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船舶电气设备及系统简介船舶是一种特殊的运输工具，其电气设备及系统的设计和运行要求相对于其他领域有一定的特殊性。
船舶电气设备及系统包括船舶的发电机、配电系统、电动机、电路保护装置以及相关的控制系统等。
本文将对船舶电气设备及系统的基本原理、常见故障及维护进行介绍。
船舶电气设备发电机船舶发电机是船舶电气系统的重要组成部分，其主要任务是为船舶提供电力供应。
船舶发电机通常采用柴油机或涡轮增压器作为动力源，通过旋转磁场与定子绕组之间的相互作用产生电能。
发电机常见的类型包括交流发电机和直流发电机，其中交流发电机更为常见。
配电系统船舶配电系统用于将发电机产生的电力分配到各个电气设备上。
船舶配电系统通常包括主配电室、辅助配电室和船舶各个区域的配电盘。
主配电室负责将发电机产生的电力通过主电缆输送到辅助配电室，再经辅助配电室分配到各个区域的配电盘。
配电盘则用于将电力分配到具体的设备上。
电动机船舶电动机广泛应用于推进装置、泵类设备以及各种船用机械设备中。
根据船舶的不同需求，电动机的类型也有所不同，包括直流电动机和交流电动机。
电动机在船舶运行过程中起到了至关重要的作用。
船舶电气系统电路保护装置船舶电气系统中的电路保护装置用于保护电气设备免受过流、过载和短路等故障的影响。
常见的电路保护装置包括熔断器、断路器和隔离开关等。
这些装置可以在电路发生故障时自动切断电流，防止设备的损坏或引发火灾等安全事故。
控制系统船舶电气系统的控制系统用于对各种设备进行监控和控制。
控制系统可采用自动控制或手动控制方式。
自动控制系统通常基于船舶的工作条件和设备状态，通过传感器和执行器进行控制，以实现船舶的安全运行。
手动控制系统则需要操作人员根据船舶运行条件进行相应的操作。
常见故障及维护船舶电气设备故障船舶电气设备故障可能包括电气接触不良、电气设备过热、电气设备损坏等。
在航行中，船舶电气设备故障可能对船舶的安全性和船员的生命财产安全造成严重影响。
因此，定期的维护和检修非常重要。
船舶电力系统及配电装置船舶电力系统基本知识。
船舶电力系统主要由电源，配电装置，电网与负载四部分组成。
船舶电力系统的特点及对其基本要求：单机容量为400~800kW，应能承受较大的过载能力。
船舶电网输电线路短。
发电机端电压，电网电压，负荷电压大多在同一个电压等级，输配电装置系统比较简单。
一般设内部过载及外部短路保护。
船舶电气设备工作环境恶虐。
受潮引起绝缘下降，机械冲击导致部件松动。
船舶电力系统的基本参数：电流种类，额定电压，额定频率等级。
1）电制的选择。
现代绝大多数采用交流电制，船舶造价和维修费用明显降低。
2）额定电压的选择。
目前主电站动力电网额定电压不是采用380V就是采用440V的标准，照明电网额定电压不是采用220V 就是采用110V的标准，临时应急照明电网与弱电电网一般采用24V的标准。
3）额定频率的选择。
50Hz 和60Hz两种标准。
频率提高可提高自动化系统动作的快速性，但导致交流阻抗增大，损耗增大，机械噪声也较大。
船舶电网。
1）船舶电网的电制。
三相三线绝缘系统应用最为普遍，安全可靠。
三相四线，因为不是绝缘系统，碰到一根电网线就会触电，单相接地故障即会短路，船舶较少使用。
利用船体作中性线回路的三相三线系统，应船体流过较大电流，易发生触电事故。
2）船舶电网的供电网络。
指发电机与配电板之间的电气连接网络。
3）船舶电网的配电网络。
船舶配电网络可分为：动力电网（600W）以上，这些设备由主配电板直接供电，也可由分配电板供电。
照明电网，经照明变压器降压后配电。
应急电网，特别重要设施，如舵机，消防泵，重要区域照明。
临时应急照明电网，蓄电池供电的网络。
应急照明，主机操纵台，主配电板前后，锅炉仪表，应急出口，艇甲板等处的最低照明。
弱电船舶电网一次配电网络结线方式。
馈线式结线：每一根电缆都是由主配电板直接引出，各自独立且只向一个用电设备或一个分配电板供电。
便于集中控制。
干线式：主配电板引出几根干线电缆，所有用电设备是由串接在干线上的分线盒供电。
第一章船舶常用电器第二章船舶电力拖动基本控制第三章船舶重要辅机的自动控制第四章甲板机械的电力拖动及自动控制第五章船舶舵机的电力拖动及自动控制第六章船舶电力系统第七章船舶同步发电机参数调节及运行控制第八章船舶电站自动化第九章船舶照明与通讯第十章机舱集中监视与报警系统第十一章船舶安全用电和安全管理第十二章船舶电气管理职责第一章船舶常用电器§1-1 电器基本知识现代商船大多采用内燃机作为主推进动力装置,所配备的绝大多数机械都采用电力拖动方式进行工作。
其电能供给由独立的船舶电力系统予以实现。
为了满足船舶正常运营的需要,该系统必须具备供电、配电、控制与保护等功能。
因此,船舶电力系统是一个电气线路十分复杂的系统。
任何复杂的电气线路都是由一些基本的单元电路组合而成,而基本单元电路又均为若干功能不同的电器元件的组合。
所以,了解各类电器元件的结构、功能及工作原理,是掌握一个控制线路乃至一个系统工作原理的必然要求。
所谓电器,即是根据外界的电信号或非电信号自动或手动地实现电路的接通、断开、控制、保护与调节的电路元件。
简言之,电器就是电的控制元件。
电力系统中所使用的电器,种类、数目非常之多,下面就扼要介绍一下它们的分类方法及相应类型。
1.按工作电压分类1)高压电器交流大于1200V,直流大于1500V的电器。
2)低压电器交流小于1200V,直流小于1500V的电器。
船舶电力系统中常用电器均为低压电器。
2.按用途分类1)控制电器用于各种电气传动系统中,对电路及系统进行控制的电器。
如接触器,各种控制继电器等。
2)保护电器用于电力系统中,对发电机电网与用电设备进行保护的电器。
如:熔断器、热继电器等。
3)主令电器在电器控制系统中,发出指令,改变系统工作状态的电器。
如:按钮、主令控制器等。
4)执行电器接受电信号以实现某种功能或完成某种动作的电器。
如:电磁铁、制动器等。
3.按动作方式分类1)手动控制电器依靠人工操作进行动作而执行指令的电器。
第2章船舶配电系统2.1 船舶配电装置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，它是由多种开关、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，其功能有：1. 正常运行时接通和断开电路（手动或自动）。
2. 电力系统发生不正常运行时，保护装置动作，进行报警或切断故障电路。
3. 测量和显示运行中的各种电气参数，如电压、频率、电流、功率、功率因数、绝缘值等。
4. 进行某些电气参数或有关的其它参数的调整，如电压、频率等。
5. 对电路状态、开关状态以及偏离正常工作状态进行信号指示。
船舶配电装置的种类，按其用途可分为以下几类：1. 主配电盘――对船舶主发电机的工作及船上所有用电设备的供电进行通断、监视、控制和保护的配电盘。
2. 应急配电盘――对应急发电机及其所供给的应急负载起通断、监视、控制和保护的配电盘。
3. 充放电盘――用来控制和监视充电电源的工况与蓄电池组的充放电，并将蓄电池组的电能分配给船上低压直流用电设备。
4. 岸电箱――在船舶进厂时或停靠在码头时，船上发电机停止供电，将岸上电源线接到岸电箱，再由岸电箱送电到应急配电盘或主配电盘后再向全船供电。
5. 分配电盘――将由主配电盘输送来的电能向不同区域的成组用电设备进行配电。
分配电盘通常根据配电负荷的性质分为：动力、照明、无线电、助航通讯等多种类型。
下面分别对几种配电装置逐一进行简单说明。
主配电盘：船舶发电机发出的电能先送到主配电盘。
其作用是控制和保护发电机、负载馈线及用电设备，还能测量各种电气参数，指示工作状态，监视电网绝缘，控制发电机的并联运行等。
它是船舶电站电能集中和分配的控制中心。
主配电盘主要由以下几部分组成：1. 发电机控制屏：一般包括含有励磁控制部分、发电机主开关及其指示与操纵机构、发电机保护单元自动装置及测量仪表等。
2. 并车屏：一般安装有母线分段开关、同步并车用电抗器及其接触器，有的船装有自动并车装置也放在本屏内，在面板上有同步表、同步灯及转换开关。
船舶配电装置的组成船舶配电装置是船舶电力系统中的重要组成部分，主要用于将船舶上的电能按照一定的方式分配和转换，以满足不同电气设备的工作需求。
船舶配电装置的组成主要包括电源系统、配电系统、控制系统和保护系统。
1. 电源系统：电源系统是船舶配电装置的基础，主要由发电机组成。
船舶上常用的发电机有主发电机和辅助发电机。
主发电机通常由主机的主轴驱动，为整个船舶提供主要的电力供应。
辅助发电机则用于为船舶的辅助设备和特殊设备提供电力支持。
2. 配电系统：配电系统是将发电机产生的电能进行分配和转换的部分。
配电系统主要由配电盘、开关柜、电缆和接线装置组成。
配电盘是船舶配电装置的核心设备，用于对电能进行分配和控制。
开关柜用于对电路进行控制和保护。
电缆和接线装置则用于将电能从发电机传输到各个电气设备。
3. 控制系统：控制系统用于对船舶配电装置进行监控和控制。
控制系统主要包括控制盘、控制装置和控制电路。
控制盘是指配电装置的操作界面，通过控制盘可以对配电装置进行各种操作和设置。
控制装置则是用于控制电路的开关和保护装置。
控制电路用于传输控制信号和监测电路状态。
4. 保护系统：保护系统用于对船舶配电装置进行保护，防止电路过载、短路等故障的发生。
保护系统主要包括保护盘、保护装置和保护电路。
保护盘是指配电装置的保护界面，通过保护盘可以对配电装置进行各种保护设置。
保护装置则是用于监测电路状态和进行故障保护的设备。
保护电路用于传输保护信号和控制故障处理。
总结起来，船舶配电装置的组成主要包括电源系统、配电系统、控制系统和保护系统。
电源系统提供电能供应，配电系统将电能分配和转换，控制系统对配电装置进行监控和控制，保护系统对配电装置进行保护。
这些组成部分相互配合，确保船舶上各个电气设备的正常工作，为船舶的安全运行提供可靠的电力支持。
