第12章 船舶電力系統(tǒng)概述

1、船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 第第12章章 船舶電力系統(tǒng)概述船舶電力系統(tǒng)概述 12.1 概述概述 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 本章主要介紹了船舶電力系統(tǒng)的組成、特本章主要介紹了船舶電力系統(tǒng)的組成、特 點(diǎn)和基本功能，對(duì)配電裝置中的重要設(shè)備點(diǎn)和基本功能，對(duì)配電裝置中的重要設(shè)備 和部件（包括配電板，應(yīng)急配電板，蓄電和部件（包括配電板，應(yīng)急配電板，蓄電 池，充放電板，岸電箱和萬(wàn)能式自動(dòng)空氣池，充放電板，岸電箱

2、和萬(wàn)能式自動(dòng)空氣 斷路器）作了詳情的敘述，此外，對(duì)船舶斷路器）作了詳情的敘述，此外，對(duì)船舶 軸帶發(fā)電機(jī)主要類(lèi)型及工作原理作了簡(jiǎn)單軸帶發(fā)電機(jī)主要類(lèi)型及工作原理作了簡(jiǎn)單 介紹。介紹。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.1 概述概述 12.1.1 12.1.1 系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)系統(tǒng)的組成及特點(diǎn) 1) 船舶電力系統(tǒng)的組成船舶電力系統(tǒng)的組成 電源裝置電源裝置 配電裝置配電裝置 電力網(wǎng)電力網(wǎng) 負(fù)載負(fù)載 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-

3、6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 將機(jī)械能、化學(xué)能等能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。將機(jī)械能、化學(xué)能等能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。 船舶電源主要是指發(fā)電機(jī)和蓄電池。船舶電源主要是指發(fā)電機(jī)和蓄電池。 (1) 電源裝置電源裝置 柴油機(jī)柴油機(jī) 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 (2) 配電裝置配電裝置 對(duì)電源和用電設(shè)備保護(hù)、監(jiān)測(cè)、分配、轉(zhuǎn)換、控制的裝置對(duì)電源和用電設(shè)備保護(hù)、監(jiān)測(cè)、分配、轉(zhuǎn)換、控制的裝置。 按用途可分為主配電板、應(yīng)急配電板、充發(fā)電板、區(qū)配電按用途可分為主配電板、應(yīng)急配電板、充發(fā)電板、

4、區(qū)配電 板、分配電板和岸電箱等幾種。板、分配電板和岸電箱等幾種。 按形狀分可分為垂直立式、臺(tái)式、桌式和控制臺(tái)式四種。按形狀分可分為垂直立式、臺(tái)式、桌式和控制臺(tái)式四種。 按外殼結(jié)構(gòu)可分為防護(hù)式、防滴式和防水式。按外殼結(jié)構(gòu)可分為防護(hù)式、防滴式和防水式。 (3) 船舶電力網(wǎng)船舶電力網(wǎng) 是是全船電纜電線的總稱(chēng)全船電纜電線的總稱(chēng) ，包括動(dòng)力電網(wǎng)、照明電網(wǎng)、應(yīng)急，包括動(dòng)力電網(wǎng)、照明電網(wǎng)、應(yīng)急 電網(wǎng)、低壓電網(wǎng)和弱電電網(wǎng)。電網(wǎng)、低壓電網(wǎng)和弱電電網(wǎng)。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣

5、及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 電加熱器、電風(fēng)扇、電視機(jī)。電加熱器、電風(fēng)扇、電視機(jī)。 1）各種電力拖動(dòng)設(shè)備）各種電力拖動(dòng)設(shè)備 舵機(jī)、錨機(jī)、起貨機(jī)、油泵及水泵等。舵機(jī)、錨機(jī)、起貨機(jī)、油泵及水泵等。 2）船舶電氣照明設(shè)備）船舶電氣照明設(shè)備 照明燈具，信號(hào)燈等。照明燈具，信號(hào)燈等。 3）船舶通信導(dǎo)航設(shè)備）船舶通信導(dǎo)航設(shè)備 無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)、聲光報(bào)警裝置、電車(chē)鐘、舵無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)、聲光報(bào)警裝置、電車(chē)鐘、舵 角指示器、電羅經(jīng)、雷達(dá)等。角指示器、電羅經(jīng)、雷達(dá)等。 4）其他設(shè)備）其他設(shè)備 (3) 負(fù)載負(fù)載 :用電設(shè)備用電設(shè)備 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室

6、輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 （3）船舶是一個(gè)工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)所。）船舶是一個(gè)工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)所。 （1）船舶電力系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電力系統(tǒng)。）船舶電力系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電力系統(tǒng)。 （2）船舶電網(wǎng)的輸電距離短，線路阻抗低，）船舶電網(wǎng)的輸電距離短，線路阻抗低， 各處短路電流大。各處短路電流大。 2) 船舶電力系統(tǒng)的特點(diǎn)船舶電力系統(tǒng)的特點(diǎn) 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 我國(guó)采用我國(guó)采用50Hz50Hz，日本、美國(guó)等采用，日本、美國(guó)等采用60Hz60Hz的頻的頻 率標(biāo)準(zhǔn)。率標(biāo)準(zhǔn)。 早期采用直流早期采用直流(調(diào)壓容易，配電簡(jiǎn)單，調(diào)速平滑

7、；調(diào)壓容易，配電簡(jiǎn)單，調(diào)速平滑； 但可靠性，經(jīng)濟(jì)性可維護(hù)性缺陷多但可靠性，經(jīng)濟(jì)性可維護(hù)性缺陷多)，由于電力電子，由于電力電子 技術(shù)發(fā)展，除少數(shù)特殊船舶，技術(shù)發(fā)展，除少數(shù)特殊船舶，幾乎所有大中型船舶幾乎所有大中型船舶 均采用交流電力系統(tǒng)。均采用交流電力系統(tǒng)。 2) 2) 額定電壓等級(jí)額定電壓等級(jí) 交流船舶電網(wǎng)多數(shù)為交流船舶電網(wǎng)多數(shù)為380V380V或?yàn)榛驗(yàn)?40V440V。某些。某些( (電電 推推) )船舶上采用的船舶上采用的6KV 6KV 、3.3KV3.3KV的電力系統(tǒng)。的電力系統(tǒng)。 3) 3) 額定頻率額定頻率 12.1.1 12.1.1 系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)系統(tǒng)的組成及特點(diǎn) 1) 1) 電

8、流種類(lèi)電流種類(lèi)( (電制電制) ) 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.1.2 12.1.2 發(fā)電機(jī)容量及臺(tái)數(shù)確定的原則發(fā)電機(jī)容量及臺(tái)數(shù)確定的原則 1) 1) 船舶的運(yùn)行工況船舶的運(yùn)行工況 （5 5）應(yīng)急工況）應(yīng)急工況 貨輪和油輪的典型運(yùn)行工況大致劃分如下：貨輪和油輪的典型運(yùn)行工況大致劃分如下： （1 1）航行工況）航行工況 （2 2）進(jìn)出港工況）進(jìn)出港工況 （3 3）裝卸貨工況）裝卸貨工況 （4 4）停泊工況）停泊工況 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室

9、2) 2) 確定電站容量的基本原則確定電站容量的基本原則 電站容量應(yīng)能滿足船舶在各種運(yùn)行況下的電站容量應(yīng)能滿足船舶在各種運(yùn)行況下的 用電量，并有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，確保連續(xù)可靠用電量，并有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，確保連續(xù)可靠 的供電。但從經(jīng)濟(jì)性考慮，冗余功率又不的供電。但從經(jīng)濟(jì)性考慮，冗余功率又不 能太大。能太大。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 3) 3) 發(fā)電機(jī)組容量和數(shù)量的選擇原則發(fā)電機(jī)組容量和數(shù)量的選擇原則 （3 3）一般船舶電站設(shè)置）一般船舶電站設(shè)置2 2至至3 3臺(tái)臺(tái)( (包括備用機(jī)組包括備用機(jī)組) )同同 型號(hào)、同容量的機(jī)組，最多

10、為型號(hào)、同容量的機(jī)組，最多為4 4臺(tái)臺(tái)( (電力推進(jìn)除外電力推進(jìn)除外) )。 （1 1）應(yīng)能滿足船舶在各種運(yùn)行工況下的用電量）應(yīng)能滿足船舶在各種運(yùn)行工況下的用電量, , 并有適當(dāng)?shù)脑Ａ坎⒂羞m當(dāng)?shù)脑Ａ? ,以保證連續(xù)可靠的供電。以實(shí)以保證連續(xù)可靠的供電。以實(shí) 際用電量最大的運(yùn)行工況為基礎(chǔ)來(lái)確定。際用電量最大的運(yùn)行工況為基礎(chǔ)來(lái)確定。 （2 2）裕量功率不能太大，以保證其經(jīng)濟(jì)性。）裕量功率不能太大，以保證其經(jīng)濟(jì)性。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 (4) (4) 發(fā)電機(jī)組的總?cè)萘繘Q定于電站的總?cè)萘?，發(fā)電機(jī)組的總?cè)萘繘Q定于電站的總?cè)?/p>

11、量， 發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量和機(jī)組數(shù)量由以下幾個(gè)基發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量和機(jī)組數(shù)量由以下幾個(gè)基 本原則確定：本原則確定： 單機(jī)組容量單機(jī)組容量( (最高負(fù)荷最高負(fù)荷80%80%確定為宜確定為宜) ) 船舶電站必須有備用機(jī)組船舶電站必須有備用機(jī)組( (滿足各種工況滿足各種工況) ) 各機(jī)組的使用壽命應(yīng)與主機(jī)壽命相當(dāng)各機(jī)組的使用壽命應(yīng)與主機(jī)壽命相當(dāng) 維修管理方便維修管理方便 船舶電站的實(shí)際容量綜合考慮了船舶電動(dòng)機(jī)的船舶電站的實(shí)際容量綜合考慮了船舶電動(dòng)機(jī)的 利用系數(shù)，負(fù)荷系數(shù)同時(shí)性系數(shù)等因素。利用系數(shù)，負(fù)荷系數(shù)同時(shí)性系數(shù)等因素。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)

12、學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.1.4 12.1.4 應(yīng)急發(fā)電機(jī)容量的確定應(yīng)急發(fā)電機(jī)容量的確定 一般規(guī)范都規(guī)定客船和一般規(guī)范都規(guī)定客船和500總噸以上的貨船總噸以上的貨船 應(yīng)設(shè)有獨(dú)立的應(yīng)急電源。它可以是發(fā)電機(jī)應(yīng)設(shè)有獨(dú)立的應(yīng)急電源。它可以是發(fā)電機(jī)(大應(yīng)大應(yīng) 急急) ，也可以是蓄電池組，也可以是蓄電池組(小應(yīng)急小應(yīng)急) 。作為應(yīng)急電。作為應(yīng)急電 源使用的發(fā)電機(jī)稱(chēng)為應(yīng)急發(fā)電機(jī)源使用的發(fā)電機(jī)稱(chēng)為應(yīng)急發(fā)電機(jī)。 應(yīng)急發(fā)電機(jī)應(yīng)具有獨(dú)立的冷卻和燃油供給單應(yīng)急發(fā)電機(jī)應(yīng)具有獨(dú)立的冷卻和燃油供給單 元，并設(shè)有滿足規(guī)則要求的起動(dòng)裝置。當(dāng)船舶發(fā)元，并設(shè)有滿足規(guī)則要求的起動(dòng)裝置。當(dāng)船舶發(fā) 生火災(zāi)或其他災(zāi)害引起主電源供電實(shí)效

13、時(shí)它能自生火災(zāi)或其他災(zāi)害引起主電源供電實(shí)效時(shí)它能自 動(dòng)起動(dòng)和自動(dòng)向應(yīng)急電網(wǎng)供電，盡快承擔(dān)額定負(fù)動(dòng)起動(dòng)和自動(dòng)向應(yīng)急電網(wǎng)供電，盡快承擔(dān)額定負(fù) 載，最長(zhǎng)時(shí)間不得超過(guò)載，最長(zhǎng)時(shí)間不得超過(guò)45秒。秒。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 確定應(yīng)急發(fā)電機(jī)的容量通?；谙率鲈O(shè)備所確定應(yīng)急發(fā)電機(jī)的容量通?；谙率鲈O(shè)備所 需的電功率，即：航行燈、信號(hào)燈、應(yīng)急照明設(shè)需的電功率，即：航行燈、信號(hào)燈、應(yīng)急照明設(shè) 備、應(yīng)急報(bào)警和信號(hào)裝置、火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警裝置備、應(yīng)急報(bào)警和信號(hào)裝置、火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警裝置 及防火門(mén)的固定和釋放系統(tǒng)；在緊急狀態(tài)下所需及防火門(mén)的固定

14、和釋放系統(tǒng)；在緊急狀態(tài)下所需 要的船內(nèi)通信設(shè)備、應(yīng)急消防泵、自動(dòng)噴水泵、要的船內(nèi)通信設(shè)備、應(yīng)急消防泵、自動(dòng)噴水泵、 應(yīng)急艙底泵及其電動(dòng)遙控設(shè)備、應(yīng)急時(shí)使用的舵應(yīng)急艙底泵及其電動(dòng)遙控設(shè)備、應(yīng)急時(shí)使用的舵 機(jī)、動(dòng)力操作水密門(mén)及其指示器、報(bào)警器、其他機(jī)、動(dòng)力操作水密門(mén)及其指示器、報(bào)警器、其他 需要應(yīng)急發(fā)電機(jī)供電的用電設(shè)備需要應(yīng)急發(fā)電機(jī)供電的用電設(shè)備 一般應(yīng)急發(fā)電機(jī)需對(duì)舵機(jī)之類(lèi)較大的電動(dòng)機(jī)一般應(yīng)急發(fā)電機(jī)需對(duì)舵機(jī)之類(lèi)較大的電動(dòng)機(jī) 負(fù)載供電，在確定容量時(shí)，應(yīng)考慮到最大電動(dòng)機(jī)負(fù)載供電，在確定容量時(shí)，應(yīng)考慮到最大電動(dòng)機(jī) 起動(dòng)時(shí)瞬態(tài)電壓降的影響。起動(dòng)時(shí)瞬態(tài)電壓降的影響。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23

15、課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.2 12.2.1 配電裝置分類(lèi)配電裝置分類(lèi) 主配電板主配電板 應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板 蓄電池充放電板蓄電池充放電板 分配電板分配電板 岸電箱和岸電箱和 交流配電板交流配電板 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.2.2 主配電板的構(gòu)成及功能主配電板的構(gòu)成及功能 由發(fā)電機(jī)控制屏、并車(chē)屏、負(fù)載屏和連接母線四部分組成。由發(fā)電機(jī)控制屏、并車(chē)屏、負(fù)載屏和連接母線四部分組成。 并車(chē)屏并車(chē)屏負(fù)載屏負(fù)載屏發(fā)電機(jī)控制屏發(fā)電機(jī)控制屏 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件

16、 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 其下部分一般安裝發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制裝置；控制屏內(nèi)裝其下部分一般安裝發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制裝置；控制屏內(nèi)裝 有逆功率繼電器、儀用互感器。有逆功率繼電器、儀用互感器。 1) 發(fā)電機(jī)控制屏發(fā)電機(jī)控制屏 用來(lái)控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和保護(hù)發(fā)電機(jī)組用來(lái)控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和保護(hù)發(fā)電機(jī)組。每臺(tái)發(fā)電機(jī)組。每臺(tái)發(fā)電機(jī)組 均配有單獨(dú)的控制屏。均配有單獨(dú)的控制屏。 其上部分裝有電流表及其轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、電壓表及其轉(zhuǎn)換開(kāi)其上部分裝有電流表及其轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、電壓表及其轉(zhuǎn)換開(kāi) 關(guān)、頻率表、功率表、功率因數(shù)表；關(guān)、頻率表、功率表、功率因數(shù)表； 其中間部分安裝發(fā)電機(jī)的主開(kāi)關(guān)、原動(dòng)機(jī)的調(diào)速開(kāi)關(guān)、其中

17、間部分安裝發(fā)電機(jī)的主開(kāi)關(guān)、原動(dòng)機(jī)的調(diào)速開(kāi)關(guān)、 按鈕等；按鈕等； 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 負(fù)載屏上裝有裝置式空氣開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、轉(zhuǎn)換負(fù)載屏上裝有裝置式空氣開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、轉(zhuǎn)換 開(kāi)關(guān)、絕緣指示燈、兆歐表以及與岸電箱相連的岸電開(kāi)開(kāi)關(guān)、絕緣指示燈、兆歐表以及與岸電箱相連的岸電開(kāi) 關(guān)等。關(guān)等。 2) 并車(chē)屏并車(chē)屏 用作發(fā)電機(jī)組的并車(chē)整步操作用作發(fā)電機(jī)組的并車(chē)整步操作。其面板上裝有同步表、。其面板上裝有同步表、 同步指示燈、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、操縱按鈕及指示燈等。有些并同步指示燈、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、操縱按鈕及指示燈等。有些并 車(chē)屏里面

18、還設(shè)有匯流排分段隔離開(kāi)關(guān)、粗同步電抗器等。車(chē)屏里面還設(shè)有匯流排分段隔離開(kāi)關(guān)、粗同步電抗器等。 3.負(fù)載屏負(fù)載屏 用來(lái)分配電能并對(duì)各饋電線路進(jìn)行控制、監(jiān)視和保護(hù)，用來(lái)分配電能并對(duì)各饋電線路進(jìn)行控制、監(jiān)視和保護(hù)， 并將電能供給各用電設(shè)備或分電箱并將電能供給各用電設(shè)備或分電箱。包括動(dòng)力負(fù)載屏和。包括動(dòng)力負(fù)載屏和 照明負(fù)載屏。照明負(fù)載屏。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 4) 匯流排匯流排 交流匯流排按從上到下交流匯流排按從上到下(垂直排列垂直排列)、從左到、從左到 右、從前到后右、從前到后(水平布置水平布置)的順序依次為的順序依次

19、為A相相 (綠色綠色)，B相相(黃色黃色)，C相相(褐色或紫色褐色或紫色)，中線，中線 為淺藍(lán)色。為淺藍(lán)色。 直流匯流排按從上到下直流匯流排按從上到下(垂直排列垂直排列)、從左到右、從左到右 、從前到后、從前到后(水平布置水平布置)的順序?yàn)檎龢O的順序?yàn)檎龢O(紅色紅色)， 負(fù)極負(fù)極(藍(lán)色藍(lán)色)，中線，中線(綠色和黃色間隔綠色和黃色間隔)。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.2.3 分配電板分配電板 實(shí)際中實(shí)際中,區(qū)配電板和分配電板統(tǒng)稱(chēng)為分配電板。區(qū)配電板和分配電板統(tǒng)稱(chēng)為分配電板。 區(qū)（分）配電板是向成組用電設(shè)備進(jìn)行區(qū)（分）

20、配電板是向成組用電設(shè)備進(jìn)行 供電的開(kāi)關(guān)和控制設(shè)備的組合裝置。供電的開(kāi)關(guān)和控制設(shè)備的組合裝置。 區(qū)配電板主要是控制其他區(qū)域配電板、區(qū)配電板主要是控制其他區(qū)域配電板、 分配電板或向正常工作電流大于分配電板或向正常工作電流大于16A的電氣設(shè)的電氣設(shè) 備供電。備供電。 分配電板一般只向單一性質(zhì)負(fù)載供電分配電板一般只向單一性質(zhì)負(fù)載供電,主主 要用作對(duì)額定電流不超過(guò)要用作對(duì)額定電流不超過(guò)16A的最后分支電路的最后分支電路 進(jìn)行電能分配。進(jìn)行電能分配。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.2.4 應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板 用來(lái)控制和監(jiān)視應(yīng)急

21、發(fā)電機(jī)組的工作情況，并向船用來(lái)控制和監(jiān)視應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的工作情況，并向船 舶應(yīng)急用電設(shè)備供電舶應(yīng)急用電設(shè)備供電。 應(yīng)急配電板用于應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制和監(jiān)視，并向應(yīng)急應(yīng)急配電板用于應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制和監(jiān)視，并向應(yīng)急 用電設(shè)備供電。它與應(yīng)急發(fā)電機(jī)組安裝在同一艙室用電設(shè)備供電。它與應(yīng)急發(fā)電機(jī)組安裝在同一艙室 內(nèi)，一般位于艇甲板上。應(yīng)急配電板由應(yīng)急發(fā)電機(jī)內(nèi)，一般位于艇甲板上。應(yīng)急配電板由應(yīng)急發(fā)電機(jī) 控制屏和應(yīng)急配電屏組成，其上面安裝的儀器儀表控制屏和應(yīng)急配電屏組成，其上面安裝的儀器儀表 與主配電板基本相同。應(yīng)急發(fā)電機(jī)總是單機(jī)運(yùn)行，與主配電板基本相同。應(yīng)急發(fā)電機(jī)總是單機(jī)運(yùn)行， 所以不需要并車(chē)屏、逆功率繼電器和同步表

22、。所以不需要并車(chē)屏、逆功率繼電器和同步表。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 應(yīng)急電網(wǎng)平時(shí)可由主配電板供電，當(dāng)主發(fā)電機(jī)發(fā)生應(yīng)急電網(wǎng)平時(shí)可由主配電板供電，當(dāng)主發(fā)電機(jī)發(fā)生 故障或檢修時(shí)才由應(yīng)急發(fā)電機(jī)組供電。主配電板連故障或檢修時(shí)才由應(yīng)急發(fā)電機(jī)組供電。主配電板連 通應(yīng)急配電板有供電通應(yīng)急配電板有供電聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān), 它與應(yīng)急配電板的它與應(yīng)急配電板的 主開(kāi)關(guān)之間設(shè)有電氣聯(lián)鎖，以保證主發(fā)電機(jī)并向電主開(kāi)關(guān)之間設(shè)有電氣聯(lián)鎖，以保證主發(fā)電機(jī)并向電 網(wǎng)供電網(wǎng)供電 (即主網(wǎng)不失電即主網(wǎng)不失電) 時(shí)，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組不工作。時(shí)，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組不工作。

23、應(yīng)急配電板的電源開(kāi)關(guān)與主配電板接向應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板的電源開(kāi)關(guān)與主配電板接向應(yīng)急配電板 供電聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)之間設(shè)有供電聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)之間設(shè)有電氣聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.2.5 充放電板充放電板 船舶小應(yīng)急照明，操縱儀器和無(wú)線電設(shè)備的電源均采用船舶小應(yīng)急照明，操縱儀器和無(wú)線電設(shè)備的電源均采用 蓄電池，船舶設(shè)置充放電板對(duì)蓄電池進(jìn)行充電、放電，蓄電池，船舶設(shè)置充放電板對(duì)蓄電池進(jìn)行充電、放電， 實(shí)現(xiàn)向用電設(shè)備正常供電。實(shí)現(xiàn)向用電設(shè)備正常供電。 （4）當(dāng)主電網(wǎng)、應(yīng)急電網(wǎng)都失電的情況下，能自動(dòng)接通）當(dāng)主電網(wǎng)、應(yīng)急電網(wǎng)

24、都失電的情況下，能自動(dòng)接通 蓄電池的放電回路直接向小應(yīng)急用戶供電。蓄電池的放電回路直接向小應(yīng)急用戶供電。 （1）對(duì)船上安裝的蓄電池組進(jìn)行充電和放電；）對(duì)船上安裝的蓄電池組進(jìn)行充電和放電； （2）控制和監(jiān)視充電電源的工作情況；）控制和監(jiān)視充電電源的工作情況； （3）將蓄電池組的電能分配給船上的低壓用電設(shè)備；）將蓄電池組的電能分配給船上的低壓用電設(shè)備； 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.2.6 蓄電池蓄電池 1) 蓄電池在船舶上的應(yīng)用蓄電池在船舶上的應(yīng)用 (1) 作為應(yīng)急電源或備用電源，一般商船都把蓄電池作為作為應(yīng)急電源或備

25、用電源，一般商船都把蓄電池作為 船舶小應(yīng)急電源，在船舶主電網(wǎng)失電而應(yīng)急發(fā)電機(jī)組尚船舶小應(yīng)急電源，在船舶主電網(wǎng)失電而應(yīng)急發(fā)電機(jī)組尚 未正常供電的時(shí)間內(nèi)，蓄電池組則供電給小應(yīng)急負(fù)載；未正常供電的時(shí)間內(nèi)，蓄電池組則供電給小應(yīng)急負(fù)載； (2) 作為低壓設(shè)備的電源（如供電給無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)、自作為低壓設(shè)備的電源（如供電給無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)、自 動(dòng)電話交換機(jī)和各種警報(bào)器）；動(dòng)電話交換機(jī)和各種警報(bào)器）； (3)作為應(yīng)急發(fā)電機(jī)組和救生艇上柴油機(jī)的起動(dòng)電源，用作為應(yīng)急發(fā)電機(jī)組和救生艇上柴油機(jī)的起動(dòng)電源，用 作羅經(jīng)的直流電源等。作羅經(jīng)的直流電源等。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教

26、研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 2) 船用蓄電池的類(lèi)別船用蓄電池的類(lèi)別 船用蓄電池有酸性蓄電池和堿性蓄電池兩大類(lèi)。船用蓄電池有酸性蓄電池和堿性蓄電池兩大類(lèi)。 酸性蓄電池也稱(chēng)為鉛酸蓄電池，船用歷史最久，酸性蓄電池也稱(chēng)為鉛酸蓄電池，船用歷史最久， 常用于柴油機(jī)的起動(dòng)和應(yīng)急照明。常用于柴油機(jī)的起動(dòng)和應(yīng)急照明。 堿性蓄電池包括鎘堿性蓄電池包括鎘-鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、鐵-鎳蓄電池、鋅鎳蓄電池、鋅- 銀蓄電池和鎘銀蓄電池和鎘-銀蓄電池等，主要用于無(wú)線電通信銀蓄電池等，主要用于無(wú)線電通信 設(shè)備。但價(jià)格較高，民用船舶較少采用。設(shè)備。但價(jià)格較高，民用船舶較少采用。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課

27、件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 3) 蓄電池的主要性能蓄電池的主要性能 酸性電池的充放電曲線酸性電池的充放電曲線堿性電池的充放電曲線堿性電池的充放電曲線 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 4) 蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理 (1) 酸性蓄電池酸性蓄電池 酸性蓄電池的結(jié)構(gòu)酸性蓄電池的結(jié)構(gòu) 酸性蓄電池主要由容器、酸性蓄電池主要由容器、 極板和隔板等幾部分組極板和隔板等幾部分組 正極的活性物質(zhì)是二氧正極的活性物質(zhì)是二氧 化鉛（化鉛（PbO2） 負(fù)極的活性物質(zhì)是海綿負(fù)極的活性物質(zhì)是海綿 狀純鉛

28、（狀純鉛（Pb） 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 酸性蓄電池的電解液為濃度在酸性蓄電池的電解液為濃度在27-37的稀的稀 硫酸溶液，比重為硫酸溶液，比重為128131。酸性電池是。酸性電池是 利用鉛、二氧化鉛和硫酸的化學(xué)反應(yīng)來(lái)儲(chǔ)存電利用鉛、二氧化鉛和硫酸的化學(xué)反應(yīng)來(lái)儲(chǔ)存電 能和釋放電能的，能和釋放電能的， 424422 22SOPOHSOPPSOHOP bbbb 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 充電時(shí)電解液稀硫酸的比重會(huì)增加；放電時(shí)由于生充電時(shí)電解液稀硫酸

29、的比重會(huì)增加；放電時(shí)由于生 成水，比重降低。成水，比重降低。實(shí)際工程中采用比重計(jì)來(lái)測(cè)量電實(shí)際工程中采用比重計(jì)來(lái)測(cè)量電 解液的比重，從而估計(jì)出蓄電池電動(dòng)勢(shì)的大小。酸解液的比重，從而估計(jì)出蓄電池電動(dòng)勢(shì)的大小。酸 性蓄電池的電動(dòng)勢(shì)，主要與電解液比重性蓄電池的電動(dòng)勢(shì)，主要與電解液比重d有關(guān)。比有關(guān)。比 重高，電動(dòng)勢(shì)也高，重高，電動(dòng)勢(shì)也高，E與與d之間的關(guān)系可由經(jīng)驗(yàn)公之間的關(guān)系可由經(jīng)驗(yàn)公 式來(lái)表示。式來(lái)表示。 dE84. 0 如在蓄電池充電完畢將外電路斷開(kāi)后，測(cè)得的比重如在蓄電池充電完畢將外電路斷開(kāi)后，測(cè)得的比重 為為1.28時(shí)，則根據(jù)上式可估算出其電動(dòng)勢(shì)為時(shí)，則根據(jù)上式可估算出其電動(dòng)勢(shì)為2.12V。

30、船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 (2) 堿性蓄電池堿性蓄電池 由容器、極板和活性物質(zhì)構(gòu)成由容器、極板和活性物質(zhì)構(gòu)成 堿性蓄電池可分為鎘堿性蓄電池可分為鎘鎳鎳(Cd-NJ)、鐵、鐵-鎳鎳(Fe-Ni)、 鋅鋅銀銀(Zn-Ag)、鎘、鎘銀銀(Cd-Ag)等系列。船舶主要采等系列。船舶主要采 用鎘用鎘鎳、鐵鎳、鐵鎳蓄電池，下面以鎘鎳蓄電池，下面以鎘鎳堿性蓄電池鎳堿性蓄電池 為例作介紹。為例作介紹。 堿性蓄電池的電解液為堿性蓄電池的電解液為20的氫氧化鉀的氫氧化鉀(KOH)水溶液水溶液 (或純氫氧化鈉溶液或純氫氧化鈉溶液)，比重為，

31、比重為1.21.27。蓄電池充電時(shí)。蓄電池充電時(shí) 將電能變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)將化學(xué)能變?yōu)殡娔軐㈦娔茏優(yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)將化學(xué)能變?yōu)殡娔?輸送給用電設(shè)備，兩電極所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是可逆的。輸送給用電設(shè)備，兩電極所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是可逆的。 在充放電過(guò)程中總的化學(xué)反應(yīng)方程式為：在充放電過(guò)程中總的化學(xué)反應(yīng)方程式為： 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 223 )(22)()(22OHNKOHOHCOHNKOHC idid 堿性蓄電池中每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為堿性蓄電池中每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.25V。放電時(shí)，電壓。放電時(shí)，電壓 變化在

32、變化在1.21V范圍內(nèi)，電流增大時(shí)可達(dá)到范圍內(nèi)，電流增大時(shí)可達(dá)到0.7V，低于，低于0.7V 就不應(yīng)再放電。充電時(shí)，電壓變化在就不應(yīng)再放電。充電時(shí)，電壓變化在1.4I.8V范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 電解液在充放電過(guò)程中只作電流的傳導(dǎo)體，不參與化學(xué)電解液在充放電過(guò)程中只作電流的傳導(dǎo)體，不參與化學(xué) 反應(yīng)，其濃度不變，因而不能根據(jù)比重來(lái)判斷充放電的反應(yīng)，其濃度不變，因而不能根據(jù)比重來(lái)判斷充放電的 程度，只能采取測(cè)量電壓的方法來(lái)判斷堿性蓄電池的充程度，只能采取測(cè)量電壓的方法來(lái)判斷堿性蓄電池的充 放電的程度。放電的程度。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自

33、動(dòng)化教研室 (2) 蓄電池的容量蓄電池的容量 蓄電池的儲(chǔ)存電能的能力稱(chēng)為容量。容量一般用安培蓄電池的儲(chǔ)存電能的能力稱(chēng)為容量。容量一般用安培小時(shí)來(lái)表小時(shí)來(lái)表 示，它等于放電電流示，它等于放電電流I與放電時(shí)間與放電時(shí)間t的乘積，即，的乘積，即，Q=I t(Ah) 。 堿性蓄電池的容量一般是以堿性蓄電池的容量一般是以8小時(shí)小時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)放電電流。作為標(biāo)準(zhǔn)放電電流。 酸性蓄電池通常以酸性蓄電池通常以10小時(shí)小時(shí)的的放電電流放電電流為標(biāo)準(zhǔn)放電電流。額定容為標(biāo)準(zhǔn)放電電流。額定容 量被定義為在電解液溫度為量被定義為在電解液溫度為25，以，以10小時(shí)放電電流連續(xù)放電小時(shí)放電電流連續(xù)放電 至終止電壓時(shí)所輸出的容量

34、。至終止電壓時(shí)所輸出的容量。 例如例如200Ah容量的酸性蓄電池是指能以容量的酸性蓄電池是指能以20A的電流放電的電流放電10h。 蓄電池的容量與放電電流的大小及電解液的溫度有關(guān)，因此如蓄電池的容量與放電電流的大小及電解液的溫度有關(guān)，因此如 果超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)放電電流進(jìn)行放電，不但會(huì)降低容量，而且會(huì)嚴(yán)重果超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)放電電流進(jìn)行放電，不但會(huì)降低容量，而且會(huì)嚴(yán)重 影響蓄電池的壽命。影響蓄電池的壽命。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 5) 船用蓄電池的充放電方式船用蓄電池的充放電方式 充電種類(lèi)充電種類(lèi) 初次充電初次充電 、正常充電、均衡充電

35、、正常充電、均衡充電 初次充電初次充電使用鉛酸電池時(shí)，初次向電池內(nèi)加入電使用鉛酸電池時(shí)，初次向電池內(nèi)加入電 解液進(jìn)行充電，充電的第一階段電流為額定容量的解液進(jìn)行充電，充電的第一階段電流為額定容量的 0.07，充到單格電壓上升到，充到單格電壓上升到2.4V為止為止,第二階段電流為第二階段電流為 額定容量的額定容量的0.04,充到單格電壓上升到充到單格電壓上升到2.5V，且相對(duì)密，且相對(duì)密 度和電壓在度和電壓在3小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定。小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 正常充電正常充電對(duì)已經(jīng)放過(guò)電的鉛酸電池對(duì)已經(jīng)放過(guò)電的鉛酸電池

36、,為了使其為了使其 恢復(fù)到原來(lái)規(guī)定容量而進(jìn)行的充電恢復(fù)到原來(lái)規(guī)定容量而進(jìn)行的充電,充電分兩個(gè)基充電分兩個(gè)基 本點(diǎn)階段本點(diǎn)階段,第一階段按標(biāo)準(zhǔn)充電電制的電流第一階段按標(biāo)準(zhǔn)充電電制的電流(額定容額定容 量的量的0.1)充電充電6-7小時(shí)小時(shí),第二階段用第一階段電流的第二階段用第一階段電流的 一半充電一半充電2-3小時(shí)小時(shí).對(duì)已經(jīng)放過(guò)電的堿性電池對(duì)已經(jīng)放過(guò)電的堿性電池,第一階第一階 段用段用1/4容量的電流充電容量的電流充電6-7小時(shí)小時(shí),第二階段用第一階第二階段用第一階 段電流的一半充電段電流的一半充電2-3小時(shí)小時(shí),然后再效正電解液然后再效正電解液,整個(gè)整個(gè) 充電過(guò)程結(jié)束充電過(guò)程結(jié)束. 船舶電氣

37、設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 均衡充電均衡充電多個(gè)小電池組合使用的蓄電池在長(zhǎng)多個(gè)小電池組合使用的蓄電池在長(zhǎng) 時(shí)間使用后，各小電池往往產(chǎn)生相對(duì)密度、容量時(shí)間使用后，各小電池往往產(chǎn)生相對(duì)密度、容量 和不均衡現(xiàn)象，為此需要每月進(jìn)行一次均衡充電，和不均衡現(xiàn)象，為此需要每月進(jìn)行一次均衡充電， 其方法是先進(jìn)行正常充電；靜置其方法是先進(jìn)行正常充電；靜置1小時(shí)后，用初次小時(shí)后，用初次 充電第二階段的電流充到有劇烈氣泡產(chǎn)生為止；充電第二階段的電流充到有劇烈氣泡產(chǎn)生為止； 再靜置再靜置1小時(shí)，反復(fù)上述充電過(guò)程，直到電壓和相小時(shí)，反復(fù)上述充電過(guò)程，直到

38、電壓和相 對(duì)密度保持穩(wěn)定才完成。對(duì)密度保持穩(wěn)定才完成。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 充電的方法充電的方法 恒壓充電法、恒流充電法、分段恒流充電法、浮恒壓充電法、恒流充電法、分段恒流充電法、浮 充電法、過(guò)充法。充電法、過(guò)充法。 恒壓充電法恒壓充電法充電過(guò)程中充電電壓始終保持不充電過(guò)程中充電電壓始終保持不 變變,這種方法裝置簡(jiǎn)單這種方法裝置簡(jiǎn)單,方法容易。但是，剛開(kāi)始充方法容易。但是，剛開(kāi)始充 電時(shí)，充電電流大大超過(guò)正常充電電流，容易造電時(shí)，充電電流大大超過(guò)正常充電電流，容易造 成極板彎曲，活性物質(zhì)脫落。此外，隨著蓄電池成極

39、板彎曲，活性物質(zhì)脫落。此外，隨著蓄電池 電壓的上升，充電電流逐漸減小，會(huì)使極板深處電壓的上升，充電電流逐漸減小，會(huì)使極板深處 得不到很好的還原，電能貯藏不足，因此，船上得不到很好的還原，電能貯藏不足，因此，船上 一般不采用。一般不采用。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 恒流充電法恒流充電法充電過(guò)程中充電電流始終保持不充電過(guò)程中充電電流始終保持不 變。由于充電過(guò)程中電池電壓逐漸升高，為保持變。由于充電過(guò)程中電池電壓逐漸升高，為保持 充電電流不致減少，充電電源的電壓就必須不斷充電電流不致減少，充電電源的電壓就必須不斷 提高。這種

40、要求給操作帶來(lái)很多麻煩，而且到充提高。這種要求給操作帶來(lái)很多麻煩，而且到充 電后期，充電電流還是很大，會(huì)造成電解液中的電后期，充電電流還是很大，會(huì)造成電解液中的 水分解，形成很多氣泡，不僅損失電能，也容易水分解，形成很多氣泡，不僅損失電能，也容易 破壞極板。破壞極板。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 分段恒流充電法分段恒流充電法 第一階段充電電流調(diào)整在第一階段充電電流調(diào)整在1/10額定容量值上進(jìn)額定容量值上進(jìn) 行充電；按第一階段充電電流充電行充電；按第一階段充電電流充電10小時(shí)左右，小時(shí)左右， 單個(gè)電池上升至單個(gè)電池上升至2

41、.4V左右時(shí)左右時(shí)(蓄電池可能會(huì)發(fā)出氣蓄電池可能會(huì)發(fā)出氣 泡泡)，應(yīng)轉(zhuǎn)入第二階段充電；，應(yīng)轉(zhuǎn)入第二階段充電； 第二階段充電電流調(diào)整在第二階段充電電流調(diào)整在1/20額定容量值上進(jìn)額定容量值上進(jìn) 行充電；按第二階段充電電流充電行充電；按第二階段充電電流充電35小時(shí)，調(diào)小時(shí)，調(diào) 整電解液的比重，使其達(dá)到整電解液的比重，使其達(dá)到1.285左右；左右； 再按第二階段充電電流充電再按第二階段充電電流充電1小時(shí)，至此即完小時(shí)，至此即完 成整個(gè)充電。成整個(gè)充電。 目前，多數(shù)船舶上都采用此法。目前，多數(shù)船舶上都采用此法。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自

42、動(dòng)化教研室 浮充法浮充法 蓄電池直接和直流電源并聯(lián)，電網(wǎng)向其他負(fù)蓄電池直接和直流電源并聯(lián)，電網(wǎng)向其他負(fù) 載供電，同時(shí)也向蓄電池充電，當(dāng)外負(fù)載減少時(shí)，載供電，同時(shí)也向蓄電池充電，當(dāng)外負(fù)載減少時(shí)， 電網(wǎng)電壓略有升高，充電電流自動(dòng)增加；反之則電網(wǎng)電壓略有升高，充電電流自動(dòng)增加；反之則 自動(dòng)減少。由于這種充電方法充電電流是浮動(dòng)的，自動(dòng)減少。由于這種充電方法充電電流是浮動(dòng)的， 故稱(chēng)浮充法。一旦電網(wǎng)因故失電，蓄電池可立即故稱(chēng)浮充法。一旦電網(wǎng)因故失電，蓄電池可立即 代替發(fā)動(dòng)機(jī)向用戶供電。這種方法，一般用于直代替發(fā)動(dòng)機(jī)向用戶供電。這種方法，一般用于直 流發(fā)動(dòng)機(jī)由主軸帶動(dòng)的小型船舶，如小型漁船等。流發(fā)動(dòng)機(jī)由主軸

43、帶動(dòng)的小型船舶，如小型漁船等。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 過(guò)充法過(guò)充法 蓄電池在使用過(guò)程中往往因長(zhǎng)期充電不足，蓄電池在使用過(guò)程中往往因長(zhǎng)期充電不足， 過(guò)放電或外部短路等原因使極板硫化，從而使充過(guò)放電或外部短路等原因使極板硫化，從而使充 電電壓和電解液相對(duì)密度都不容易上升。為了使電電壓和電解液相對(duì)密度都不容易上升。為了使 蓄電池良好運(yùn)行，對(duì)下列情況必須進(jìn)行過(guò)充電。蓄電池良好運(yùn)行，對(duì)下列情況必須進(jìn)行過(guò)充電。 蓄電池放電到極限電壓以下；蓄電池放電到極限電壓以下； 蓄電池放電后，停放蓄電池放電后，停放12晝夜沒(méi)有及時(shí)充電；晝夜

44、沒(méi)有及時(shí)充電； 蓄電池極板抽出過(guò)；蓄電池極板抽出過(guò)； 以最大電流放電超過(guò)限度以最大電流放電超過(guò)限度 電解液內(nèi)混有雜質(zhì)電解液內(nèi)混有雜質(zhì) 個(gè)別電池極板硫化，充電時(shí)相對(duì)密度不易上升。個(gè)別電池極板硫化，充電時(shí)相對(duì)密度不易上升。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 通常對(duì)長(zhǎng)期擔(dān)負(fù)工作的蓄電池，每月至少進(jìn)行通常對(duì)長(zhǎng)期擔(dān)負(fù)工作的蓄電池，每月至少進(jìn)行 一次過(guò)充電，對(duì)負(fù)載較輕的蓄電池，也應(yīng)每一次過(guò)充電，對(duì)負(fù)載較輕的蓄電池，也應(yīng)每23個(gè)個(gè) 月進(jìn)行一次過(guò)充電。月進(jìn)行一次過(guò)充電。 酸性蓄電池過(guò)充電有兩種方法酸性蓄電池過(guò)充電有兩種方法： 充電終了，該用正

45、常充電率的一半電流繼續(xù)充電。充電終了，該用正常充電率的一半電流繼續(xù)充電。 在電壓和電解液相對(duì)密度均為最大值時(shí)，每隔半小在電壓和電解液相對(duì)密度均為最大值時(shí)，每隔半小 時(shí)觀察一次電壓和測(cè)量一次相對(duì)密度。連續(xù)四次，時(shí)觀察一次電壓和測(cè)量一次相對(duì)密度。連續(xù)四次， 如無(wú)變化，而極板冒泡激烈，即停止充電。如無(wú)變化，而極板冒泡激烈，即停止充電。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 充電結(jié)束后，停止充電充電結(jié)束后，停止充電1小時(shí)，再改用正常充電小時(shí)，再改用正常充電 率的一半電流充電，至冒泡后停止率的一半電流充電，至冒泡后停止1h，再充，如此，再充

46、，如此 重復(fù)重復(fù)23次，直至電壓及相對(duì)密度均無(wú)變化并冒泡次，直至電壓及相對(duì)密度均無(wú)變化并冒泡 激烈為止。激烈為止。 對(duì)于堿性蓄電池對(duì)于堿性蓄電池，一般工作，一般工作1012次充放電循環(huán)或次充放電循環(huán)或 每月應(yīng)進(jìn)行一次過(guò)充電。充電方法是以正常充電電每月應(yīng)進(jìn)行一次過(guò)充電。充電方法是以正常充電電 流充流充6h，再以正常充電電流的一半連續(xù)充電，再以正常充電電流的一半連續(xù)充電6小時(shí)。小時(shí)。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 蓄電池充、放電終了的判斷蓄電池充、放電終了的判斷 可根據(jù)電解液的相對(duì)密度可根據(jù)電解液的相對(duì)密度(比重比重)及蓄電池

47、的及蓄電池的 電壓進(jìn)行判斷。電壓進(jìn)行判斷。 根據(jù)電解液的相對(duì)密度判斷，即當(dāng)蓄電池充電根據(jù)電解液的相對(duì)密度判斷，即當(dāng)蓄電池充電 到電解液的相對(duì)密度為到電解液的相對(duì)密度為1.2751.31時(shí)，正、負(fù)極時(shí)，正、負(fù)極 板的活性物質(zhì)已接近放出全部硫酸，即電池已被板的活性物質(zhì)已接近放出全部硫酸，即電池已被 “充足充足”； 放電時(shí)，蓄電池放電到電解液相對(duì)密度為放電時(shí)，蓄電池放電到電解液相對(duì)密度為 1.13-1.18時(shí)，正、負(fù)極板的活性物質(zhì)已接近全部時(shí)，正、負(fù)極板的活性物質(zhì)已接近全部 轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，即蓄電池的電能已經(jīng)轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，即蓄電池的電能已經(jīng)“放完放完”； 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件

48、 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 根據(jù)蓄電池的電壓的變化判斷，即蓄電池的電壓與根據(jù)蓄電池的電壓的變化判斷，即蓄電池的電壓與 電解液的相對(duì)密度有關(guān)，電解液的相對(duì)密度大，電壓電解液的相對(duì)密度有關(guān)，電解液的相對(duì)密度大，電壓 就高，反之則低。單元電池電壓平均為就高，反之則低。單元電池電壓平均為2V。當(dāng)蓄電池。當(dāng)蓄電池 開(kāi)始充電時(shí)，電壓很快上升到開(kāi)始充電時(shí)，電壓很快上升到2.1V，然后逐步緩慢上，然后逐步緩慢上 升，直到升，直到2.3V，再經(jīng)過(guò)幾小時(shí)后，升高到，再經(jīng)過(guò)幾小時(shí)后，升高到2.6V左右，左右， 并一直維持不變，而且正負(fù)極板附近劇烈冒出氣泡，并一直維持不變，而且正負(fù)極板附近

49、劇烈冒出氣泡， 這時(shí)，蓄電池已經(jīng)這時(shí)，蓄電池已經(jīng)“充足充足”。放電時(shí)，蓄電池電壓立。放電時(shí)，蓄電池電壓立 即降低到即降低到2.0-1.95V，然后逐步緩慢下將，到，然后逐步緩慢下將，到1.9V，很，很 快就降低到快就降低到1.7-1.8V，這時(shí)蓄電池已經(jīng)，這時(shí)蓄電池已經(jīng)“放完放完”，不可，不可 繼續(xù)放電，否則會(huì)腐蝕鉛板。繼續(xù)放電，否則會(huì)腐蝕鉛板。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 對(duì)于對(duì)于堿性蓄電池堿性蓄電池，充放電是否終了，主要根據(jù)，充放電是否終了，主要根據(jù) 電壓判斷。一般每個(gè)蓄電池電壓上升到電壓判斷。一般每個(gè)蓄電池電壓上升

50、到1.4- 1.8V時(shí)，而且繼續(xù)充電時(shí)，而且繼續(xù)充電1h內(nèi)不變，即認(rèn)為充電內(nèi)不變，即認(rèn)為充電 終了。放電時(shí)，則每個(gè)蓄電池電壓降低到規(guī)定終了。放電時(shí)，則每個(gè)蓄電池電壓降低到規(guī)定 的放電終止電壓時(shí)，即認(rèn)為放電終了。根據(jù)產(chǎn)的放電終止電壓時(shí)，即認(rèn)為放電終了。根據(jù)產(chǎn) 品規(guī)格不同，放電終止電壓一般在品規(guī)格不同，放電終止電壓一般在0.5-1.0V范范 圍內(nèi)。圍內(nèi)。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 蓄電池的日常維護(hù)、保養(yǎng)蓄電池的日常維護(hù)、保養(yǎng) （1）酸性蓄電池）酸性蓄電池 a. 每每10天檢查一次電壓、電解液的相對(duì)密度及高度，天檢查一次電壓

51、、電解液的相對(duì)密度及高度， 并做好記錄。如果低于規(guī)定值，要及時(shí)補(bǔ)充蒸餾水并做好記錄。如果低于規(guī)定值，要及時(shí)補(bǔ)充蒸餾水 (電解液電解液)后，進(jìn)行充電后，進(jìn)行充電,然后清潔表面。然后清潔表面。 b. 不經(jīng)常使用的蓄電池，每月至少要檢查一次，并不經(jīng)常使用的蓄電池，每月至少要檢查一次，并 進(jìn)行補(bǔ)充電。進(jìn)行補(bǔ)充電。 c. 蓄電池表面，每蓄電池表面，每3個(gè)月進(jìn)行一次徹底清潔。清潔時(shí)個(gè)月進(jìn)行一次徹底清潔。清潔時(shí) 先用溫水擦除接頭處的氧化物，然后再涂上牛油或先用溫水擦除接頭處的氧化物，然后再涂上牛油或 凡士林，防止氧化。凡士林，防止氧化。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教

52、研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 （2）堿性蓄電池）堿性蓄電池 a. 每每15天檢查一次電壓、電解液密度和高度，并天檢查一次電壓、電解液密度和高度，并 做好記錄。如果低于規(guī)定值，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充蒸餾做好記錄。如果低于規(guī)定值，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充蒸餾 水水(電解液電解液)，進(jìn)行充電，然后清潔表面，進(jìn)行充電，然后清潔表面。 b. 每每2個(gè)月檢查一次螺絲塞和透氣橡皮套管。如個(gè)月檢查一次螺絲塞和透氣橡皮套管。如 果彈性失效應(yīng)換新。果彈性失效應(yīng)換新。 c. 每每6個(gè)月要徹底清潔一次蓄電池。如果有銹蝕，個(gè)月要徹底清潔一次蓄電池。如果有銹蝕， 應(yīng)用煤油擦光，再涂上一層無(wú)酸凡士林。應(yīng)用煤油擦光，再涂上一層無(wú)酸凡士林。 船舶電氣

53、設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 蓄電池維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)蓄電池維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng) a. 注意保持蓄電池表面及整體清潔。不要有油漬注意保持蓄電池表面及整體清潔。不要有油漬 污垢在上面，絕對(duì)不允許在上面放置金屬工具、污垢在上面，絕對(duì)不允許在上面放置金屬工具、 物品，以防造成短路，損壞蓄電池。物品，以防造成短路，損壞蓄電池。 b. 保持極柱、夾頭和鐵質(zhì)提手等處的清潔。如出保持極柱、夾頭和鐵質(zhì)提手等處的清潔。如出 現(xiàn)電腐蝕或氧化物等應(yīng)及時(shí)擦試干凈，以保證現(xiàn)電腐蝕或氧化物等應(yīng)及時(shí)擦試干凈，以保證 導(dǎo)電的可靠性。平時(shí)應(yīng)將這些零件表面涂上凡導(dǎo)電的可靠

54、性。平時(shí)應(yīng)將這些零件表面涂上凡 士林，防止銹蝕。士林，防止銹蝕。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 c. 平時(shí)注意蓋好注液孔的上蓋，以防止船舶航行平時(shí)注意蓋好注液孔的上蓋，以防止船舶航行 時(shí)電解液溢出，或海水進(jìn)入到蓄電池，必須保時(shí)電解液溢出，或海水進(jìn)入到蓄電池，必須保 持氣孔暢通。持氣孔暢通。 d. 蓄電池放電終了，應(yīng)及時(shí)按要求進(jìn)行充電。蓄電池放電終了，應(yīng)及時(shí)按要求進(jìn)行充電。 e. 蓄電池室內(nèi)嚴(yán)禁煙火。蓄電池室內(nèi)嚴(yán)禁煙火。 f. 堿性蓄電池充電時(shí)，不要取下氣塞，以防止進(jìn)堿性蓄電池充電時(shí)，不要取下氣塞，以防止進(jìn) 入大量碳酸氣，而

55、使電解液失效。一般每年或入大量碳酸氣，而使電解液失效。一般每年或 使用過(guò)使用過(guò)50-100次充放電循環(huán)，應(yīng)更換一次電解次充放電循環(huán)，應(yīng)更換一次電解 液，要注意保持排氣膠官暢通，定期打開(kāi)氣塞液，要注意保持排氣膠官暢通，定期打開(kāi)氣塞 排氣，防止氣體聚集太多而造成蓄電池膨脹。排氣，防止氣體聚集太多而造成蓄電池膨脹。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 岸電箱通常設(shè)置在主甲板以上的位置岸電箱通常設(shè)置在主甲板以上的位置,面板上應(yīng)設(shè)有指面板上應(yīng)設(shè)有指 示燈以指示外來(lái)電纜是否有電示燈以指示外來(lái)電纜是否有電,箱內(nèi)還應(yīng)設(shè)置岸電相序箱內(nèi)還應(yīng)設(shè)置岸電

56、相序 的監(jiān)視設(shè)備。的監(jiān)視設(shè)備。 12.2.7 岸電箱岸電箱 相序指示器：接電容為相序指示器：接電容為A相，燈亮的為相，燈亮的為B相，燈暗的為相，燈暗的為 C相相. 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 111 (cos90sin90 )(cos( 120 )sin( 120 )(cos120sin120 ) 2 1313 () (1) 2222 ( 0.20.6) 22 CAB N UUU jRRR U jRRR UjUjUj j U jjj U j jU jj sin() A ut sin(120 ) B ut sin(120

57、) C ut A U B U C U 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 A U B U C U ( 0.50.866)( 0.20.6) ( 0.31.466) BBN UUU jUjU jU ( 0.50.866)( 0.20.6) ( 0.30.266) CCN UUU jUjU jU 1.49 B UU 0.4 C UU A U B U C U 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 萬(wàn)能式自動(dòng)空氣斷路器的框圖萬(wàn)能式自動(dòng)空氣斷路器的框圖 是一種帶有保護(hù)裝置的開(kāi)

58、關(guān)電器。由觸頭系統(tǒng)、滅弧裝是一種帶有保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)電器。由觸頭系統(tǒng)、滅弧裝 置、自由脫扣機(jī)構(gòu)、操作傳動(dòng)裝置和保護(hù)元件組成。置、自由脫扣機(jī)構(gòu)、操作傳動(dòng)裝置和保護(hù)元件組成。 12.3 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 12.3.1 觸頭和滅弧系統(tǒng)觸頭和滅弧系統(tǒng) 自動(dòng)空氣斷路器大多是采用滅弧柵進(jìn)行滅弧自動(dòng)空氣斷路器大多是采用滅弧柵進(jìn)行滅弧 在合閘時(shí)弧觸頭先接通，然后依次是副觸頭和主觸頭。而在合閘時(shí)弧觸頭先接通，然后依次是副觸頭和主觸頭。而 分閘時(shí)，主觸頭先斷開(kāi)，然后是副觸頭和弧觸頭，斷開(kāi)電分閘時(shí)，主觸頭先斷開(kāi)，然后是副觸頭和弧觸頭，

59、斷開(kāi)電 路產(chǎn)生的電弧在弧觸頭熄滅。路產(chǎn)生的電弧在弧觸頭熄滅。 觸頭由主觸頭、副觸頭和弧觸頭組成。觸頭由主觸頭、副觸頭和弧觸頭組成。 主觸頭承擔(dān)電路的正常工作電流。主觸頭承擔(dān)電路的正常工作電流。 弧觸頭是為了避免斷開(kāi)電路時(shí)產(chǎn)生的電弧燒壞主觸頭而設(shè)弧觸頭是為了避免斷開(kāi)電路時(shí)產(chǎn)生的電弧燒壞主觸頭而設(shè) 置的。置的。 副觸頭是考慮到斷開(kāi)電路時(shí)，電流由主觸頭移到弧觸頭的副觸頭是考慮到斷開(kāi)電路時(shí)，電流由主觸頭移到弧觸頭的 瞬間，可能因壓降太大產(chǎn)生電弧燒壞主觸頭而設(shè)置的。瞬間，可能因壓降太大產(chǎn)生電弧燒壞主觸頭而設(shè)置的。 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自

60、動(dòng)化教研室 自由脫扣機(jī)構(gòu)的作用是使觸頭保持閉合或迅速斷開(kāi)。自由脫扣機(jī)構(gòu)的作用是使觸頭保持閉合或迅速斷開(kāi)。 （a）合閘位置）合閘位置（b）分閘位置）分閘位置（c）準(zhǔn)備合閘位置）準(zhǔn)備合閘位置 12.3.2 自由脫扣機(jī)構(gòu)自由脫扣機(jī)構(gòu) 船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng) 2021-6-23 課 件 輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動(dòng)化教研室 自動(dòng)空氣斷路器的傳動(dòng)裝置有手柄式、連桿式、電磁式、自動(dòng)空氣斷路器的傳動(dòng)裝置有手柄式、連桿式、電磁式、 電動(dòng)式等幾種。合閘前都必須使儲(chǔ)能彈簧儲(chǔ)能電動(dòng)式等幾種。合閘前都必須使儲(chǔ)能彈簧儲(chǔ)能,自由脫扣機(jī)自由脫扣機(jī) 構(gòu)構(gòu)“再扣再扣”,利用儲(chǔ)能彈簧釋放的能量實(shí)現(xiàn)合閘。利用儲(chǔ)能彈簧釋