船舶配电装置和配电系统综述
船舶配电装置和配电系统综述47页PPT
45、自己的饭量自己知道。——苏联
—英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
船舶配电装置
[第二节要点]：配电板的种类、作用、组成与特点 。
• 作业：
• 阅读：P147～P149
• 习题：1320～1384
船舶电力系统:电源、配电装置、电力网和负载
船舶配电板是对电源发出的电能进行集中控制并分配给各用电设备的一种装置。—— 按用途分为：主 配电板、 分配电板、应急配电板、充放电板和岸电箱。—— 5种。 主配电板功能： 1.接收和分配电能。 2.测量和显示各种参数。 3.控制和调节。 4.报警和保护。
一、主（总）配电板：控制屏、并车屏、负载屏
船舶机控室
船舶电站
1．发电机控制屏
作用：控制、调节、监视和保护发电 机组。
组成：上部为测量仪表[电流表（测 线电流）、电压表（测线电压）、 频率表、功ห้องสมุดไป่ตู้表、功率因数表和仪 用互感器]、转换开关和指示灯等， 不装逆序继电器；中部为主开关、 调速开关、充磁开关、指示灯等； 下部为自励恒压装置，移相电抗器 变压器等。
褐或紫，中线为浅蓝； 直流正、负为红、蓝； 按从上到下、从左到右、从前
到后排列。（中间）
二、分配电板
功能：向成组用电设备进行供电。 分配电板：对额定电流<16A的设备供电的开关板； 区域配电板：是对耗电>16A的电器设备供电的开关板。
三、应急配电板：是用来控制和监视应急电源的工作情况， 并将应急发电机的电能通过应急电网向全船应急负载供电。
3.负载屏：
作用：用于对各供电分路进行控 制、监视和保护，将电能分配 给船上各用电设备和分电箱。
船舶电站第十章船舶电力系统与配电装置
（二）、船舶电网的分类
主要根据供电电源分类： 1.主电网（包括动力和正常照明网络）；
动力电网：供电给电动机负载的电网，但一般600W以上的电热 装置及大于1KW的探照灯也是由动力网络供电。 照明网络：由主配电板供电给照明变压器——经降压后再返回到
主配电板中照明屏，通过照明屏上配电开关配电给各照明配电箱，最后由照 明分配电箱配电给各路照明灯具。
六、船舶电缆
5 3 1
组成：导电芯线、电气绝缘层、 防护套。
2 6 4 导电芯线：由七根及以上0.26mm ～2.47mm软铜丝绞合而成0.8mm2～400mm2等不同规格。船用电 缆有：单芯、双芯、三芯、多芯等几种 。 电气绝缘层：保证芯线之间、及与外界之间的绝缘。 图 中2～4。 防护套：图中的5，作用是保护电缆不受油水、盐雾、化 学腐蚀和机械损伤 ，有的还具有阻燃性能。 铠装：图中的6，具有机械防护作用和电气屏蔽作用。船 用电缆的铠装主要有：镀锡铜丝编织、镀锌钢丝编织、尼龙 编织及金属软管 —— 四种。
电缆的敷设
敷设时应注意： ①.敷设地点应避免受损或应采取措施； ②.不可敷设在船壳板上； ③.穿过舱、甲板时应不影响其防护性能； ④.远离磁罗经等设备； ⑤.便于检查； ⑥.主、应急、备用馈电线之间应尽可能远离 ； ⑦.防止对无线电设备的干扰。 电缆和电线的区别：电线，是芯线外只有绝缘层； 电缆，则是芯线外除了绝缘层还有防护套及铠装。
4、船舶电网接地故障的查找
3、绝缘监测报警装置p148
由电子电路组成的监测报警系统，可以连续监测船舶电网 对地的绝缘状况，多与配电板式兆欧表合为一体，除显示电 网的绝缘电阻值外，当绝缘电阻低于设定值时，即在配电板 上发出声、光报警，并送至机舱集中报警系统。
船舶电气设备与系统
船舶电气设备与系统引言船舶电气设备与系统是指在船舶上安装和使用的一系列电气设备和配套的电气系统。
船舶作为一种特殊的载运工具，需要依靠电气设备来实现各种功能，比如能源供应、通信系统、导航系统等。
本文将介绍船舶电气设备与系统的基本组成、常见设备和系统，并探讨其在船舶运行中的重要性。
船舶电气设备与系统的基本组成船舶电气设备与系统主要包括发电设备、配电设备和用电设备三个部分。
1.发电设备：船舶上的发电设备主要用于为整个船舶提供所需的电能。
一般来说，船舶发电设备包括柴油发电机、柴油机发电机组和液化气发电机。
发电设备的选择要考虑船舶的功率需求和使用环境等因素。
2.配电设备：配电设备主要负责将发电设备产生的电能分配给船舶上的各个用电设备。
常见的配电设备有配电盘、电气柜和开关设备等。
配电设备需要具备安全可靠的特性，确保正常供电的同时能够及时切断电源以防止事故发生。
3.用电设备：用电设备包括船舶上的各种电器设备和系统。
例如，航行灯、通信设备、导航系统、卫生间设备等。
这些用电设备需要接入到配电设备中，通过电能供应实现其功能。
船舶电气设备与系统的常见设备和系统1.主发电机：主发电机是船舶的主要发电设备，通常由柴油机驱动发电机旋转，产生电能供给整个船舶使用。
主发电机的种类有很多，包括速度调节型发电机、变频电机和恒速电机等。
2.电池系统：电池系统是船舶电气系统的重要组成部分，主要用于储存电能以备不时之需。
船舶上的电池系统一般由大型蓄电池组成，通过充电装置对电池进行充电。
3.航行灯：航行灯是船舶上的重要导航标志，用于指示船舶的运行状态和方向。
航行灯的种类有航行信号灯、危险灯和国际辅助导航灯等，其亮度和颜色有一定规定。
4.导航系统：船舶导航系统是船舶安全航行的关键设备，包括全球卫星导航系统（GPS）、捷锐导航系统和无线电导航设备等。
这些导航系统能够为船舶提供准确的位置信息和航行指引。
船舶电气设备与系统的重要性船舶电气设备与系统在船舶运行中起着至关重要的作用。
船舶电气设备及系统
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。
船舶电力系统概述
03 船舶电网及配电系统
船舶电网的拓扑结构
01 02
星形结构
船舶电网的电源通过中心点进行分配，各负载从中心点引出，形成星形 结构。这种结构简单，易于维护，但当中心点故障时，整个系统可能受 到影响。
环形结构
船舶电网的电源通过环形线路分配给各负载，每个负载都连接在环路上。 这种结构提高了系统的可靠性和稳定性，但维护起来相对复杂。
要求较高。
环境条件复杂
船舶面临的环境条件较为复杂，包括振动、 湿度、盐雾等，因此要求电力系统设备具 有较好的适应性和耐久性。
空间限制大
船舶空间有限，设备布置紧凑，因此要求 电力系统设备具有较高的集成度和较小的 体积。
节能环保要求高
随着环保意识的提高，船舶电力系统的节 能环保要求也越来越高，需要采取有效的 节能措施和环保技术。
船舶电力系统的故障应对措施
紧急处理
在故障发生时，采取紧急 措施，如切断电源、启动 备用设备等，以防止故障 扩大。
修复损坏设备
对损坏的设备进行修复或 更换，确保船舶电力系统 的正常运行。
恢复系统运行
在设备修复后，逐步恢复 船舶电力系统的正常运行， 确保船舶的安全航行。
船舶电力系统的维护和保养
定期检查
实时监测船舶电力系统的运行状态，收集各项数 据。
船舶电力系统故障诊断
对系统出现的异常或故障进行诊断，及时处理。
3
船舶电力系统远程监控
通过远程监控技术，实现对船舶电力系统的远程 管理。
船舶电力系统的节能和减排
船舶电力系统节能技术
01
采用先进的节能技术和设备，降低能耗。
船舶电力系统减排措施
02
采取有效措施减少污染物排放，保护环境。
1船舶电力系统及配电装置
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。
船舶电力系统概述
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η'为电动机相当于功率P2时的效率
船舶电力系统概述
（6）无功功率Q5
为电动机的功率因数角。
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船舶电力系统概述
3．系数的确定
（1）负荷系数的确定 一般机械的轴功率可由产品样本查得，机械负荷系数可根 据轮机专业或舾装专业提供的设备实际使用数据来确定。
（2）同时系数的确定
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船舶电力系统概述
三、船舶电力系统的特点（与陆电相比）
（1）工作条件比较复杂，工作环境比较恶劣 高温、潮湿、霉菌、振动、倾斜。 要求电气设备进行（防潮、防霉菌、防盐雾）三防处理
（2）与用电设备之间的距离很短，相互影响大 要求短路保护环节全面、可靠、选择性强。
（3）船舶电站容量相对较小。 要求发电机有强行励磁能力，稳压性能好。
功率、功率因数、绝缘电阻等）。
（3）调整电力系统的各电气参数值（例如电压、频率的调整）。
（4）当电力系统发生故障或不能正常运行时，保护电路将 自动地切断故障电路或发出报警信号。
（5）对电路状态、开关状态以及偏离正常的工பைடு நூலகம்状态进行 信号显示。
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一、 主配电板
负载屏
并车屏
（5）应急工况：主发电机失效、应急发电机启用。
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2. 确定电站容量的基本原则
电站容量应能满足船舶在各种运行况下的用电量，并有适 当的裕量，确保连续可靠的供电。但从经济性考虑，冗余
功率又不能太大。 3. 发电机组容量和数量的选择原则
发电机组的总容量决定于电站的总容量，发电机组的单 机容量和机组数量由以下几个基本原则确定： ◆单机组容量：最高负荷的80%。 ◆船舶电站必须有备用机组2-3台，最多4台。 ◆各机组的使用寿命应与主机寿命相当 ◆维修管理方便
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1. 主配电板的组成和各部分的作用和特点 主配电板是船舶电力系统中最主要的配电装置。
一般来说，不能距 离主发电机组太远。 一般装于机舱集控 室。由多个金属结 构的落地箱柜组成， 每个柜称为一个屏。
船舶主配电板
负载屏
并车屏
发电机控制屏
船舶配电装置和配电系统
主配电板主要由发电机控制屏、负载（配电） 屏、组合起动屏（并车屏）组成。组合起动（并车） 屏本不属于主配电板范围，由于放置在主配电板两 旁，并由汇流 排与主配电板 相连而成为负 载配电屏的一 部分，但又不 同于负载配 电屏。
全船用电设备供电进行通断、监视、控制和保护的开关设备 和控制设备的组合装置；
（2）应急配电板——用于控制由应急发电机发出的电功 率，并在船舶应急状况下，对有关旅客和船员安全所必需的 电力负载进行配电的开关设备和控制设备的组合装置；它往 往包括应急发电机自动起动装置、船用蓄电池的充放装置及 应急配电板的电源母线切换装置等；
6 防猛烈海浪
猛烈海浪或强烈冲水时进入机壳水量应无有害影响
7 防浸水
沉浸在规定压力的水中经规定时间后,进入水量应无有害影响
8 防潜水
能长期潜水,完全密封,进水量不产生有害影响
（1）
（2）
处所
环境条 件
干燥的居住处所 干燥的控制室
只有触 及带电 部分的 危险
控制（驾驶）室
机炉舱（花钢板上）
舵机舱 冷藏机室 应急机械室
5 防尘
并不防止全部灰尘进入,但进入量不妨碍设备正常运转
6 尘密
无灰尘进入
0 无防护
没有专门防护
1 防滴
垂直滴水应无有害影响
2
2 15°防滴 第 3 防淋水 位 4 防溅 数 字 5 防冲水
设备与垂直线成15°角时,滴水应无有害影响 与垂直线成60°角范围的淋水应无有害影响 任何方向溅水应无有害影响 任何方向冲水应无有害影响
处所
环境条 件
浴室
机炉舱（花钢板下） 较大的
封闭的燃油分离器 室
封闭的润滑油分离
舱 冷藏舱 厨房和洗衣间
较大的 水和机 械损伤 危险
双层底中的轴、管 干货舱
喷水、 货物粉 尘、严 重机械 损伤、 腐蚀性 气体
防护级
配电板 控制设 备、电 动机启 动器
-
-
IP34 IP44
（3） 区配电板——用于对其他区配电板、分配电板或最 后分路供电进行控制的开关设备和控制设备的组合装置；
3
船舶配电装置和配电系统
（4） 分配电板——用于对最后分路进行配电的带有一个或 多个过电流保护设备的组合装置。（最后分路是指位于分配
电板最后一级过电流保护装置后面的那部分布线系统）。
区配电板和分配电板有时并不分开，统称分配电板，根
据供电负载的性质，可分为动力、照明、无线电等不同的分
配电板。分配电板和区配电板的外壳应用滞燃材料制成，并
具有只有专门人员才能开启的门。
（5） 集中综合控制板——对主机、辅机和发电机等进行集 中控制和监视的装置，设置在机舱内的集控室中，制成桌形
或工作台式，通常称为机舱集控台，在上面装有多点巡回检
测装置和数据处理装置等；
（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、绝缘电阻等；
（4） 进行某些电气参数或有关的其他参数的调整，如电 压、频率（转速）的调整；
（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。
2
船舶配电装置和配电系统
2. 配电装置的主要功能 （1）主配电板——对船舶主发电机所发出的电功率及向
船舶配电装置和配电系统
（1）发电机控制屏 发电机控制屏是用
来控制、调节、监视和 保护发电机组的，每台 发电机组均需配备有单 独的控制屏。控制屏面 板分上、下或上、中、 下几个部分。上部分安装测量仪表、转换开关、指 示灯等；中部安装主要电源开关、电磁按钮、指示 灯等；下部安装励磁装置、电抗器等沉重设备。
（6） 组合启动板——一般都与主配电板放置在一起，也
有个别放置在被控设备的附近。
4
船舶配电装置和配电系统
IP防护：是对固体和液体入侵防护 ①.只存在与带电体接触危险环境IP20； ②.存在滴水和机械伤害的舱室环境IP22； ③.水和机械伤害危险较大的机器处所IP34； ④.水和机械伤害危险较大的舱室处所IP44， 附具（附属器具）IP55； ⑤.喷水、粉尘、严重机械伤害危险为IP55和 IP56； ⑥.大量水浸入危险的露天甲板为IP56； ⑦.爆炸危险除防爆功能外，还应满足相应处 所的防护等级。
滴水和 中等机 械损伤 危险
一般储藏室
配餐室
外壳防护等级的最低要求
（3）
（4）设 备
防护级
配电板 控制设 备、电 动机启 动器
电动机
照明 设备
电热 器具
X
X
X
X
IP20 X
X
X
X
X
X
X
IP22
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
电炊 设备
开关、 接线 盒等
XX
XX
XX X IP44 X IP44 X IP44 X IP44 X IP44 X IP44
电气设备外壳的IP××防护等级表
IP等级 简 要 说 明
定
义
0 无防护
没有专门防护
1
1 防＞50mm的固体 人体大面积部分如手(对有意识接触无防护),直径＞50mm的固体 第 2 防＞12mm的固体 手指或类似物,长度不超过80mm,直径超过12mm的固体 位 3 防＞2.5mm的固体 直径或厚度大于2.5mm的工具、电线等,直径＞2.5mm的固体 数 字 4 防＞1.0mm的固体 直径大于1mm的线或片状物,直径超过1mm的固体
高级电工培训课程
第三讲
船舶配电装置和配电系统
船舶配电装置和配电系统
一.配电装置概述
船舶电源发出的电能需要经集中控制后分配给各用电设备
使用，这种对电能进行集中控制和分配的装置称为配电装置。
1. 配电装置的主要功能 （1）正常运行时接通和断开电路； （2）电力系统发生故障或不正常运行状态时，保护装置
动作，切断故障元件或发出报警信号；
IP44
IP44
X X X
IP55 -
电动机
照明 设备
-
X
IP44 X
IP44 X
IP44 X
X
X
X
X
X
X
X
X
-
X
电热 器具
电炊 设备
开关、 接线 盒等
IP44 - IP55 IP44 - IP55
IP44 - IP55
IP44 - IP55
X
- IP55
X
- IP55
XXX
X
- IP56
-
-
X
船舶配电装置和配电系统