船舶电气知识汇总Word文件下载.docx

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起居处所中用做大厅、餐室、休息室以及类似的固定围蔽处所。

16.服务处所:

用做厨房、具有烹调设备的配膳室、储藏室、邮件舱及贵重物品室、储藏室、不属于机器处所组成部分的工作间,以及类似处所和通往这些处所的围蔽处所。

17.燃油装置:

准备为燃油锅炉输送燃油或准备为内燃机输送加热燃油的设备,并包括用于处理油类而压力超过0.18N/mm2的压力油泵、过滤器和加热器。

18.1海里=1852米。

19.分舱载重线:

指用以决定船舶分舱的水线。

20.最深分舱载重线:

指相应于适用的分舱要求所允许的最大吃水的水线。

2.船舶电气设备系统保护的相关定义及要求:

1.额定负载、满载:

指电气设备的设计功率。

2.过电流:

指大于满载的不正常电流。

3.短路:

指一个电路的两点,通过一个可忽略的极小阻抗的有意或偶然的连结。

4.过载:

指实际负载大于额定负载。

5.欠电压保护:

当电压降低到规定值以下时,通过瞬时或延时动作的保护装置提供的一种保护。

6.连续工作,在某一处发生故障的情况下,通过保护装置的选择性作用,确保对非故障电路连续供电。

7.限制故障范围,以尽可能减少对系统的损害,避免发生火灾危险。

8.在配电系统中,凡接地导体上都不得装设熔断器以及与绝缘极不相联动的开关。

9.额定短路分断能力,每一短路保护装置的额定短路分断能力应不小于其安装点的最大预期短路电流。

对于交流系统,其分断能力应不小于其安装点的预期对称短路电流,并应考虑其安装点短路功率因素对保护装置额定分断能力的影响。

10.额定短路接通能力,所有可能在短路情况下接通的断路器或其他开关,其接通能力不应低于其安装点的预期短路电流的最大峰值。

11.馈电给具有独立过载保护的用电设备（如电动机）或不可能过载的用电设备（如固定敷设的电热设备）的线路可以只设短路保护。

但是当馈电线路较长时,尽可能考虑过载保护。

12.对于重要设备的电动机,过载保护可用报警装置代替。

13.保护装置应设计成使电动机在正常使用条件下,允许其起动和正常加速期间的电流通过。

如果电动机过载保护装置的时间-电流特性与电动机起动周期不相适应,则在电动机起动和加速期间,可允许过载保护有短暂的失效,但短路保护仍需有效。

13.对连续工作制电动机的保护装置,应具有保证电动机在过载情况下有可靠热保护的延时特性,其最大持续电流应按被保护电动机额定电流的105%~120%整定。

14.容量大于0.5KW的电动机,应根据运行需要设置下述两者之一的保护。

a.欠电压保护,在电压降低或失压时分断电路,保持电路分断直至电动机人为再起动;

b.欠电压释放,在电压降低或失压时分断电路,当电压恢复时可重新自动起动。

为避免过大的电压降或过大的冲击电流,所有电动机不应同时重新起动。

当电压在额定电压的85%以上时,保护电器应允许电动机起动。

当电压低于额定电压的20%左右,且在额定频率情况下,保护装置务必动作,必要时应带有一延时。

14.对于控制电路的保护,如果用熔断器,则熔断器应尽可能靠近电源出线端安装。

3.SBG规定：

SBG：

See-Berufsgenssenschaft（professionalaccidentinsuranceassociationforseaman）,即德国海职业联合会。

其要求配电板连续长度超过4米的，必须两边都有通道，不能靠壁放在集控室内。

4.电磁干扰相关定义:

1.干扰源:

任何产生电磁干扰的元件、器件、设备、分系统或自然现象。

2.工业干扰:

由输电线、电网以及各种电气和电子设备工作时引起的电磁干扰。

3.雷电冲击:

由雷电在电气或电子电路种引起的瞬态电扰动。

4.辐射干扰:

由任何部件、天线、电缆或连接线辐射的电磁干扰。

5.电磁骚扰:

任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。

6.电磁干扰:

电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。

7.屏蔽体:

为了阻止或减小电磁能传输而对装置进行封闭或遮蔽的一种阻挡层。

它可以是导电的、导磁的、介质的或带有非金属吸收填料的。

8.电磁屏蔽:

用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。

5.电磁兼容性设计的相关问题:

原理,选择频率、频谱,以消除不必要的干扰,保证有用信号的传送;

选择信号电平,在满足信噪比的前提下尽量选用低电平信号传送;

选择阻抗以减少耦合;

选择空间以防止电磁波传入。

总的说来是滤波、隔离、接地、屏蔽。

6.接地相关:

理想接地面是指零阻抗和零电位的物理实体,其上各点之间不存在电位差,它可以作为系统中所有信号电平的参考点。

当然理想接地面实际上是不存在的,因为即使是电阻率为零的超导体,其表面两点之间的跨越时间延迟也会呈现某种电抗效应。

接地是指:

在系统的某个选定点与某个接地面之间建立导电的通路。

接地的目的:

主要是防止电磁干扰,消除公共阻抗的耦合,也是为了保障人身和设备的安全。

接地与屏蔽正确地结合起来,就能解决大部分电磁干扰问题。

理想的接地面阻抗为零。

大地是理想的接地面。

理想的接地面应使系统的任何地方都能为设备提供公共的参考电位点,以消除不希望有的电压。

静电接地:

非导电用导体部件的接地称之为静电接地。

目的:

通过地把金属部件的静电荷通过地放掉;

防止部件接收近区无线电发射机的辐射能量并再发射出去。

避雷击接地:

把可能受到雷击的物体和大地接通,以便提供泻放大电流的通路称之为避雷击接地。

防止人及物体受雷击,这物体可以是天线,可以是大楼,可以是电子、电气设备。

特别是它们所处位置较高时,距离雷云较近时,一定要防雷接地。

电源接地:

供电电源单独建立基准接地点称之为电源接地。

要求如下:

分别建立交流、直流和信号的接地通路;

在接地面上,电源接地与信号接地要互相隔离,减少地线间耦合;

电源接地通路,以尽可能直接的路径接到阻抗最低的接地导体上;

将几条接地通路接到电源公共接点上,以保证电源电路有低的阻抗道路;

不要采用多端接地母线或横向接地环;

在接地母线中尽量少用串联接地;

交流中线必须与机架地线绝缘,也不能作为设备接地线使用。

电路接地:

电路的接地面对电路所在系统的所有工作频率都呈现低阻抗特性则称之为电路接地。

接地面应具备:

接地面是电路公共地回路;

所有电路都会向接地平面输送自身地电流;

一个地回流路径穿过另一个地回流路径时,将产生电路之间的耦合。

屏蔽接地:

用作屏蔽作用部件按其要求良好的接地可称之为屏蔽接地。

屏蔽体接地:

常见的屏蔽体有屏蔽室、机壳及元器件的屏蔽帽等等。

对于它们的屏蔽应作到以下四点:

1.不能将屏蔽体本身作为回流导体。

2.应使紧靠屏蔽体的接地平板和接地母线。

3.接地母线和接地平板只有一点接地,其余部分应与屏蔽体绝缘。

4.接地平板和接地母线的接地点是屏蔽体内装置唯一的接地连接。

屏蔽电缆屏蔽层接地:

1.电缆长度L<

0.15λ时,即为低频电缆,λ是信号的工作波长,则要求单点接地。

一般均在输出端接地,若输出端不接地,也可以输入信号源端接地。

2.电缆长度L>

0.15λ时,即为高频电缆,则采用多点接地,以保证屏蔽层上的地电位。

一般屏蔽层按0.15λ或0.1λ的间隔接地,以降低地线阻抗,减少地电位引起的干扰电压。

另外将屏蔽层的两端都接地。

输入电缆的层屏蔽接地:

输入信号电缆的屏蔽层不能在机壳内接地,只能在机壳的入口处接地,此时屏蔽层上的外加干扰信号直接在机壳入口处接地,避免屏蔽层将外加干扰带入设备内的信号电路。

复杂的电子设备或系统接地:

对于既有低电平电路又有高电平电路的设备和系统,接地不好就不能达到电磁兼容的目的。

通常采用分组接地方法,壳分成三组,即机壳接地线,高电平接地线和低电平接地线。

机壳接地线:

为了安全,设备、装置、电路的机架、机体及机箱等都有良好接地。

所谓良好接地是指通过一个导电性能良好的接地件接到近于零电平的区域。

这里要注意金属底板不能算做良好接地件,这是由于金属底板不能算做良好接地件,这是由于金属底板有洞孔或不规则的几何形状,则造成表面电阻率的增加,由此产生较大的地电位差,必然出现高于基准零电位的地电位信号,它可以干扰小信号敏感电路。

高电平接地线:

有些设备产生的电磁噪声电平很高,如继电器、变压器、变流机、发电机和电动机,它们对低电平信号的干扰非常严重。

所以一定要单独建立接地面和接地线。

低电平接地线:

当信号为低电平信号时,信号接地线通常采用多点接地和单点接地,当信号电平相差较大时,则选择串、并联接地法。

接地线的长度应短于信号波长的1/20,如果信号接地线太长,由天线理论可知,地线变成了天线,向外辐射电磁波形成干扰,特别是接地线长度是信号波长为λ/4的奇数倍时就更为严重。

另外,万万不能用交流电源的地线作为信号地线,通常电源地线的两点间有几百毫伏到几伏的电压,这对低电平信号将是非常大的干扰。

7.什么是等电位联接？

什么是重复接地：

在电气装置或某一空间内，将所有金属可导电部分以恰当的方式互相联接，使其电位相等或相近，从而消除或减小各部分之间的电位差，有效地防止人身遭受电击、电气火灾等事故的发生，这种联接方式称为等电位联接；

为了保证接地联接的可靠、降低接地电阻，而将接地线在多处与大地联接，称为重复接地。

8.什么是接地故障保护和漏电保护：

相线和电气设备或装置外露可导电部分、电气装置外可导电部分、大地之间的短路，称为接地故障，为防止这种故障造成的危害而采用的保护叫做接地故障保护；

漏电保护专指为防止小电流（mA）接地故障造成人身触电、火灾等危害而加装的保护；

9.电缆的敷设问题：

1.敷设电缆用的管子或电缆槽应保证机械上和电气上的连续性，并可靠接地。

2.当管子很长且必要时，应设膨胀或伸缩接头。

3.穿管系数（电缆外径截面积的综合与管子或电缆槽内截面积之比）应不大于0.4。

4.在托架和扁钢上紧固电缆，通常采用不锈钢扎带、喷塑（包塑）不锈钢扎带、尼龙扎带。

5.使用尼龙扎带紧固电缆，每隔1.5m采用一根喷塑（包塑）不锈钢扎带，在两根喷塑（包塑）不锈钢扎带之间，则用尼龙扎带绑扎。

6.电缆严禁穿过油舱，电缆一般不应穿越水舱。

如无法避免时，可用厚壁无缝钢管穿管敷设，管子与舱壁的焊接应保证水密，应有防腐蚀措施。

7.船上电缆敷设时，一般首先拉敷主干电缆或长路电缆，然后再进行短路电缆或分支电缆的敷设。

10.电线的敷设问题：

1.设备内的芯线束应妥为捆扎，以防止松散。

2.芯线束一般可用小型尼龙扎带等进行捆扎，如设备内有塑料敷线槽，可以不在捆扎。

3.备用芯线一般应单独捆扎。

4.进入设备的电缆若为有分类敷设要求的电缆，其芯线在设备内应按原分类要求分别捆扎，且在设备内尽量远离。

11.屏蔽:

利用磁性材料或者低阻材料铝、铜等制成容器将需要隔离的设备、装置、电路全部包起来称之为屏蔽。

屏蔽的作用:

1.将容器里的设备、装置、电路不去干扰容器外边的接收器。

2.容器外边的电磁干扰源对容器里边的接收器不构成干扰。

屏蔽的方法:

1.静电屏蔽,防止静电耦合干扰。

2.磁屏蔽,防止低频磁场干扰。

3.电磁屏蔽,防止高频场的干扰。

静电屏蔽:

消除两个设备、装置及电路之间由于分布电容耦合所产生的静电场干扰称之为静电屏蔽。

利用低阻金属材料制成容器使其内部的电力线不传到外部,而外部的电力线也不影响到内部,把电场终止在屏蔽壳体接地来实现。

要达到静电屏蔽的目的,一定要将屏蔽壳体接地,在接地线上产生电流。

电磁屏蔽:

用金属和磁性材料对电场和磁场即电磁波进行隔离称之为电磁屏蔽。

这种屏蔽通常用在10kHz以上高频段中。

电磁屏蔽理论:

1.传输线理论,将屏蔽壳体比作为传输线,并认为辐射场通过金属时,在外表面倍反射一部分,部分在金属内传播:

被吸收而受到衰减。

2.涡流效应,电磁波在金属壳体上产生感应涡流,而这些涡流又产生了与原磁场反相的磁场,抵消削弱了原磁场而达到屏蔽作用。

低频磁场屏蔽:

一般指甚低频（VLF）和极低频（ELF）的磁场屏蔽。

主要屏蔽机理是利用高导磁材料具有低磁阻的特性,使磁场尽可能通过磁阻很小的屏蔽壳体,而尽量不扩散到外部空间。

屏蔽壳体对磁场起磁分路作用。

12.屏蔽的应用:

1.设备组件的屏蔽,有些设备内部有发电机、电动机、继电器、变压器等元件,它们产生的电磁场对设备里的敏感部件有干扰,有时无法工作。

这时需要将干扰源和敏感部件进行屏蔽处理。

2.连接器的屏蔽,对电缆端头、螺钉、沟槽、螺栓、垫圈进行屏蔽,从而消除由于它们处理不当而引起的电磁干扰。

13.干扰相关知识:

是指有用信号以外的变化部分,是通常被称为噪声信号钟能产生恶劣影响的那一部分,故有时又称其为噪声干扰信号或无意干扰信号。

发现和寻找计算机干扰源的办法是寻找产生高频及电流电压发生瞬时变化的部位。

计算机端口防干扰知识:

1.防止端口感应干扰可将多余端口接地或通过电阻接电源;

2.防止端口静电感应可并接电容或涂静电防护层;

3.对多端口延迟的不一致可采取同步逻辑电路来避免;

4.对前沿、后沿产生的振荡可用施密特电路对波形整形来消除。

14.IEC的一些定义:

1.跨接:

指非载流部件之间的连接,用以确保电气连接的连续性或使如电缆邻接段的铠装或铅护套、舱壁等部件之间的电位相等。

2.地:

指船舶的全部金属船体。

3.接地:

指以确保在任何时候均能即时释放电能而不发生危险的方式与船体的电气连接。

在接地连接中,当导体与船体的电气连接不使用熔断器、开关、断路器或阻抗时,则称该导体为直接接地者。

4.带电:

当一个导体或电路对地之间存在电位差时,该导体或电路就是带电的。

5.电气间隙（空间距离）和爬电距离（沿表面距离）和绝缘穿透距离（安全距离的三个组成）:

定义：

电气间隙（Clearance）：

两相邻带电导体或一个导体与相邻接地金属外壳或带电部件之间，沿空气测量的最短距离。

爬电距离（Creepagedistance）:

两相邻带电导体或一个导体与相邻接地金属外壳或带电部件之间，沿绝缘表面测量的最短距离。

绝缘穿透距离：

指绝缘的厚度，当设备在额定电压下正常工作时，绝缘不会受到影响。

通常是通过出厂前对配电板施加大电压（2000V）后测试绝缘来检测的。

15.电磁干扰的三要素:

1.电磁干扰源;

2.对该干扰能量敏感的接收器;

3.将电磁干扰源传输到接收器的媒介,即传输通道。

16.CCS的一些定义:

1.主重要设备:

为保持推进和操舵需要连续运转的设备。

2.次重要设备:

为保持推进和操舵不必连续运转的设备,以及为保持船舶安全必须的设备。

3.非重要设备:

短时间不运转不会对船舶推进和操舵有损害,也不会危及乘客、船员、货物、船舶以及机械安全的设备。

4.瘫船状态:

由于缺乏动力,致使主推进装置、锅炉和辅助机械、包括主电源不能运转的状况。

（另一种说法:

指包括动力源的整个船舶动力装置停止工作,而且使主推进装置运转和恢复主动力源的辅助用途的压缩空气和起动用蓄电池等都不起作用）5.围蔽处所:

由舱壁和甲板所围蔽的处所,可以有可关闭的门、窗或其他开口。

6.柴油机的额定功率:

在规范规定的环境条件下,柴油机所能发出的最大持续功率（即入级的最大轴功率）。

其相应的转速为额定转速。

7.开关设备和控制设备组件:

指一个或多个开关电器,连同控制、测量、信号、保护和调节设备等的组合,由制造厂负责加上所有电气和机械的内部连接件和结构件组装完成的组件。

8.最后分路:

指位于配电系统最后一个过电流保护电器之后的部分。

9.完全选择性保护:

指在有2个或2个以上过电流保护电器串联的电路中,当发生过电流故障时,只是最接近故障点的保护电器起保护作用,而不会导致其他保护电器动作的过电流选择性保护。

10.部分选择性保护:

指在有2个或2个以上过电流保护电器串联的电路中,当发生过电流故障时,只是在一定的短路电流范围内,才能作到最接近故障点的保护电器起保护作用,而不会导致其他保护电器动作的过电流选择性保护。

11.后备保护:

指在最接近故障点的保护电器有故障或无能力,或者非最接近故障点的保护电器有故障,以致它们的动作不能及时清除系统故障时工作的保护设备或系统。

12.供电连续性:

指在某电路发生故障期间以及故障之后,非故障电路的供电能始终得以保证。

13.危险区域:

指通常可能聚集易燃或易爆蒸汽、气体、粉尘或爆炸物的区域。

14.船舶失电:

指主、辅助机械,包括主电源不能不能工作,但起动他们的设备（如压缩空气、起动用蓄电池等）仍然可用的状态。

17.CCS对于电气设备制造的一些规定:

1.应急报警装置的控制器,应涂上红色和设有标明用途的耐久铭牌。

（1.3.1.8）2.调节电阻、起动电阻、充电电阻、电热器具以及其他在工作时能产生高温的电气设备,在安装时应有防止导致附近物体过热和起火的措施。

（1.3.1.9）3.电气设备不应贴近油舱、油柜或双层底储油舱等外壁表面安装。

若必须安装时,则电气设备与此类舱壁表面之间,至少应有50mm的距离,但1.3.1.9中所规定的电气设备,严禁在上述油舱、油柜外壁表面安装。

（1.3.1.10）4.除安装在专用舱室内的电气设备外,其他电气设备的对地电压或工作电压超过50V的带电部分,均应有防止偶然触及的防护措施。

（1.3.1.12）此条的意思是,除了DC24V以外的设备,其他所有电气设备必须安全接地。

5.导线和电气设备应离开磁罗经适当的距离,或者对这些导线和电气设备加以屏蔽,以使其外部干扰磁场能减至最低限度。

（1.3.1.16）6.防护等级相关:

IP+？

+？

第一位数代表对固体的防护,第二位数代表对液体的防护。

7.除另有明文规定者外,在有爆炸危险的处所中不应安装插座。

（1.3.3.6）8.当电气设备直接紧固在船体的金属结构上或紧固在与船体结构有可靠电气连接的底座或支架上时,可不另设专用导体接地。

9.在机器处所内花钢板以下,围蔽的燃油和润滑油分离机室内不准安装插座。

（2.4.10.3）

18.CCS规定的需要在失火状态下维持工作的设备:

1.集合警铃;

2.探火和失火报警系统;

3.灭火系统和灭火剂施放报警系统;

4.公共广播系统;

5.动力操作防火门的控制和动力系统以及所有防火门的状态指示系统;

6.动力操作水密门的控制和动力系统以及它们的状态指示系统;

7.应急照明（220V应急照明及DC24V临时应急照明）;

8.低位照明系统。

这些系统的电缆,如果穿过较大失火危险区域、防火区或者甲板,则应使用防火电缆。

19.应急发电机室的电缆连接问题：

对于正常情况下，应急发电机的电缆穿过脚底下的甲板，然后敷设到ESB的正下方，再从下面进线进ESB。

如果下面是不同防火区域，比如机舱，那么此电缆必须用防火电缆。

但是对于DNV的规范来说，它要求，所有在应急发电机室的设备之间的电缆连接，不允许穿出应急发电机室的边界，即不许出房间，所有有的时候只能从应急发电机

20.一些基本概念:

1.自动控制,指具有自动调节特性,无需操作人员参与即可按预定指令对设备进行操作的控制。

2.遥控,指由操作人员通过机械、电气、电子、气动、液压、电磁（无线电）及光学方式或其组合方式远距离对设备进行操作的控制。

3.就地控制,指位于机电设备近旁由操作人员对设备进行直接的人工操作的控制。

4.控制站（室）,指具有监视功能且能够对机电设备实施控制的处所。

①.机舱集控室,指机舱内自动化设备的所有监控设施集中布置的控制室。

②.驾驶室控制站,指设在驾驶室内对推进装置及其他设备进行监控的控制站。

5.报警,指当被监控的机电设备或系统超出预定参数范围时所发出的听觉和视觉信号。

6.组合报警,指被监控的机电设备或系统处于任何非正常状况下发出的公用报警。

7.故障安全原则,指当一个元件或一个系统出现故障或误动作时,该元件或系统的输出能自动处于预定的安全状态。

8.越控,指越过控制过程中的某一程序或某一安全保护功能,在短时间内强制机电设备继续运行以保证船舶安全的特殊控制措施。

9.紧急停止装置,指独立于自动化系统,在紧急情况下用人工停止机电设备运行的装置。

21.控制优先权的问题:

机舱集控室与驾驶室控制站之间的控制转换,只允许在机舱集控室进行。

就地控制站与机舱集控室或驾驶室控制站之间的控制转换,只允许在就地控制站进行。

在所有控制站均应指示出哪个控制站正在进行控制。

22.控制箱的内部元件:

必须要求国产厂家设备里的控制箱内部元件采用“施耐德、富士、ABB、西门子等”品牌,不允许用国产的元件。

23.额定频率及相关问题:

一般国外船舶及陆地上使用60Hz,中国船及陆地使用50Hz。

使用60Hz具有较高的转速,使用50Hz具有较低的电磁损耗。

24.发电机频率调整的目的：

船舶电力系统的频率波动，会对电力系统运行的可靠性和经济性带来不良影响。

不仅会影响无线电通信和导航设备的正常工作，更严重的会使电动机运行恶化。

当频率降低时，在电动机端电压不变的情况下，会使电动机铁芯和绕组发热；

会使转速下降，使轴上输出功率和效率都降低。

当频率升高时，在电动机端电压不变的情况下，会使电动机起动转矩减小；

会使转速升高，对于转矩不变的机械负载，其输出功率必然增加，使电动机过载。

频率变化对发电机的影响：

1.原动机在额定转速（即发电机在额定频率）下运行，其经济性最好，偏离额定转速（即发电机频率波动）时，会使原动机效率降低。

2.当几台发电机并联运行时，频率调整和发电机间有功功率的分配密切相联。

当各机组频率波动时，将会引起有功功率分配的不均匀。

频率调整实际上是对原动机转速的调整，所以发电机频率的调整和有功功率分配可以由远东机调速器和自动调频调载装置来实现。

25.保护及相关问题:

为了保护电网,保护装置需要下级保护上级,也就是说,越靠近用电设备的保护装置（如空气断路器、熔断器）的过载电流与短路电流应越小。

在谈判的时候,需要叫对方提供保护所有电机的保护装置的过载参数和短路保护参数,这样才能在选分配电箱、配电板的时候正确的选择开关容量。

在给控制线路变压的变压器两端都应有保护,因为变压器与开关一样,在起动与关闭的瞬间电流会很大。

26.分电箱两端电缆额定的选择方法:

分电箱负载端各负载电缆截面积,根据各负载额定工作电流选择电缆,由于一般分电箱会留备用开关,则分电箱被供电侧电缆根据负载侧所有工作额定电流及备用开关额定电流的总和电流并根据电机各工况同时使用的数量来乘以一定的系数,最后再考虑放少许余量来选择截面积。

27.短路与漏电:

短路:

电路中不同相的两点或三点间,经过极小的阻抗连接在一起。

在船上,电网是440V三相或者220V三相,其中每相负载应该相