中挪海运高峰论坛时表示。

DNV把世界船队分为59个细分市场,分别代表了构成世界船队的船型。研究针对59种不同船舶类型的25项减排措施。由于每种措施的成本和减排效果对不同类型的船舶也是不同的,因此每个细分市场都基于运营条件、每项措施的减排潜力、成本效益、现有措旅阶段实施的年份

等因素进行逐一建模。

研究发现59种船型中有17种安装燃气型发动机是符合成本效益的。这一名为《通向低碳航运之路》的研究报告表明世界船队可以采用符合成本效益的措施实现与基线排放量相比减排二氧化碳30%,如果采用所有减排措施,那么减排比例更将高达60%。

“舆论普遍认为天然气是未来的能源。DNV认为它已经具备实际应用的条件了。使用液化天然气作为燃料具备显著的环境效益。它几乎可以100%减排硫氧化物、减少85%~90%氮氧化物和15%~20%CO2的排放。”RemiEriksen说。液化天然气具备丰富储量

RemiEriksen进一步指出:“要实现液化天然气的实际应用,需要先期具备若干条件。目前技术条件已经具备,许多制造厂商可以提供燃气型发动机。面临的挑战之一是因为安装圆筒型LNG储罐将损失部分货柜的空间。对于新造船来说,在建造时就可以将此考虑进去,因此相对容易;而对现有船队来说,改建的难度相对比较大。”

“目前,世界探明的天然气储量丰富。如果加进非传统能源,如页岩气,按当前使用量来计算天然气可以供应人类使用250年。液化天然气的现货价格仅相当于柴油的1/4到1/3。液化天然气的供给应同现货市场价格相联系,而不是与即将取而代之的船用重柴油价格挂钩。”

“当前的另一主要挑战是液化天然气储存基础设施的缺乏。例如,渡轮(点对点航运)和供应船(返回固定港口)已经在挪威海岸运行。它们的燃气供应是通过专用的液化天然气加气站。液化天然气的更大规模应用则必须基于完善的LNG燃料装储站点。”RemiEriksen最后总结说。

船用LED灯首次“点亮”中国船

日前从青岛海德威传来消息,由该公司自主研发的船用LED灯成功安装在一艘挖泥船上。2010年3月,海德威与集团天津船舶有限公司签订合同,向供应多种类型的舱顶LED灯72套。该批LED灯主要安装区域有操纵室、甲板机舱、泵舱、舱内机舱和辅机舱等。据悉,LED灯成功装船在国内尚属首例,海德威船用LED灯成功装船填补了国内在该领域的空白。

海德威公司在2006年就与中微光电子有效公司一起合作,专门从事白光LED照明技术的研发。中微光电子是由多位留美归国博士创建,总投资3亿元,并相继推出了一系列具有自主知识产权的业界领先的高品质白光LED照明产品,各性能指标均达到了世界先进水平,产品远销欧美等发达国家,在2008年就向国内外客户销售并安装了超过5万盏LED路灯,是目前世界上最大的LED灯供应商。

据悉,海德威船用LED灯与普通荧光灯相比,可节能70%以上,且具有超长的使用寿命。伴随着lMO节能减排公约的渐进,船用LED作为一种新型的绿色节能产品,必会成为未来船用照明的首选。

AlfaLaval将携系列产品参展SMM

AlfaLaval公司近日透露,该公司将携系列革新产品,参加9月7-10日在德国汉堡举行的SMM展。

PureBaUast2.0和EX

AlfaLaval公司压载水处理系统已进入第二代,其能量消耗已大为减少,改进后操作更简单,并推出了最新的EX版本。

S分离器

新的S分离器系列融合了诸多改进技术优势,调整了结构,增加分离区域,效率更高,采用了新的驱动系统。AOT3F消毒器

新的AOT3F消毒器提供无需化学物质的水净化和有效的生物阻止,采用AOT技术,具有使用经济、能源高效、重量轻、占用空间小等特点。

其他产品还有PureBilge离心式压舱水分离系统、AQUA谈水发生器等。GEA推出系列船舶环保产品

机械设备供应商GEAWestfalia近日推出系列新型分离器,以满足日益严格的环境控制要求。

该公司BallastMaster系统在获IMO型式批复后将于2012年中期投放市场;BilgeMaster分离器则帮助满足污水处理后残油含量低于15ppm的要求,该分离器无需采用吸附过滤器或化学物质,仅需采用机械分离;GEAWestfalia分离器还能满足在核心海域残油含量低于5ppm的要求。

含硫燃料日益成为有关监管当局关注的内容。该公司的FuelCoolinqMaster系统能可靠地对轻质柴油和气体油的粘度进行调节。

该公司还新研发了用于雷达的EnergyMaster热回收系统,能优化油分离过程,节约大约213的热量,尤其适用于商用新船和游轮船队。

长江航运实施船舶双燃料动力项目

近日,由中兴恒和投资集团主持开发的长江航运船舶柴油-天然气双燃料改造项目进入实施阶段。

船舶电气工程及其自动化篇3

引言

船舶电力系统在船舶上具有极为重要的地位,电力系统供电的连续性、可靠性和供电品质,将直接影响船舶的经济指标、技术指标和生命力。在现代化船舶上,电站操作越来越复杂、电站自动化程度日益提高,对电站管理人员的要求也越来越高。二十世纪七十年代后,船舶电力系统的控制形成了功能齐全、性能稳定的由数字集成电路与线性模拟集成电路组成的控制系统。八十年代后,出现了由单板机或单片机组成的微机控制系统。到了九十年代,PLC的应用增强了控制系统的可靠性。到目前为止PLC控制的电站、主机遥控、集中监测报警等系统已不断的更新换代,船舶电力系统己形成了完善的船舶自动电力综合管理系统。1船舶电力系统

船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和用电设备组成。电源通常采用发电机组或蓄电池组。发电机是由原动机带动的,原动机的类型可分为蒸汽机、柴油机、汽轮机和燃气轮机等。配电装置是用来接收发电机发出的电能、分配电能和控制电能的。联系发电机、主配电板、分配电板和用电设备的电缆称为电力网,其作用是用来输送电能。船上的用电设备很多,包括动力负荷、照明负荷、通讯导航设备等。船舶电力系统研究的对象是发电机发电、配电、输电给各用电设备的问题。

2船舶电站设计

船舶电站是电力系统的心脏,其工作的可靠性和生命力,是系统实现规定任务的有效性的两个标志。船舶电站的可靠性是在指在各种不利的工作条件(如环境温度变化大,空气湿度大,海水腐蚀作用强,船舶的横摇和纵倾大,航行振动和冲击振动等),电气系统的各项电气设备在整个运行期间不见断的工作能力。既不发生结构上的损坏事故,也不应发生各种装置的调整失常,使整个电力系统能不间断地供电,并保证一定的电能质量。船舶电站的生命力是指船舶受到战斗损坏和事故破坏时,电力系统仍能保证不间断供电的能力。电力系统工作的可靠性取决于其组成元件的可靠性及其相互连接方法和使用方法。因此对船舶电站的可靠性,要求在设计船舶电站线路、选用元件、确定使用方法时都必须加以考虑。船舶电站由原动机、发电机和主配电装置组成,一般都是根据船舶的具体要求专门研制配套的。它为船舶上的工作机械和生活设备如电动舵机、锚机、武器装备、电灯、电视机、空调等提供电源。电站设计是电力系统设计的关键环节。根据船舶负荷的供电需求来确定电站的组成方案,并进行电源设备的选型和布置,这是船舶电力系统设计的一项重要内容。

一个优良的船舶电站应该具备有充足的发电能力并保证向全船的重要负荷可靠地供电,有较强的生命力、较高的运行安全性、较低的全寿命期费和优良的操作使用性能。在船舶自动化电站中,为了使一套发电机组能自动并车投入运行,其首要的工作是必须能根据指令自动起动或停止柴油机发电机组,或者首先能在集中控制室内遥控柴油发电机组的起动或停止。因此,柴油发电机组的自动控制是船舶电站自动化的重要内容之一。

船舶发电机大多由柴油机拖动,在发电机的起动和停机控制中,柴油机是控制对象,船舶辅柴油机可以有电动起动和压缩空气起动两种方式。电动起动一般用于应急发电机的原动机,由蓄电池供电给直流伺服电动机,带动柴油机转动直到起动完毕;主发电机组一般采用压缩空气起动,压缩空气经起动控制阀到达柴油机,再由柴油机的空气分配器按各汽缸发火的顺序,依次将压缩空气引入各汽缸,推动活塞,使机器转动。一旦进入汽缸的压缩空气产生高温,自行发火运转后,立即切断气源,柴油机即自行运转。

控制柴油机停机时,只需切断燃油供给,机器即自行停下来。但也需注意,不同形式的机器可能有不同的要求。突然停机,也许是某些机器的性能不能接受的,它要求在中速下先运行一段时间,待温度逐渐降低,然后才允许断油停机。

柴油机起、停程序可归纳为三种基本原则:(1)按时间原则控制,即模仿人的实际操作过程,按时间拟定控制程序;(2)按速度原则控制,即直接按速度拟定控制程序;(3)按滑油压力控制,即根据不同转速时滑油压力的变化拟定控制程序。一般采用综合方式控制,即在整个控制系统中,以上三种控制原则都有。

在具有要求多台机组并联供电的电站中,若要满足“无人机舱”的要求,实现电站自动化,必须将各个自动环节有机地联系起来,组成一个总体控制系统,用来收集来自各台柴油机、发电机、断路器、汇流排以及各主要负载的必要的信息及参数,加以分析、判断,在一定的条件下,自动地采取符合逻辑的措施,以处理电站运行中可能出现的各种情况,确保电力系统安全可靠、经济地运行。

3船舶配电装置设计

船舶配电装置是用来接收和分配船舶电能,并对发电机和电网进行保护、测量和调整等工作的设备。它是由各种开关、保护电器、测量仪表、调节和信号装置等电器设备按一定要求组合而成的。

船舶配电装置种类很多,常用的按其用途分类有:

主配电板:用来控制和监测主发电机的工作,并将主发电机产生的电能,通过主电网或直接给用电设备配电。

应急配电板:用来控制和监测应急发电机的工作,并将应急发电机产生的电能,通过应急电网或直接给用电设备供电。

蓄电池充放电板:用来控制和监测充电发电机或充电整流器,对蓄电池组进行充放电工作,并通过低压电网或直接给用电设备配电。

岸电箱:当船舶停靠码头时,将岸上电源接至船上,通过主配电板(或应急配电板)给用电设备供电。

区配电板:介于主配电板或应急配电板与分电箱之间,用以向分电箱和最后支路供电的配电板。

分电箱:用以向成组的最后支路供电,并装有保护装置。按目的和性质分为:电力分电箱、照明分电箱、助航通信分配电板等。

电工试验板:接有全船各种电源和必要的检测仪表,专供船上检修和校验各种用电设备的配电板。

船舶配电装置应根据其安装的场所,选择不同的防护等级和安装方式。4船舶电网设计

船舶电网是由船用电缆、导线和配电装置以一定的连接方式组成的整体。船舶电网包括供电网络和配电网络,供电网络是指主发电机与主配电板之间、应急发电机与应急配电板之间、主配电板之间以及主配电板与应急配电板、岸电箱之间的电气连接网络。配电网是指主配电板、应急配电板到用电设备之间的电气连接网络。

船舶电网的连接方式有很多,但基本类型有以下五种:

(1)馈钱配电方式各个用电设备及分配电箱由主配的单独馈线引出。这种方式用于用电设备较少的小型船舶。

(2)干线配电方式由主配电板引出几根叫做干线的电缆对分配电箱供电,用电设备再从分配电板上取得电源,这种配电方式的优点是电网结构简单,可以大大减少船舶干线电缆的数量。

(3)混合配电方式馈线式和干线式混合的配电方式。这种配电方式局部线路发生故障不致影响整个电力系统,可以保证重要设备有较高的供电可靠性。

(5)网形配电方式

它是在船舶发电机组和负载较多的情况下,由环形配电方式发展而成的一种配电形式。

5电力系统的保护设计

电力系统保护装置设计的目的在于防止或限制系统的故障,并把它们对系统其余部分的影响降低到最低程度。在设计中对保护装置要考虑:

(1)确定系统电气参数检测、保护的内容和范围,并确定应有哪几种保护性能。(2)正确选用合适的保护装置。

(3)确定保护装置的动作整定值。

(4)电力系统各个环节之间的联锁和协调。

(5)确定电力系统的负载控制措施。

在电力系统诸要素(电制、电压、频率等)确定后,根据规范规则以及客户的要求,依次进行电源装置设计、配电装置设计、电力网设计和系统保护设计,将设计过程图纸化文件化(包括电力负荷计算书、配电板布置图原理图、短路电流计算等),最后交付相关厂家进行硬件施工。

6结论

本文的研究为电力系统的设计提供了一种思路,完成了以下工作:

1.电力系统的设计:进行了电力负荷的研究,并根据研究结果进行主发电机的选型。

2.配电装置的设计:对元器件进行选型,设计了主配电板和应急配电板的布置图和原理图。

3.电力网的设计:设计了一次二次电力系统图,绘制了电力布置图。

4.电力系统保护的设计研究:对选择性保护进行分析研究,并绘制了工程化图纸。

这些研究结果可为后续的研究提供理论和实践上的指导,从而进一步掌握船舶电力系统的设计步骤。

参考文献:

[1]朱臣生.电站管理系统设计[D].大连:大连海事大学.

[2]王刚.船舶电站系统建模与人机界面设计[D].大连:大连海事大学.

[3]王焕文.舰船电力系统及自动装置[M].北京市:科学出版社.

[4]王芋.船舶实训电站的设计与实现[D].大连:大连海事大学.

船舶电气工程及其自动化篇4

关键词:船舶电子电气技术专业;船员;适任证书

0引言

随着科学技术的发展,计算机技术、自动控制技术、通信技术等综合应用在船舶上,使船舶自动化程度越来越高,这就要求船舶的维护和管理人员要具备相应的知识和技能才能保证船舶的安全运营。船舶驾驶员和轮机管理人员所掌握的知识和技能无法实现自动化设备的维护和管理,因此,自STCW公约马尼拉修正案生效后,船舶电子电气员(ETO)作为国际航行船舶上一个重要岗位被确立下来[1]。为了履行STCW公约马尼拉修正案,交通运输部颁布的《中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则》(11规则)增加了船舶电子电气员一职。新增的船舶电子电气员作为掌握“电气、电子和控制工程”、“维护和修理”、“无线电通信”等技能的船舶高级电子电气工程技术人才受到航运公司的热捧,人才缺口相对较大。船舶电子电气员的工作岗位必须通过海事局组织的相关考试,并获得船舶电子电气员适任证书,即持证上岗。因此各航海类院校陆续开设了船舶电子电气专业,为我国航运业培养急需人才。浙江国际海运职业技术学院作为航海类职业院校通过了国家海事局电子电气员和电子技工的培训课程认证,并于2015年开始招生船舶电子电气技术专业学生。本文主要以院校为例分析船舶电子电气技术专业学生教学、考证培训现状,总结教学、考证培训中遇到的问题,并提出改进意见。

1船舶电子电气技术专业教学现状

浙江国际海运职业技术学院船舶电子电气技术专业的培养目标是培养出掌握船舶电子电气和控制工程、船舶设备维护和修理、无线电通信与导航等知识和技能,满足国际和国内航运业需求的高素质技术技能型航运类人才。人才培养过程中采用能力三递进式的人才培养方式,即将职业能力培养分三个层级,即职业基础能力、职业专项能力和职业综合能力。培养的过程中层层递进,使学生扎实地掌握职业所需的理论知识和技能,最后通过海事局组织的无限航区750kW及以上船舶电子电气员适任证书考试全部科目才可获得适任证书。目前,学校师资力量配置均衡,教师的教学经验和海上实践经验丰富;实训设备配置先进,符合海事局考证培训的要求,但是在教学实施过程中依然存在一些问题。

1.1学生参加考证积极性不高

1.1.1海员职业吸引力下降,上船意愿低

随着社会的飞速发展,海船船员职业的吸引力逐渐在下降,大多数学生在毕业时不会选择海船船员职业。海船船员职业吸引力下降的主要原因体现在三个方面,一是海船船员工资收入与陆地工作相比优势越来越小,甚至已无优势;二是家庭压力较大,上船工作后无法照顾父母、妻儿;三是海船船员负面新闻较多,如撞船沉船事故、海盗袭击等。既然毕业后不选择海船船员这个职业,学生在学习该专业后参加考证的概率较低。

1.1.2考试大纲内容多且难度大

海事局无限航区750kW及以上船舶电子电气员适任证书考试包括五门理论和五门实操评估,所有科目全部通过才可获得适任证书,而这五门理论和五门实操评估中所囊括的知识点数量多、难度相对较大。比如“船舶电气”一门理论考试包括电机与拖动基础、电力电子学基础、交流电动机的继电接触器控制、变频调速及变频器、甲板机械及船用电梯的电力拖动、舵机电力拖动与控制、船舶电力推进、船舶电力系统、船舶同步发电机并联运行、调压器、调速器、船舶电站自动化及船舶高压电站等众多知识点。近些年高职航海类专业招生分数线越来越低,生源情况越来越差,学生在学习过程中无法理解所学知识点,尤其是电气相关的理论知识,因此在备考过程中很多学生存在死记硬背现象。由于船舶电子电气员适任证书考试难度较大,很多学生选择主动放弃,不参加考证。

1.2考证通过率低

表1是2019年12月至2022年11月全国航海类高职院校船舶电子电气员适任考试及格率统计情况,由表可知全国航海类职业院校船舶电子电气员适任证书考试及格率非常低。如何提高考证的通过率成为各航海类职业院校考虑的首要问题(数据源自中国海事局网址)。

1.3学生对专业课程学习不足

专业课程学习不足主要有两个原因,一是部分学生毕业后不愿选择海船船员职业,而学校提供的学习资源以海员教育培训课程为主。因此,这些学生觉得课堂所学知识用处不大,转行后还得重新学习,从而导致学习氛围不佳[2];二是部分专业课程课时安排不合理,如“电工与电子技术”是船舶电子电气技术专业的一门专业基础课程。该课程主要教授学生电工、电子方面的基本知识,是学习后续专业核心课程的基础,也是海事局船舶电子电气员适任证书考试大纲内容。该课程内容庞杂,主要包括电路原理、交流电路、电机、电子技术基础等,而课时安排只有96个学时,其中还包括20个学时的实训课程。在实际教授的过程中存在课程内容多与课时安排少的突出矛盾,教师在讲授时只能简单地介绍而不能深入地发掘知识点,学生在学习时产生兴趣了但时间不够了,从而导致学习效果大打折扣。

2提高教学质量与考证通过率的对策

2.1提高船员职业的社会认可度

“海洋强国”国家战略的实施离不开高素质技术型航运类人才的支持。政府层面应该加大资金投入,改善船员的社会地位,并大力宣传和弘扬航海文化,提高社会对船员职业的认可,从而引导学生树立为国家“海洋强国”战略而奋斗的“航海梦”。学校层面应该在学生入学初期邀请行业内专家、航运企业工作的优秀毕业生为学生开展讲座,从而提高学生对船员职业的认知,提高学生对航海职业的认可,正确引导学生努力奋斗实现“航海梦”。

2.2创新人才培养模式

船舶电子电气技术专业学生所学专业知识适用性很强,学生不仅可以选择船舶上任职电子电气员,陆地就业前景也非常广阔,如修造船厂、船舶电气设备企业、陆地电子电气相关行业等。单一的培养目标已经不能满足学生就业的需求,只进行船舶相关课程的教学安排导致部分学生丧失学习兴趣。因此,建议学生在第一学年学习完专业基础课程后进行分流培养。选择海上工作的同学,根据原有的课程设置学习相关专业知识和技能,或者到与学校签订合同的航运企业以“学徒制”方式学习相关的专业知识和技能,最后通过国家海事局组织的船舶电子电气员适任证书考试从而获得船舶上的任职资格。选择陆地工作的同学学习学校新开设的相应专业课程,为学生将来的职业发展打好坚实的基础。

2.3深化课程改革

深化课程改革是提高教育质量的根本。在满足培训大纲的基础上,适当的调整课程内容和课时,从而提高教学质量。如“电工与电子技术”课程为专业基础课程,所包含内容较多,可分为“电工与电子技术(上)”和“电工与电子技术(下)”两门课程并适当增加学时;“船舶电工工艺”和“船舶电子电气管理与工艺”两门课程三相异步电动机拆装、电气控制箱故障排除等内容重复,可以进行适当整合。

2.4加强考前综合知识培训

船舶电子电气员适任证书考试所包含知识点众多,在考前必须对学生进行综合知识培训。教学团队要合理安排课程,做到各考试科目的培训工作同时进行,提高一次通过率。培训过程可以按照知识点概括、例题讲解、专项训练、答疑、模拟考试的顺序进行,保证学生真正的理解所学知识点,而不是死记硬背。同时,学院应该做好统筹管理,安排各课程老师轮值晚自习,为学生考前复习做好保障工作。

3结束语

随着船舶自动化程度的不断提高,船舶电子电气员已经成为船舶配员中不可缺少的一部分,如何提高船舶电子电气员适任证书考试通过率已经成为各航海类院校所面临的共同问题,急需要航海教育界人士共同努力加以解决。各航海类院校应该总结经验、深化改革、提高教育培训质量,培养出合格的船舶电子电气员,为国家航运业输送高素质技术技能型人才。

参考文献

[1]李永鹏.船舶电子电气工程专业学生认识实习的实践探讨[J].航海教育研究,2017(3):84~87

[2]何宏康,任亦然.我国航海教育与培训存在的问题及发展建议[J].航海教育研究,2018,35(4):31~35

船舶电气工程及其自动化篇5

[关键词]船舶电站;供配电体系;自动化技术;综合性防护

中图分类号:U665.12文献标识码:A文章编号:1009-914X(2014)46-0111-01

引言

船舶的重要动力辅助设备就是船舶电站,为其供应辅助机械和整个船要使用的电力,同时也是船舶电力体系当中的一个重要组成部分,属于不间断电力供应设备。现阶段,我国造船工业取得了快速有效的发展,越来越多的企业和科研单位开始将重点放在了船用控制设备方面,得以快速的进展。

1船舶电站组成和基本要求

1.1船舶电站的组成与特点

船舶电力体系当中的一个重要组成部分就是船舶电站,同时也是船舶电力中的核心组成。船舶电站是把非电模式的能量转化成为与工作要求相符合的电能,同时让其向船舶电网实现电力供应。通常的组成是船舶发电机组、开关电气、保护设备、测量仪表与控制设备等等。发电机组是将机械能转化成为电能的一种发电设施,而配电设备则是接收船舶发电机所产电能,同时对船舶电站中的各项电力负载做配电开关与控制设备的排列组合等,同时也是对电力船舶体系的测量、检测保护与设备控制等。

船舶电站最明显的特点就是容量不大,当某一些容量较大的负载启动的时候,启动的电流通常会造成电网电压与频率发生震荡波动,并且对船舶电网造成较大的冲击,严重威胁船舶的安全性。所以要求发电机组要具备较大的承受能力与电站稳定运行的维持能力。

1.2船舶电站工作基本要求

船舶电气设备工作环境相比陆地工作环境要恶劣的多,环境条件对于电气设备的运行与工作时间造成的影响极为严重。环境温度较高的时候,容易造成电机出力低下的情况出现,甚至加速绝缘老化的速度。而相对湿度较高容易潮湿电气设备绝缘,镀层掉落。船舶受到强烈的振动和冲击的情况下,容易对电气设备造成损坏或者各种接触不良与误操作等等。从中可以发现,除了在设计过程中需要满足船用设施的各项条件之外,同时在船用电气设备的各项日常维护管理过程中需要各种有效的方式确保船用电气设备保持正常稳定的运行。

2船舶电站自动化应用可靠性

船舶电站自动化体系发展到如今,其结构和组成形式能够分成两种主要形式,分别是建立在数字-模拟集成电路组成的船舶电站自动化体系,以及建立在微机或者PLC控制体系上的船舶电站自动化体系。在最近几年,PLC微机自动化控制体系已经成为了各个中小型船舶电站自动化体系的主要力量。

2.1自动并车

PLC控制系统最大程度的借助计算机运行能力,借助收集电压等各种基本的参数数据,并且依照一定的计算方式得出调频与合闸指令,理想并车有三个基础条件需要遵循,分别是等到发电机的电压和运行机组电压持平、频率保持一致、电压相位保持一致。最初的设计想法是等到系统实现初始化样本之后,开始启动并车程序,并且判定差压是否和允许范围内的数值等值,待其与符合条件保持一致之后,再判定是否属于频差的许可范围,之后提供合闸运行命令。

2.2安全保护

安全保护属于系统自动化中的一个重要构成,就其对自动化电站来说,安全保护其实就是对发电机组完成的保护,而作为一个最基本的电站体系,依照规定要求进行保护装置的设置,可是为了能够更深入的提供供电品质和尽可能的确保电网能够实行连续性电力供应,在自动化的电站体系当中,同样装载有过载、短路、欠压以及逆功率保护,而让发电机获得双重保护,保证其获得更加安全快速的运行。欠压过流保护是通过程序系统整定、过流,而发电机逆功率保护则主要是借由逆功率继电器承担各项工作。

2.3可维护性

船舶电气自动化的设计中要充分重视设备的可维护性,如在总体设计中,应考虑到船舶电气设备的安装位置及安装基座形式,以方便其维修过程中拆装及更换零部件。若安装的位置不易维护,一旦出现问题,会使系统的工作停顿,不利于进行维修工作。同时要加强与设备制造厂商的沟通,及时反馈技术问题,与其技术人员共同研究改进方案,共同促进船舶电气系统的可维护性。为便于船舶在航行过程中处理设备紧急故障,尽量选用模块化设备,船员可通过更换厂家提供的备品模块就能方便快捷地解决故障问题。

3船舶电站供配电体系的综合性防护

3.1使用熔断器进行保护

熔断器也被叫做保险丝,其主要作用是用来保护船舶电力体系当中的电气设施与线路间的短路,以及避免发生连续性负载过大的情况,属于一种较为简单的电器保护。只要依照合理条件进行调剂,就可较好的实现保护要求。小容量的配电线路与电机的主保护更加适合,一般被当成发电机主开关使用。

3.2使用断路器保护

断路器的存在属于能够接通、承受与隔断正常电路情况下的电流,同时也能够在约定的非正常电路情形下做链接与承受一定时间内与分段电流的电气开关。船用断路器的荷载较大,同时具备短路、欠压与失压保护的特点,一般使用在船舶发电机的主开关保护系统。选型过程中需要尤其重视的是断路器的合闸、脱扣、锁扣与电流稳定。除此之外,只要系统出现故障,其能够在最短时间内恢复电力供应。

3.3使用智能综合与控制器保护

船舶使用综合智能保护控制器能够有效实现对船舶电机的综合性保护功能。在电机的运行过程中,借助对电动机各种不同运行方式的收集与追踪,能够有效实现对故障的记录、查询、报警以及保护等等,控制器具最标准的保护功能是对动作延迟时间内的判定,而有效完成对设备功能的保护,同时确保设备与生产的技术安全。另外能够在这个过程中,经过网络通讯与上位机软件对电动机和汇流排完成过压、欠压、过频以及欠频等操作方式,同时能够完成对其他各项电机功能的实时保护。其在经过计算机的数据处理之后,能够有效的提供各种管理信息,另外设备出现较大故障问题之前,越限报警能够在最合适的时间内提示管理人员做有效的处理,也防止了各项不必要停机对机器正常运作而造成的不良影响,有效保证了设备安全有效运行的几率。

4结语

总之,船舶电站作为船舶的电力核心,是船舶的心脏,对船舶的安全运行具有关键意义。而船舶电站自动化技术也体现了一个国家船舶工业水平。船舶电站供配电体系是供电质量和供电平稳性的有力保障。通过各种保障技术的应用,不但能够有效减少船舶电气自动化系统故障的发生几率,而且还能进一步提高整个电气自动化系统运行的安全性和可靠性,这有助于延长系统的使用寿命,对船舶安全运行具有非常重要的现实意义。未来的船舶电站必然会发展成为数字化、智能化、模块化、网络化、集成化综合运行体系。

参考文献

[1]王欣.船舶电气自动化的发展初探[J];科技信息,2010(21).

船舶电气工程及其自动化篇6

关键词:常见问题;电气设计;船舶

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.031

0前言

在船舶电气设计中根据相应的规范和规则高效的完成校核设备工作资料和电气设计图纸工作,通过提出科学合理的建议,能够更好的满足使用者的需求,从而保障生产设计进度和质量。因此,基于船舶电气设计的常见问题的分析是目前船舶工作中亟待解决的问题。

1全船技术规格书

1.1明确供电系统的基本内容

在对船舶电气设计之前应对船舶的供电系统进行具体的分析了解,明确其保护方式、配电方式、电源装置的数量、频率、电压以及用电设备的功率、使用数量等情况,这样才能做出准确的设计。然而在实际设计中很容易忽视舾装和轮机专业的设备,从而造成电气设计的不合理等问题。例如在建造某原油船过程中,根据全船技术规格书的规定明确指出该船有1台应急呼吸空压机,但是在电气设计图纸和轮机图纸中都没有涉及,所幸该问题发现较早,及时增订了这一套设备,否则如果到后期才发现,不仅会使得工作人员的工作量大大增加而且还会因供货周期而影响交船。

1.2明确电气设备的功能

电气说明书与全船技术规格书会出现前后内容不一致的现象,这时在电气设计时就需要根据全船技术规格书的要求进行。例如在验收某船的意见中提出“声力电话系统改为选通型”,该船的电气设计人员不同意进行修改,而船厂若是决定修改,就会加大船厂的工作量,浪费更多的资金和时间。因此需要将全船技术规格书等向该船的接船组进行具体的解释,在说明之后使其了解到该项设计是符合要求的,并建议其取消修改意见,节约船厂的生产成本,减少不必要的浪费。

2全面校对设备厂家资料和设计图纸

2.1正确选择断路器

船舶电气设计中的关键问题之一就是断路器的正确选择问题,正确选择断路器能够为设备的选择性保护、连续性供电等提供保障。依据全船用电设备的数量、功率、电制等,对每路负载的断路器容量进行认真的核算,确定其选择的合理性。例如在某多用途船舶的主配电板上的联络A、B母排的开关,设计图纸上的电流量均为2500A,但是该开关的结构较大,在主配电板上安装相对比较困难,而且不可以修改主配主板。在校对设计图纸时,发现该船的供电是属于分区形式,在轴带发电机的两侧的断路器承担着联络开关和连接主要重负载的作用,因通常情况下不使用两台侧推,根据使用者的实际需求,在全船供电时使用一台轴带发电机,且额定电流是1640A。这时使用2000A的开关就可以满足其要求,而在负载转移时,2000A的开关也可以满足其要求。因此在设计时就可以提出将联络开关设置为2000/2000A,并在图纸修改后重新进行电力系统图的送审,这样不但保证开关的设置满足主配电板配电的实际情况,也能够为造船节约大量的成本[2]。

2.2合理的布置电气设备和图纸设计

在布置电气设备时,合理的布置能够为船员对船舶的维护、使用和管理提供便利。例如某船在设计中布置后机舱设备时,为了船员能够更方便的使用该设备,建议设计人员在设计时将部分轮机设备、小艇下滑装置启动器、两侧变压器、岸电稳压装置等布置在尾部设备舱中,这样不但可以提升船后机舱的美感,还能够减少小艇下滑装置及启动器、主配电板和变压器的电缆用量。图纸设计时,应当重视图形符号、图纸字体和图幅是否符合相应的标准,设备的数量、型号、位置、代号、名称以及随机电缆等是否正确,当同一根电缆在多张图纸中出现时需要用实线和虚线进行主次的区分,保证设计图纸的清晰度,避免重复统计[3]。

2.3校核全船的用电设备

船舶建造工程非常复杂,船舶电气专业也是与其他专业紧密相连的,因此在设计时需要相关人员对其他专业所用设备的数量、功率、电制等进行明确,严格计算审核电力负荷,确认该船用电设备的电功率配备是否正确,发电机的容量能否满足该船的使用工况等。另在建船的过程中应当留出适量的备用开关供配电系统使用,避免在船舶使用者实际使用中要求追加设备以及在后期发现遗漏了某些用电设备时缺少电源馈电开关对船舶造成不利影响。

2.4正确选择电缆

在选择电缆型号时应当根据全船的防火区域划分图和相关规范要求等进行,主要是应急照明系统、公共广播系统、探火或失火报警系统、通用报警系统等系统的电缆选择,这些系统需特别注意耐火电缆的选用!例如在有些项目中,一些设计人员在设计时将只要是应急电源供电的都选用耐火电缆,这样就加大了设计成本。在选择电缆时还应注意其规格,电缆的截面积过大或过小都会对实际施工造成不利影响,过小会出现加速电缆老化和使用寿命降低等问题,过大会增加建造成本和现场施工难度;电缆芯数选择的过多或过少也会造成成本浪费和施工问题,因此在设计时需要根据全船的实际情况选择正确的电缆型号和规格,保证全船各电气系统中电缆芯数的准确,并尽可能的简化电缆的型号和规格,避免出现因电缆使用不当引起的问题,提高电缆的使用效率[4]。

3结论

综上所述,通过对船舶电气设计的常见问题的研究,可以看出在船舶电气设计中只有加大对图纸设计的重视,才能有效避免在图纸设计中出现错误,同时应根据全船的技术规格书和规范认真的校核设计图纸,便于相关工作人员及时发现并解决不合理的电气设计问题,从而保障船舶的建造质量和正常运行。

参考文献:

[1]陈廷浩.基于工程图样理解的船舶电气BOM生成系统[D].大连理工大学,2013.

[2]于大疆.船舶太阳能发电并网控制研究[D].武汉理工大学,2014.

[3]马川.基于ZigBee的电推船舶电气设备过热监测系统设计[D].大连海事大学,2010.

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