船舶電氣與通訊-第一章

1、船舶電氣與通訊第一章 概述1、船舶設(shè)備簡(jiǎn)介2、船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)的分類及基本內(nèi)容1、船舶設(shè)備簡(jiǎn)介船體專業(yè)船體設(shè)備輪機(jī)設(shè)備輪機(jī)專業(yè)電氣設(shè)備電氣專業(yè)船體專業(yè)主船體+上層建筑船體設(shè)備主要包括舵設(shè)備、錨設(shè)備、系泊設(shè)備、拖曳設(shè)備、起貨設(shè)備、救生設(shè)備、關(guān)閉設(shè)備、艙面屬具、艙室設(shè)備和內(nèi)裝輪機(jī)設(shè)備主要包括主機(jī)及傳動(dòng)裝置、輔助裝置、船舶管路系統(tǒng)輪機(jī)設(shè)備主機(jī)及傳動(dòng)裝置1） 主機(jī) ： 是動(dòng)力機(jī)，如蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)和柴油機(jī)等2）：接通或隔開(kāi)主機(jī)傳遞給軸系和推進(jìn)器的功率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)速、換向、減振得作用。包括：離合器、變速箱和聯(lián)軸節(jié)等。3）軸系：將主機(jī)的功率傳遞給推進(jìn)器。包括：傳動(dòng)軸、軸承和密封件等。輪機(jī)設(shè)備輔助裝置輔助鍋爐

2、裝置：用來(lái)產(chǎn)生低壓蒸汽，滿足加熱、取暖及其它生活需要。由輔助鍋爐及為其服務(wù)的燃油、給水、鼓風(fēng)、送汽設(shè)備及管路、閥件等組成。此外，還有泵站和壓縮空氣系統(tǒng)。輪機(jī)設(shè)備管路系統(tǒng)用來(lái)連接各種機(jī)械設(shè)備，傳送有關(guān)工質(zhì)如：液、氣。管路系統(tǒng)由各種閥件、管路、泵、濾器、熱交換器及其附件組成。1） 動(dòng)力管路系統(tǒng)：為推進(jìn)裝置和輔助裝置服務(wù)的管路，如：燃油、滑油、冷卻水、壓縮空氣、排氣及廢氣利用等。2）船舶系統(tǒng)：保證船舶的抗沉性及船員和旅客的正常生活所需的系統(tǒng)。如：艙底水、壓載、消防、生活供水、冷藏、空調(diào)、通風(fēng)及取暖等。電氣設(shè)備船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)總的分為三大部分：船舶電站、船舶電力網(wǎng)和電氣負(fù)載。按照在系統(tǒng)中的作用和負(fù)載的

3、性質(zhì)，又可以分八類裝置和系統(tǒng)：（1）船舶電力系統(tǒng)；（2）船舶電力拖動(dòng)裝置；（3）船舶電力推進(jìn)裝置；（4）船舶照明系統(tǒng)；（5）船舶內(nèi)部通訊；（6）船舶導(dǎo)航裝置；（7）船舶無(wú)線電通訊裝置；（8）船舶自動(dòng)化裝置；本課中講述以下內(nèi)容：船舶電力系統(tǒng)、船舶照明系統(tǒng)、船舶通訊、船舶導(dǎo)航裝置、船舶無(wú)線電通訊裝置重點(diǎn)講述船舶電力系統(tǒng)2、船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)的基本內(nèi)容（1）船舶電力系統(tǒng)主要包括以下：船舶電源裝置、船舶配電裝置、船舶電力網(wǎng)、負(fù)載、控制電器、電工測(cè)量用儀器、儀表（2）船舶電力拖動(dòng)船舶電力拖動(dòng)是船舶電氣設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。電力拖動(dòng)用電約占船舶電網(wǎng)的70%- 90%。船舶電力拖動(dòng)按機(jī)械類別可分為常規(guī)和特種

4、兩類。船舶電力拖動(dòng)常規(guī)設(shè)備船舶艙室輔助機(jī)械，如動(dòng)力裝置和船舶系統(tǒng)的各類泵、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、鍋爐、冷藏機(jī)和空調(diào)機(jī)等。船舶起錨系纜機(jī)械，如航行錨機(jī)、定位錨機(jī)、起錨系纜絞盤(pán)、系纜絞盤(pán)和絞車等。船舶起重機(jī)械，如起貨機(jī)、起重機(jī)、起艇機(jī)、電梯和吊桿等。船舶舵機(jī)，如電動(dòng)能機(jī)、舵機(jī)和舵槳機(jī)等。后3種通常又稱為船體設(shè)備（甲板機(jī)械）。船舶電力拖動(dòng)特種機(jī)械電動(dòng)機(jī)械，如泵、電磁閥和比例閥等。工程機(jī)械，如各類工程船舶特有的工作機(jī)械:挖掘機(jī)械，如絞刀、抓斗、鏈斗和泥泵等;特種起重機(jī)械，如大重量起重機(jī)、寬調(diào)速起重機(jī)等;鉆探機(jī)械，如鉆機(jī)、泥漿泵等;特種系纜機(jī)械，如移船絞車、自動(dòng)拖纜機(jī)和布纜機(jī)等。特種推進(jìn)設(shè)備，如側(cè)向推進(jìn)、低速推

5、進(jìn)和主動(dòng)舵推進(jìn)等。船舶機(jī)械，如防搖鰭、減搖水艙等。船舶機(jī)械電力拖動(dòng)除了研究電的適用類型和容量選擇外，另一個(gè)重要的內(nèi)容是控制問(wèn)題。拖動(dòng)與控制是兩個(gè)密切聯(lián)系不可分割。但是，拖動(dòng)的容量大小與控制繁易程度或性能好壞之間并無(wú)規(guī)律可循，完全依據(jù)工作機(jī)械的要求而定。常規(guī)電力拖動(dòng)與控制一般已定型并比較簡(jiǎn)單，目前基本上與機(jī)械已配套，在設(shè)計(jì)中可直接選型，不必重復(fù)設(shè)計(jì)，特種機(jī)械則由于種類繁多、規(guī)格多變、要求不一，因而常需專門(mén)設(shè)計(jì)。（3）船舶電力推進(jìn)傳統(tǒng)的船舶推進(jìn)方式是利用原而船舶電力推進(jìn)是將船舶上的原直接推進(jìn)。產(chǎn)生的電能經(jīng)過(guò)電能的變換后輸送至驅(qū)動(dòng)船舶運(yùn)動(dòng)的電上，由電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)船舶螺旋槳的一種驅(qū)動(dòng)方式。它具有體積重量小

6、、布置靈活、安全可靠性好、自動(dòng)化程度高、環(huán)保效果好等特點(diǎn)，深受各國(guó)造船業(yè)的青睞。事實(shí)上，早在 20 世紀(jì)初，船舶電力推進(jìn)已開(kāi)始用于潛艇和 救難艦等特種船舶，但由于受保養(yǎng)不易、推進(jìn)力緩慢。等的限制，發(fā)展自20 世紀(jì)80 年代以來(lái)，隨著電力半導(dǎo) 體技術(shù)、交流調(diào)速理論和微機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，船舶電 力推進(jìn)系統(tǒng)在機(jī)動(dòng)性、可靠性、運(yùn)行效率和推進(jìn)功率等方面 都有了突破性的進(jìn)展。船舶電力推進(jìn)按原類型分類電力推進(jìn)可按原類型、電流種類和裝置功能來(lái)分類（1）按原類型柴油機(jī)電力推進(jìn)：柴油機(jī)是目前船舶電力推進(jìn)中廣泛的原，特別是中小型船舶。為了減輕重量和減小體積，電力推進(jìn)一般選用中高速柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組。蒸汽輪機(jī)電力推進(jìn)

7、： 一般適用于大功率電力推進(jìn)以及船上本身需要大量蒸汽消耗的船舶。汽輪機(jī)可用低級(jí)廉價(jià)的，降低營(yíng)運(yùn)成本，其缺點(diǎn)是待要蒸汽鋪爐，使動(dòng)力裝置占用面積大，重量亦大。燃?xì)廨啓C(jī)電力推進(jìn)： 燃?xì)廨啓C(jī)功率大、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)快，其缺點(diǎn)是短。船舶電力推進(jìn)按原類型分類原子能裝置電力推進(jìn)：把原子能反應(yīng)堆中產(chǎn)生的熱能，通過(guò)熱交換器，加熱蒸汽或惰性氣休，然后通過(guò)汽輪機(jī)發(fā)電。電池電力推進(jìn)：電池是直接或間接地使用氧化能的化學(xué)電池，中間不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程，因此其具有能量轉(zhuǎn)換效率高（45%60%），大大高于現(xiàn)有的一切熱機(jī)。電池與通常的電池不同，只要連續(xù)供應(yīng)就能連續(xù)產(chǎn)生電能。此外，工作可靠、無(wú)噪聲，并可根據(jù)需要任意串、并

8、聯(lián)。這些優(yōu)點(diǎn)使電池在電力推進(jìn)中的應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展遠(yuǎn)景，目前尚處于試用階段。能電力推進(jìn)： 利用組裝在船(艇)頂上的能電池，把能直接轉(zhuǎn)變成電能驅(qū)動(dòng)推進(jìn)電。這種推進(jìn)無(wú)需，可滿意地符合對(duì)環(huán)保的日益嚴(yán)格的要求，特別適用于中小型游艇川。船舶電力推進(jìn)按電流種類分類（2）按電流種類按電流種類可分成直流、交流和交直流系統(tǒng)電力推進(jìn)。船舶電力推進(jìn)按裝置功能分類（3）按裝置功能獨(dú)立電力推進(jìn)裝置：螺旋槳專由推進(jìn)電帶動(dòng)，這是最常用的電力推進(jìn)方式。主發(fā)電機(jī)除供電給推進(jìn)電船舶電網(wǎng)。外，有時(shí)尚可把一部分電能供給船舶電力推進(jìn)按裝置功能分類聯(lián)合電力推進(jìn)裝置：可以有4種工況：螺旋槳由推進(jìn)電帶動(dòng)(此時(shí)主柴油機(jī)與螺旋槳脫開(kāi))，作低速航

9、行。螺旋槳由主柴油機(jī)帶動(dòng)(此時(shí)推進(jìn)電與螺旋槳脫開(kāi))。螺旋槳由主柴油機(jī)與推進(jìn)電共同帶動(dòng)，作高速航行。由主軸帶動(dòng)，作發(fā)電運(yùn)行，把電能回饋給電網(wǎng)(相當(dāng)在航行時(shí)推進(jìn)電于軸帶發(fā)電機(jī))。船舶電力推進(jìn)按裝置功能分類輔助電力推進(jìn)裝置主發(fā)電機(jī)用來(lái)供電給主要工作機(jī)械，而在航行時(shí)，主要工作機(jī)械不工作，主發(fā)電機(jī)供電給推進(jìn)電。（4）船舶照明系統(tǒng)船舶照明通常包括確保航行安全和安全照明(如航行燈,信號(hào)燈,登放艇區(qū)域照明)、船舶工作場(chǎng)所照明(如駕駛室,機(jī)艙和甲板裝卸照明)以及生活區(qū)域照明等。船舶照明按其功能大致可作如下分類：（1）室內(nèi)照明：艙室主體照明；局部輔助照明；美化氣氛照明；（2）室外照明：室外通道照明；室外工作照明（甲板照明）；（3）探照燈和投光燈；（4）航行信號(hào)燈。也可按供電方式作如下分類：（1）正常照明（船舶主電源供電）（2）應(yīng)急照明（應(yīng)急電源供電）；其中應(yīng)急照明供電又可分為：應(yīng)急發(fā)電機(jī)供電。蓄電池組供電。（3）臨時(shí)應(yīng)急照明（俗稱小應(yīng)急照明