第四节船舶应急电源系统

§7.3
船舶应急电源系统
• 教学要求： • 熟悉应急电源系统的组成和职能、供 电范围，与主电源的联锁关系以及相应的 船检规范。熟悉船用蓄电池的类型和工作 原理。
一、应急电源系统的组成
规定：客轮及1000总吨及以上货船应设应急电源。 1、组成：应急 发电机（大应急） 和蓄电池组（小 应急），应急配 电板，充、放电 板。 位置：与应急配电板同舱室，位于艇甲板层。 2、职能：当主电源失去供电能力时，向应急用电设备供电。 3、应急电源连续供电时间、范围、要求： ①连续供电时间：见表。 小应急电源：应连续供电30min。 ② 应急供电范围：
过充电的6种情况： （见P182 ）
• • • • • • 1、蓄电池放电到极限电压以下 2、蓄电池放电后，停放1－2昼夜没有及时充电。 3、蓄电池极板抽出过。 4、以最大电流放电超过限度。 5、电解液同混有杂质。 6、个别电池极板疏化，充电时相对密度不易上升。
④蓄电池充、放电终了判断（酸性）
依据：根据蓄电池电解液的相对密度（比重）及电压 进行判断。 充电判断：充电毕比重（大）：1.275～1.31， 极限电压2.4V（正常额定2V） 碱电池：1.4~1.8v 放电判断：放电毕比重：1.150～1.180， 极限电压1.7V（约为90%额定电压） • 碱电池：电压在0.5~1.0v范围（按规格不同确定） • 电压：E=0.84+d（d为比重）
3．主电网失电，主配电盘与应急 配电盘联络开关先自动断开，应 急发电机应在30s内自动起动，主 空气开关后自动合闸投入供电； 主电网恢复供电，联络开关自动 闭合。
二、应急发电机和应急配电板
1、应急发电机组 发电机：采用相复励恒压同步发电机 原动机：柴油机 2、应急配电板：控制屏、应急负载屏 作用：控制和监视应急电源的工作状况，并 向应急用电设备供电。 3、充、放电板：是蓄电池充、放电及控制、 监视、保护的装置。
蓄电池的容量：
• 容量Q=电流I×时间t。容量单位：安时（Ah） • 其中，电流为标准放电电流，即经过标准放电时 间使蓄电池放完电的电流。 • 标准放电时间 —— 酸、碱性不同： • 1.酸性：固定为10小时（在25ºC下）； • 2.碱性：通常为8小时。 • 注意：—— 超过标准放电电流则蓄电池将： • ①.容量大大减小； • ②.寿命严重受影响。
2、蓄电池在船上的使用
• • • • •
•
①充电种类：见教材P181 1）初充电：新的和长期库存的蓄电池充电； 2）正常充电：对使用过的电池充电； 3）均衡充电：对电池产生相对密度、容量不均 衡现象时的充电； （每月进行一次）
② 充电方法：见教材P182
1）恒压充电法（船上一般不用） 2）恒流充电法（碱性常用） 3）分段恒流充电法（酸性常用、可延长寿 命）。 4）浮充电法：蓄电池与直流电源并联，电网 正常时向给蓄电池充电，电网失电时，蓄 电池立即向小应急负载供电。
3、蓄电池的日常维护和保养P153
• 酸性蓄电池的维护保养： 9大内容 ①.过充电（方法），②.电解液的补充，调整， ③.保持清洁，④.每15～20检查电解液的高度， ⑤.按时过充，定期全容量放电，不常用，每 月充、放一次，⑥.充电时，温度不超过额定 值，⑦.通风，严禁烟火，⑧.定期验仪表，用 具，⑨.每年化验一次电解液。 碱性蓄电池的维护保养：略（见教材）
②应急电源供电范围 1）航行灯及海上避碰规则所规定的各种信号灯； 2）白昼信号探照灯及无线电测向仪，无线电台； 3 ）各通道、梯道出口处的应急照明，每个登艇处的 应急照明，救生艇、筏、救生浮贮存处的照明。 4）机舱主机操纵台、锅炉水位表、气压表、总配电 盘前、应急发电机室、舵机等处的照明； 5）驾驶室、海图室、无线电室、消防设备控制站的 照明； 6）船员、旅客公共舱室的照明； 7）紧急集合报警装置； 8）电动应急消防泵； 9）无线电设备和通用报警器； 10）舵机。
三、船用蓄电池
• 蓄电池：利用化学反应储存和释放电能的装置。 • 作用：低压直流电源——供通信、助航、信号 等设备电能；负责小应急照明。
• 种类： • 酸性蓄电池：体积小、价格低廉、维护方便、 用途广泛，船上多用； • 碱性蓄电池：工作电压平稳、可大电流放电、 机械强度高、使用寿命长，但价格较高。
蓄电池的电动势与电解液的比重（密度）有 关：比重高，电动势大。
• • • • 判断酸性电池充放电状态方法（两个）： ⑴测量电动势； ⑵测量比重 比重d与电动势关系：E=0.84＋d。
碱性蓄电池：(简介)
1．组成：容器、极板和活性物质等。 2．工作原理 （电解液是KOH比重为1.2~1.27） 化学方程式： Cd＋2Ni(OH)3 ←→Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 负极 正极 正极 负极 3.每个蓄电池的电动势一般为1.25V，放电毕为 1～1.2V，充电毕为1.4～1.8V 注：碱性电池的电解液在充放电过程中只作电 流的传导体，不参化学反应，反应前后比重不 变。
②工作原理：通过铅、二氧化铅和硫酸化学反
应，储存和释放电能。
正、负极板同时和硫酸溶液接触时，正负极之间 即产生２v的电动势，若接负载将产生放电电 流。可逆。 • 化学方程式： 放电 • PbO2＋2H2SO4＋Pb PbSO4＋2H2O＋PbSO4； 充电 正极 电解液 负极 正极 电解液 负极 • 充、放电特性： • 放电时会产生水，电解液比重降低。 • 充电9～P154 • 习题：1385～1484
1、酸性蓄电池基本结构和工作原理
①结构：主要有——容器、 极板、隔板等组成；极 板为铅—锑合金制成的 栅格板，加压活性物质 （正极PbO2，负极Pb 纯铅）。 电解液：27%～37%稀硫 酸溶液，比重为1.28～ 1.31。 注意：—— 电解液参与反 应，前后比重发生变化。
－
＋
海绵状铅 Pb
二氧化铅 PbO2
③过充电：
• 补充经常充电的不足，过放电或外部短路 等原因使极板硫化，使充电电压和电解液 相对密度都不容易上升。 • 措施：按时过充电、定期全容量放电。 • 方法：正常充电后再用10小时放电率的1/2 或3/4小电流进行反复充/停电1小时，直到 刚一接通电源就发生强烈气泡为止。 • （见P182 ）
③应急发电机组要求：
1．与主电源的联锁关系：主 电源正常供电，应急电源 不能投入；主电源失压， 应急电源自动投入；小应 急在大应急投入前投入 （供无线电和应急照明）， 大应急投入后自动退出； 主电源供电大应急立即退 出。 2．应急配电盘由独立馈线经 联络开关与主配电盘联接， 应急电网平时由主配电盘 供电。