船舶配電裝置課件

項(xiàng)目三船舶配電裝置任務(wù)3.1船舶配電裝置概述任務(wù)3.2主配電板任務(wù)3.3應(yīng)急配電板任務(wù)3.4蓄電池及充放電板任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置項(xiàng)目三船舶配電裝置任務(wù)3.1船舶配電裝置概述1任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

船舶電源發(fā)出的電能需要經(jīng)集中控制然后分配給各用電設(shè)備使用，這種對(duì)電能進(jìn)行集中控制和分配的裝置稱為配電裝置。1.配電裝置的功能配電裝置的主要功能是：（1）正常情況下接通和斷開電源至用電設(shè)備間的供電通路，指示開關(guān)的通斷位置；（2）測(cè)量和監(jiān)視電力系統(tǒng)各電氣參數(shù)，如電壓、電流、功率、功率因數(shù)等；（3）控制電力系統(tǒng)的各電氣參數(shù)，如電壓、頻率、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速等；（4）接收船舶發(fā)電機(jī)輸出的電能并對(duì)負(fù)載分配電能；（5）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)電器將自動(dòng)地切除故障電路或發(fā)出聲光警報(bào)信號(hào)。下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

船舶電源發(fā)出的電能需要經(jīng)集中2任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

2.配電裝置的分類船舶配電裝置按其用途的不同可分為下面幾種：（1）主配電板（或稱總配電板）——用于控制和監(jiān)視主電源的工作情況，并將主電源發(fā)出的電能合理地分配給主電網(wǎng)的各個(gè)供電區(qū)段。（2）應(yīng)急配電板——用于控制和監(jiān)視應(yīng)急電源的工作情況，并將應(yīng)急電源發(fā)出的電能合理地分配給各應(yīng)急用電設(shè)備。（3）充放電板——用于控制和監(jiān)視充電電源的工作情況和蓄電池組的充電與放電情況，并將蓄電池組的電能分配給船上的低壓用電設(shè)備。（4）岸電箱——船舶停靠碼頭或進(jìn)塢修理時(shí)將岸電接入船上主配電板或應(yīng)急配電板的開關(guān)保護(hù)和指示裝置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

2.配電裝置的分類上一頁(yè)下3任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（5）分配電箱——船上用電設(shè)備的數(shù)量是很多的，通常是將全船的用電設(shè)備依據(jù)一定的原則編成若干組，每一組用電設(shè)備各自通過一個(gè)分配電箱并共用一條電纜接至主配電板（或應(yīng)急配電板）上。分配電箱的作用是將來(lái)自電源的電能分配給該組用電設(shè)備。分配電箱按其所接用電設(shè)備的性質(zhì)類別不同又可分為以下幾種：①電力分配電箱；②照明分配電箱；③無(wú)線電分配電箱；④助航儀分配電箱。有些分配電箱將用電設(shè)備的控制、保護(hù)、儀表以及信號(hào)指示等都一起安裝在同一箱體中，這種分配電箱又稱為控制箱，如舵機(jī)控制箱、航行燈控制箱等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（5）分配電箱——船上用電4任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（6）區(qū)配電板——介于主配電板或應(yīng)急配電板與分電箱（亦稱分配電板或分配電箱）之間，用以向分配電箱和最后支路供電的配電板。船舶配電裝置按結(jié)構(gòu)形式可分為下面幾種：（1）防護(hù)式。較大型配電板如主配電板、應(yīng)急配電板等均采用此種結(jié)構(gòu)，用鋼板制成，板前有面板，以便操作時(shí)不觸及帶電部分；板后敞開，便于修理，不能防止水滲入，連接電纜一般從下部開孔引入。（2）防滴式。機(jī)艙和舵機(jī)艙中的電力分配電板采用此種結(jié)構(gòu)，用鋼板制成外殼，能防止與垂直線成45°角的下落雨水侵入。電纜多從下面引入，亦有從側(cè)面通過套管引入的，兩側(cè)可開散熱窗。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（6）區(qū)配電板——介于主配5任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（3）防水式。這種形式的配電板適用于在露天或潮濕處所安裝，如岸電箱。它能夠經(jīng)受4～10m水柱的集中水流從任意方向進(jìn)行噴射15min而不致有水滴進(jìn)入，連接電纜的引入要使用水密填料。3.配電裝置的注意事項(xiàng)配電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）構(gòu)成配電裝置的骨架和箱體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。在振動(dòng)和沖擊情況下，裝置不應(yīng)發(fā)生有害的變形。一般箱體采用1～2mm平滑薄鋼板，骨架采用25mm×25mm×3mm（小型配電盤）和40mm×40mm×4mm角鋼（大型配電盤）。（2）配電裝置應(yīng)在保證電氣性能的前提下，具有最小的尺寸和質(zhì)量。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（3）防水式。上一頁(yè)下一頁(yè)6任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（3）儀表、指示燈與轉(zhuǎn)換開關(guān)等小型電器常安裝于面板上，儀表和指示燈的布置應(yīng)便于觀看，大型開關(guān)和調(diào)節(jié)、控制設(shè)備常安裝于底座上，操作手柄伸出面板，面板做成固定形式，操作手柄的布置要便于操作。（4）配電裝置內(nèi)電器的布置應(yīng)便于調(diào)整、檢修和拆換，特別注意應(yīng)便于接觸器、繼電器觸頭的維護(hù)和熔斷器的調(diào)換。（5）配電裝置的結(jié)構(gòu)附件一般均有標(biāo)準(zhǔn)件，可按具體使用要求進(jìn)行選擇。上一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（3）儀表、指示燈與轉(zhuǎn)換開7任務(wù)3.2主配電板船舶主配電板和主發(fā)電機(jī)組相連，共同構(gòu)成船舶主電站，主配電板主要有以下4項(xiàng)功能：（1）接收主發(fā)電機(jī)組電源和岸電電源供電；（2）對(duì)主發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制和顯示主發(fā)電機(jī)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)；（3）對(duì)重要的負(fù)荷直接供電；（4）對(duì)電力和照明設(shè)備進(jìn)行配電。下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板船舶主配電板和主發(fā)電機(jī)組相連，共同8任務(wù)3.2主配電板3.2.1主配電板原理圖主配電板是船舶電力系統(tǒng)中的主要配電裝置，它位于距電源（發(fā)電機(jī)組）不遠(yuǎn)的地方。為了避免油水的沾污，主配電板一般都安裝于機(jī)艙平臺(tái)上。它由多個(gè)金屬結(jié)構(gòu)的落地式箱柜組裝而成，每一箱柜稱為一個(gè)屏，屏與屏之間以螺釘緊固。每一屏的固定板上裝有各種必需的配電電器和測(cè)量電表。圖3.1所示為某船總配電板的外形示意圖。主配電板主要是由發(fā)電機(jī)控制屏和負(fù)載屏組成。在要求發(fā)電機(jī)做并聯(lián)運(yùn)行的交流船舶上還設(shè)有發(fā)電機(jī)并車屏。某些大型船舶的主配電板上還設(shè)有岸電屏以及其他的專用屏。發(fā)電機(jī)控制屏是用來(lái)控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和保護(hù)發(fā)電機(jī)組的，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組均配備有單獨(dú)的控制屏。發(fā)電機(jī)控制屏的面板常設(shè)計(jì)成上、中、下三部分。上面板安裝有測(cè)量?jī)x表轉(zhuǎn)換開關(guān)及指示燈，一般均做成門式，以便進(jìn)行維修；中間板上安裝有主電源開關(guān)、指示燈等；下面板內(nèi)安裝有自動(dòng)勵(lì)磁裝置或勵(lì)磁變阻器。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板3.2.1主配電板原理圖上一頁(yè)下9船舶配電裝置課件10船舶配電裝置課件11船舶配電裝置課件12任務(wù)3.2主配電板負(fù)載（配電）屏的職能是對(duì)各饋電線路進(jìn)行控制、監(jiān)視和保護(hù)，并通過裝在負(fù)載線路上的饋電開關(guān)將電能供給船上備用電設(shè)備或分電箱。供電給動(dòng)力負(fù)載的負(fù)載屏稱為動(dòng)力負(fù)載屏，供電給照明負(fù)載的負(fù)載屏稱為照明負(fù)載屏。發(fā)電機(jī)并車屏是專供交流發(fā)電機(jī)并車操作和監(jiān)視之用，屏內(nèi)除裝有監(jiān)視儀表外，還有并車裝置（如電抗器）和操作開關(guān)等電器。岸電屏是船舶接用岸電時(shí)用來(lái)監(jiān)視岸電電壓的專用屏，它常布置在緊靠發(fā)電機(jī)控制屏的附近。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板負(fù)載（配電）屏的職能是對(duì)各饋電線路13任務(wù)3.2主配電板3.2.2主配電板上配備的電器和儀表1.直流發(fā)電機(jī)控制屏（1）電流：測(cè)量發(fā)電機(jī)的電流。電流表通過分流器接至發(fā)電機(jī)（匯流排）的正極端上。（2）電壓表：測(cè)量發(fā)電機(jī)端電壓。如果發(fā)電機(jī)需要并聯(lián)運(yùn)行，電壓表應(yīng)加接轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便能夠分別測(cè)量發(fā)電機(jī)電壓和匯流排的電壓。（3）萬(wàn)能式自動(dòng)空氣開關(guān)：發(fā)電機(jī)不要求并聯(lián)運(yùn)行，自動(dòng)開關(guān)可采用兩極的；要求并聯(lián)運(yùn)行，應(yīng)采用三極的，其中一極為均壓線，均壓線不需設(shè)保護(hù)元件。（4）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁變阻器：改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路中電阻的大小從而改變回路的勵(lì)磁電流大小。（5）指示燈：用紅燈指示發(fā)電機(jī)已運(yùn)轉(zhuǎn)，用綠燈指示自動(dòng)開關(guān)已合閘。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板3.2.2主配電板上配備的電器和14任務(wù)3.2主配電板（6）若發(fā)電機(jī)要求能并聯(lián)運(yùn)行，則控制屏上尚須裝設(shè)逆流繼電器：用作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的逆電流保護(hù)，繼電器的電流線圈接于發(fā)電機(jī)的正極端。（7）充磁按鈕：發(fā)電機(jī)剩磁消失時(shí)，做充磁之用。充磁電流可由蓄電池或匯流排經(jīng)降壓電阻供給，對(duì)于220V的直流電力系統(tǒng)，該降壓電阻值為勵(lì)磁繞組電阻的6～7倍。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板（6）若發(fā)電機(jī)要求能并聯(lián)運(yùn)行，則15任務(wù)3.2主配電板2.交流發(fā)電機(jī)控制屏（1）電流表及轉(zhuǎn)換開關(guān)，可分別測(cè)量發(fā)電機(jī)任意一相的負(fù)載電流。（2）電壓表及轉(zhuǎn)換開關(guān)，可分別測(cè)量發(fā)電機(jī)和匯流排任意二線間的電壓。（3）頻率表，測(cè)量發(fā)電機(jī)的頻率。（4）功率表，測(cè)量發(fā)電機(jī)的有功功率。（5）功率因數(shù)表，測(cè)量發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)。（6）若發(fā)電機(jī)要求并聯(lián)運(yùn)行，尚須裝設(shè)逆功率繼電器，作發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)之用。（7）原動(dòng)機(jī)調(diào)速開關(guān)，并車時(shí)用以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的頻率和并聯(lián)運(yùn)行時(shí)用以轉(zhuǎn)移有功功率。（8）萬(wàn)能式自動(dòng)空氣開關(guān)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板2.交流發(fā)電機(jī)控制屏上一頁(yè)下一頁(yè)16任務(wù)3.2主配電板3.并車屏（1）整步表及轉(zhuǎn)換開關(guān)（或同步指示燈），指示并車時(shí)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的相位差和頻率差。（2）兩個(gè)頻率表（或用一個(gè)雙指針頻率表），分別測(cè)量?jī)膳_(tái)發(fā)電機(jī)的頻率。（3）兩個(gè)電壓表（或用一個(gè)雙指針電壓表），分別測(cè)量?jī)膳_(tái)發(fā)電機(jī)的電壓。4.負(fù)載屏負(fù)載屏上安裝有裝置式自動(dòng)空氣開關(guān)或盒式轉(zhuǎn)換開關(guān)加熔斷器。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板3.并車屏上一頁(yè)下一頁(yè)返回17任務(wù)3.2主配電板負(fù)載屏上也常裝有電流表并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)能夠測(cè)量各饋電線路的負(fù)載電流，每一電流表的轉(zhuǎn)換路數(shù)一般不超過6路。由于船上的三相負(fù)載基本上是對(duì)稱的，所以各饋電線路僅測(cè)量一相電流即可。一般需要測(cè)量電流的負(fù)載是：（1）較大功率的電動(dòng)輔機(jī)如艙底水泵、救火泵、空氣壓縮機(jī)、起錨機(jī)、起貨機(jī)等。（2）較重要的電動(dòng)輔機(jī)，如主機(jī)潤(rùn)滑油泵、主機(jī)海水泵、主機(jī)淡水泵、舵機(jī)等。照明負(fù)載集中于一個(gè)照明負(fù)載屏上。在交流系統(tǒng)中，如照明負(fù)載需通過照明變壓器供電，則變壓器的開關(guān)亦常裝于照明負(fù)載屏上。交流電力系統(tǒng)常裝設(shè)一個(gè)電流表和轉(zhuǎn)換開關(guān)（或直接用三個(gè)電流表），測(cè)量照明線路各相電流的大小。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板負(fù)載屏上也常裝有電流表并通過轉(zhuǎn)換開18任務(wù)3.2主配電板對(duì)于對(duì)地絕緣的電力系統(tǒng)，其負(fù)載屏中的某一屏上還需裝有指示電網(wǎng)對(duì)地絕緣狀況的設(shè)備，如絕緣指示燈或兆歐表。絕緣指示燈亦可安裝于發(fā)電機(jī)控制屏上，絕緣指示燈不需長(zhǎng)期接于匯流排，測(cè)量時(shí)用按鈕短時(shí)接通。絕緣指示燈在配電板中的接線如圖3.2、圖3.3所示。絕緣指示燈一般僅用來(lái)鑒別電網(wǎng)是否發(fā)生對(duì)地短路故障。如圖3.2、圖3.3所示，若某極（或某相）對(duì)地短路，按下接零一極（或另兩相）的按鈕，則指示燈發(fā)亮。兆歐表是一個(gè)高電阻的電壓表，其表面刻度是絕緣電阻值，由它可以直接測(cè)出直流電網(wǎng)各極對(duì)地的絕緣電阻或交流三相對(duì)地的總絕緣電阻。主配電板內(nèi)的匯流排上應(yīng)接有濾波電容器，以防止電源對(duì)無(wú)線電設(shè)備的干擾。濾波電容器的電容量一般取0.5μF即可。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板對(duì)于對(duì)地絕緣的電力系統(tǒng)，其負(fù)載屏中19任務(wù)3.2主配電板上述電器和儀表是主配電板中最基本的設(shè)備，除此之外，根據(jù)對(duì)發(fā)電機(jī)控制和配電的不同要求，總配電板上還可以設(shè)有其他的電氣設(shè)備和自動(dòng)裝置，如警報(bào)信號(hào)裝置、粗同步并車或自動(dòng)準(zhǔn)同步并車裝置、自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置、自動(dòng)分級(jí)卸載裝置等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板上述電器和儀表是主配電板中最基本的20任務(wù)3.2主配電板3.2.3主配電板的面板布置和安裝要求為了保證總配電板在操作、運(yùn)行時(shí)安全可靠和維護(hù)方便，面板布置設(shè)計(jì)和安裝施工時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)；（1）板面布置應(yīng)一目了然，儀表的安裝位置要便于操作和觀測(cè)。例如，自動(dòng)空氣開關(guān)的操作手柄的高度一般不應(yīng)超過1.7m；測(cè)量?jī)x表的表面中心位置高度盡量布置在1.6～1.85m；配電負(fù)載開關(guān)的最低位置應(yīng)超過0.3m等。（2）屏數(shù)較多的主配電板，其負(fù)載屏要盡可能平均地分布在發(fā)電機(jī)控制屏的兩側(cè)。（3）服務(wù)于同一系統(tǒng)（如甲板機(jī)械、空調(diào)裝置、為主機(jī)服務(wù)的輔機(jī)等）的負(fù)載開關(guān)應(yīng)盡量布置在同一負(fù)載屏上相近的位置。（4）照明負(fù)載開關(guān)盡可能按同一供電區(qū)集中布置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板3.2.3主配電板的面板布置和安21任務(wù)3.2主配電板（5）主配電板的板面最好與船舶縱剖面相垂直。（6）主配電板最好安裝在機(jī)艙平臺(tái)上。（7）主配電板的前后應(yīng)留有足夠的位置以做通道與檢修之用。板前通道寬度應(yīng)不小于0.8m，板后通道寬度應(yīng)不小于0.6m。通道上應(yīng)鋪有防滑和耐油的絕緣地毯或經(jīng)絕緣處理的木格柵。（8）主配電板的后通道出入處應(yīng)設(shè)有帶鎖的側(cè)門。（9）主配電板應(yīng)盡量避免安裝在有壓力的管路、油柜及液體容器的底下，以防止油水進(jìn)入配電板內(nèi)。交流船的配電方式一般分為三種，即三線絕緣系統(tǒng)、中性點(diǎn)接地的四線系統(tǒng)和采用船體作為中性線回路的三線系統(tǒng)，如圖3.4所示。其中三線絕緣系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)檫@種方式安全可靠，照明系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)相互影響小，并且單相接地并不形成短路，仍可維持電氣設(shè)備的短時(shí)工作。中性點(diǎn)接地系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生單相接地即形成短路故障，有使主要用電設(shè)備如舵機(jī)電源、服務(wù)于主機(jī)構(gòu)的機(jī)艙輔機(jī)等斷電的嚴(yán)重危險(xiǎn)，因而在船上較少采用。上一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板（5）主配電板的板面最好與船舶縱22任務(wù)3.3應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板用來(lái)控制應(yīng)急發(fā)電機(jī)或蓄電池組，并向船上的應(yīng)急用電設(shè)備供電。它與應(yīng)急發(fā)電機(jī)安裝在同一艙室內(nèi)。當(dāng)應(yīng)急電源采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)組時(shí)（指大應(yīng)急電源），應(yīng)急電網(wǎng)平時(shí)可由主配電板供電，只是在應(yīng)急情況下才由應(yīng)急發(fā)電機(jī)組供電。因此，應(yīng)急配電板的電源開關(guān)與主配電板上接向應(yīng)急配電板的供電開關(guān)兩者之間須設(shè)有電氣聯(lián)鎖。有些船舶，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組是具有自動(dòng)啟動(dòng)設(shè)備的，當(dāng)主電源突然斷電且在一定時(shí)間后還不能恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組即自行啟動(dòng)，并對(duì)應(yīng)急電網(wǎng)供電。當(dāng)主電源恢復(fù)了供電后，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組便自動(dòng)脫離電網(wǎng)，并自動(dòng)停車。下一頁(yè)返回任務(wù)3.3應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板用來(lái)控制應(yīng)急發(fā)電機(jī)或蓄電池組23任務(wù)3.3應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板通常只含兩個(gè)屏面：一個(gè)是應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制屏，一個(gè)是應(yīng)急負(fù)載屏。如果應(yīng)急電網(wǎng)是個(gè)獨(dú)立電網(wǎng)而不是主電網(wǎng)的一部分，則應(yīng)急電源各饋線在應(yīng)急配電板上不允許裝設(shè)開關(guān)，只允許裝設(shè)熔斷器作為饋電線路的保護(hù)，這主要是為了確保應(yīng)急狀態(tài)下應(yīng)急電網(wǎng)的可靠供電。應(yīng)急配電板上需裝設(shè)的儀表電器，其原則與主配電板基本一樣，只是少了并車所需的設(shè)備而已，因?yàn)閼?yīng)急電源都采用單機(jī)組運(yùn)行。圖3.5和圖3.6所示為應(yīng)急配電板電氣線路。上一頁(yè)返回任務(wù)3.3應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板通常只含兩個(gè)屏面：一個(gè)是應(yīng)急24任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3.4.1船舶蓄電池1.蓄電池在船舶上的應(yīng)用蓄電池是任何類型的機(jī)動(dòng)船舶都需要的可靠電源設(shè)備，其用途之一是作為應(yīng)急電源或備用電源，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；其用途之二是作為低壓設(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。此外，蓄電池也用作應(yīng)急發(fā)電機(jī)組和救生艇上柴油機(jī)的啟動(dòng)電源以及羅經(jīng)的直流電源等。2.船用蓄電池的類別船用蓄電池有酸性蓄電池和堿性蓄電池兩大類。酸性蓄電池也稱為鉛酸蓄電池，船用歷史最久，常用于柴油機(jī)的啟動(dòng)和應(yīng)急照明。堿性蓄電池包括鎘?鎳蓄電池、鐵?鎳蓄電池、鋅?銀蓄電池和鎘?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。下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3.4.1船舶蓄電池下一頁(yè)返回25任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3.蓄電池的主要性能蓄電池的主要性能指標(biāo)包括開路電壓、工作電壓、電池容量、使用溫度、壽命和儲(chǔ)存期等。酸性蓄電池中每個(gè)小電池的電動(dòng)勢(shì)為2.0～2.1V。放電時(shí)，電壓逐漸下降，到達(dá)某一電壓（稱放電終止電壓）時(shí)，則急劇下降，當(dāng)?shù)椭练烹娊K止電壓時(shí)不再放電。10h放電率的每個(gè)小電池放電終止電壓為1.8V。充電時(shí)，電壓變化在2.05～2.8V，充電終期每個(gè)小電池電壓為2.5～2.8V。充電設(shè)備的電壓應(yīng)考慮能調(diào)節(jié)到每個(gè)小電池2.8V的數(shù)值。堿性蓄電池中每個(gè)小電池的電動(dòng)勢(shì)為1.3V左右，在額定放電率時(shí)平均放電電壓為1.2V。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式，充放電特性是不同的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3.蓄電池的主要性能上一頁(yè)下一26任務(wù)3.4蓄電池及充放電板4.蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理1）酸性蓄電池酸性蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖3.7所示，主要由容器、極板和隔板三部分組成。盛裝電解液和支撐極板的容器，具有防止酸液泄漏、耐腐蝕和堅(jiān)固等特性。鉛酸蓄電池容器有玻璃槽、鉛襯槽、塑料槽、硬橡膠槽等，船上多數(shù)使用后兩種。船用酸性電池的極板常采用鉛銻合金制成柵格式，柵格中壓入活性物質(zhì)，正極的活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2），負(fù)極的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛（Pb）。為增加容量，蓄電池的正極板和負(fù)極板制成許多片，分別并聯(lián)在一起接成兩組，構(gòu)成蓄電池的正負(fù)極。隔板用橡膠、塑料或木板等絕緣材料制成。為保證電解液的自由流通，同時(shí)又不致使極板脫落的活性物質(zhì)經(jīng)隔板與相鄰隔板相通，隔板上開有大小適中的孔。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板4.蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理上一27任務(wù)3.4蓄電池及充放電板酸性蓄電池的電解液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%～37%的稀疏酸溶液，相對(duì)密度為1.28～1.31。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)存電能和釋放電能的，其工作原理由下面的化學(xué)反應(yīng)方程式表示：當(dāng)蓄電池的正負(fù)極板插入硫酸溶液時(shí)，極板之間將產(chǎn)生2V左右的電動(dòng)勢(shì)，一旦外電路接通則形成放電電流，同時(shí)在電池內(nèi)部正負(fù)極板與硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，逐漸變成硫酸鉛，當(dāng)正、負(fù)極板都變成同樣的硫酸鉛后，蓄電池便不能再放電了，必須通過充電來(lái)恢復(fù)成原來(lái)的PbO2和Pb。顯然蓄電池的充電和放電是可逆的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板酸性蓄電池的電解液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為228任務(wù)3.4蓄電池及充放電板由反應(yīng)式可知，充電時(shí)電解液稀硫酸的相對(duì)密度會(huì)增加；放電時(shí)由于生成水，相對(duì)密度降低。實(shí)際工程中采用比重計(jì)來(lái)測(cè)量電解液的相對(duì)密度，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)，主要與電解液相對(duì)密度d有關(guān)。相對(duì)密度高，電動(dòng)勢(shì)也高，E與d之間的關(guān)系可由經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)表示，即如在蓄電池充電完畢將外電路斷開后，測(cè)得的相對(duì)密度為1.28時(shí)，則根據(jù)式（3?1）可估算出其電動(dòng)勢(shì)為2.12V。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板由反應(yīng)式可知，充電時(shí)電解液稀硫酸29任務(wù)3.4蓄電池及充放電板2）堿性蓄電池堿性蓄電池具有體積小、機(jī)械強(qiáng)度高、工作電壓平穩(wěn)、能大電流放電、使用壽命較長(zhǎng)和便于攜帶等特點(diǎn)，近年來(lái)在遠(yuǎn)洋船上應(yīng)用增多。其缺點(diǎn)是堿性蓄電池比酸性蓄電池的額定電壓低，提供相同的供電電壓，堿性蓄電池通常在數(shù)量上要比酸性蓄電池多出67%，成本較高。堿性蓄電池可分為鎘?鎳（Cd?Ni）、鐵?鎳（Fe?Ni）、鋅?銀（Zn?Ag）、鎘?銀（Cd?Ag）等系列。船舶主要采用鎘?鎳、鐵?鎳蓄電池，下面以鎘?鎳堿性蓄電池為例做介紹。堿性蓄電池主要由容器、極板和活性物質(zhì)構(gòu)成。容器用鍍鎳鋼板制成，直接與電解液或一組極板接觸，所以堿性蓄電池的外殼帶電：正極由氧化鎳粉、石墨粉組成，石墨粉主要用來(lái)增強(qiáng)導(dǎo)電性，不參與化學(xué)反應(yīng)；負(fù)極由氧化鎘和氧化鐵粉組成，摻入氧化鐵粉的目的是使氧化鎘粉具有較強(qiáng)的擴(kuò)散性，防止氧化鎘結(jié)塊，增加極板的容量；正負(fù)極上的這些活性物質(zhì)分別包在穿孔的鋼帶中，加壓成型后構(gòu)成電池的正負(fù)極，兩極之間用耐堿的硬橡膠隔開。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板2）堿性蓄電池上一頁(yè)下一頁(yè)返回30任務(wù)3.4蓄電池及充放電板堿性蓄電池電解液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鉀（KOH）水溶液（或純氫氧化鈉溶液），相對(duì)密度為1.2～1.27。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)殡娔茌斔徒o用電設(shè)備，兩電極所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是可逆的。在充放電過程中總的化學(xué)反應(yīng)方程式為從式（3?2）可知，電解液在充放電過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)相對(duì)密度來(lái)判斷充放電的程度，只能采取測(cè)量電壓的方法來(lái)判斷堿性蓄電池充放電的程度。堿性蓄電池中每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.25V。放電時(shí)，電壓變化在1～1.2V范圍內(nèi)，電流增大時(shí)可達(dá)到0.7V，低于0.7V就不應(yīng)再放電。充電時(shí)，電壓變化在1.4～1.8V范圍內(nèi)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板堿性蓄電池電解液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2031任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3）蓄電池的容量容量是描述蓄電池儲(chǔ)存電能能力的物理量，單位為安培小時(shí)（A·h）。它用充足電的蓄電池放電到規(guī)定終了電壓（一般為額定電壓的90%）時(shí)所放出的能量來(lái)表示，以放電電流I與放電時(shí)間t的乘積描述，即Q=I·t，單位為A·h。酸性蓄電池通常以10h的放電電流為標(biāo)準(zhǔn)放電電流（即經(jīng)過10h使蓄電池放完電的放電電流），因此，額定容量定義為在電解液溫度為25℃，以10h放電電流連續(xù)放電至終止電壓時(shí)所輸出的容量。例如，200A·h容量的酸性蓄電池是指能以20A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)，因此如果超過標(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。堿性蓄電池一般是以8h作為標(biāo)準(zhǔn)放電電流。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3）蓄電池的容量上一頁(yè)下一頁(yè)返回32任務(wù)3.4蓄電池及充放電板5.船用蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)1）酸性蓄電池（1）電解液應(yīng)每半個(gè)月檢查液面高度，每年進(jìn)行化驗(yàn)檢查。要及時(shí)補(bǔ)充電解液，注液孔螺帽應(yīng)旋緊，以防電解液濺出。（2）應(yīng)保持蓄電池表面清潔，為防止極柱夾頭生銹，其表面應(yīng)涂上一層凡士林油膜。（3）蓄電池室應(yīng)保持良好的通風(fēng)，并嚴(yán)禁煙火。（4）酸性蓄電池在運(yùn)行中往往因長(zhǎng)時(shí)間充電不足或過放電等原因造成極板硫化，這時(shí)要對(duì)蓄電池進(jìn)行過充電，使蓄電池恢復(fù)到良好的運(yùn)行狀態(tài)。過充電是指在正常充電后，再用10h放電率的1/2或3/4的小電流進(jìn)行充電1h，然后停1h，如此反復(fù)進(jìn)行，直至剛一接通充電電源就發(fā)生強(qiáng)烈氣泡為止。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板5.船用蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)上一頁(yè)33任務(wù)3.4蓄電池及充放電板2）堿性蓄電池（1）每半個(gè)月檢查一次電壓、電解液密度和高度，及時(shí)補(bǔ)充電解液。（2）保持氣塞透氣或定期打開氣塞放氣。（3）堿性蓄電池的外殼帶電（正極），存放時(shí)須防金屬將負(fù)極與外殼接觸，引起短路。（4）一般工作10～12次充放電循環(huán)或每月進(jìn)行一次過充電。（5）每年或使用50～100次時(shí)，應(yīng)更換電解液。電解液的更換應(yīng)在放電狀態(tài)下進(jìn)行，必要時(shí)可用純水清洗，并及時(shí)注入更換的電解液。3.4.2充放電配電板船上安裝的蓄電池組應(yīng)設(shè)有充放電配電板，以便對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電和對(duì)負(fù)載配電。對(duì)于無(wú)線電系統(tǒng)專用的蓄電池組，其充放電配電板和船上其他用途蓄電池組的充放電配電板必須分開而獨(dú)立裝設(shè)在報(bào)務(wù)室內(nèi)，以確保無(wú)線電系統(tǒng)不受其他系統(tǒng)的干擾而能正常工作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板2）堿性蓄電池上一頁(yè)下一頁(yè)返回34任務(wù)3.4蓄電池及充放電板設(shè)計(jì)充放電配電板時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：（1）電源回路中應(yīng)設(shè)有切斷總電源的開關(guān)、保護(hù)熔斷器和指示燈。（2）應(yīng)設(shè)有專用的調(diào)節(jié)充電發(fā)電機(jī)組電壓用的勵(lì)磁變阻器。（3）若充電發(fā)電機(jī)組因故導(dǎo)致電壓突然下降，則蓄電池組將會(huì)倒過來(lái)向充電發(fā)電機(jī)供電，為了防止這種情況發(fā)生，在每一充電回路上均應(yīng)設(shè)有防止逆流的裝置。這種裝置通常是采用逆流繼電器，若是用靜止整流器作充電電源，則無(wú)須另加逆流繼電器。（4）應(yīng)設(shè)有用以測(cè)量每一蓄電池組的充放電電壓的電壓表和測(cè)量每一充電回路充放電電流的電流表。（5）為了確保應(yīng)急照明、警鈴等應(yīng)急設(shè)備的供電可靠性，設(shè)計(jì)它們的蓄電池組充放電回路時(shí)，應(yīng)使其即使在充電狀態(tài)下，一旦發(fā)生應(yīng)急情況仍能向這些應(yīng)急設(shè)備立刻放電。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板設(shè)計(jì)充放電配電板時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)35任務(wù)3.4蓄電池及充放電板（6）設(shè)計(jì)小應(yīng)急照明回路時(shí)，應(yīng)保證在主電網(wǎng)失電時(shí)，能自動(dòng)地接通蓄電池的放電回路。在船舶上，蓄電池組的充電電源采用獨(dú)立的直流發(fā)電機(jī)組，或采用交流電網(wǎng)經(jīng)靜止整流器整流后供電，其原理圖分別如圖3.8和圖3.9所示。1.船用蓄電池的充放電方式1）充電的方法和種類蓄電池的充電方法和類型有多種，應(yīng)根據(jù)蓄電池的用途和經(jīng)濟(jì)性來(lái)選用。（1）充電方法。恒電流充電——以恒電流充電至放電結(jié)束。恒電壓充電——給蓄電池加以恒定電壓進(jìn)行充電（由于充電初期通過電流大，應(yīng)根據(jù)該電流選定整流器的容量）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板（6）設(shè)計(jì)小應(yīng)急照明回路時(shí)，應(yīng)36任務(wù)3.4蓄電池及充放電板恒電流恒電壓充電——在充電初期通以適當(dāng)?shù)暮愣ù箅娏?，達(dá)到某一電壓時(shí)，保持恒定電壓進(jìn)行連續(xù)充電。連續(xù)補(bǔ)充充電——給無(wú)負(fù)載、自行放電的蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電的方法。分段充電——按2～3段變化恒電壓或恒電流充電電流進(jìn)行充電。（2）充電種類。初次充電——使用鉛酸蓄電池時(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充電電流的70%～80%，充到單格電壓上升到2.4V為止；第二階段電流為額定充電電流的30%～40%，充到單格電壓上升到2.5V，且相對(duì)密度和電壓在3h內(nèi)穩(wěn)定。正常充電——對(duì)已經(jīng)放過電的蓄電池，為了使其恢復(fù)到原來(lái)規(guī)定容量而進(jìn)行的充電，充電分兩階段進(jìn)行，第一階段按標(biāo)準(zhǔn)充電制的電流（額定充電電流的10%）充電6～7h；第二階段用第一階段充電電流的一半充電2～3h。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板恒電流恒電壓充電——在充電初期通37任務(wù)3.4蓄電池及充放電板均衡充電——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、容量的不均衡現(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1h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；再靜置1h，反復(fù)上述充電過程，直到電壓和相對(duì)密度保持穩(wěn)定才完成。（3）蓄電池充放電方式。目前，船舶上采用的充放電方式有交互充放電方式、浮充方式以及交互充放電和浮充相組合的方式。各種充放電方式的特點(diǎn)如表3?1所示。上一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板均衡充電——多個(gè)小電池組合使用的38任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置1.岸電箱船舶在碼頭停泊或進(jìn)塢修理時(shí)，一般都需要接用岸上的交流電源。該電源是通過岸電箱接至主配電板或應(yīng)急配電板。岸電箱通常設(shè)置在主甲板以上的露天處。岸電箱內(nèi)應(yīng)設(shè)有能切斷所有絕緣相的自動(dòng)空氣開關(guān)或帶有熔斷器的非自動(dòng)開關(guān)。岸電箱面板上設(shè)有岸電指示燈，以指示岸電是否有電。在岸電箱上必須標(biāo)出船舶電源系統(tǒng)的參數(shù)（如電壓、頻率和接線方式）。岸電箱上還應(yīng)裝有用以監(jiān)視岸電相序的設(shè)備，只有當(dāng)岸電接入相序與船舶電網(wǎng)的原來(lái)相序一致時(shí)方能允許合上岸電箱開關(guān)。在由中性線接地的三相交流岸電供電時(shí)，應(yīng)設(shè)有一個(gè)接地端，將船體與岸上的接地裝置連接。岸電箱與主配電板之間，應(yīng)敷設(shè)有足夠容量的固定電纜，應(yīng)將拖引的電纜緊固在框架上，以使電纜端子不承受機(jī)械應(yīng)力。下一頁(yè)返回任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置1.岸電箱下一頁(yè)返回39船舶配電裝置課件40任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置2.分配電路各種用途的分配電箱分布在船上各用電較集中處。分配電箱箱體是由金屬板制成的，箱內(nèi)裝有必要的開關(guān)、電器、儀表、指示燈和保護(hù)設(shè)備。3.無(wú)線電板由于要保證無(wú)線電通信設(shè)備在任何情況下都有電源，為此專設(shè)這一配電板，其中裝設(shè)有能迅速切換電源的開關(guān)及必要的儀表和指示燈。4.電工試驗(yàn)板電工試驗(yàn)板安裝在電工工作室，作為試驗(yàn)船上電動(dòng)機(jī)、電器、自動(dòng)裝置等電氣設(shè)備的電源，板上接有船上各種電源類型，裝有各種燈座、插座及電源接線柱。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置2.分配電路上一頁(yè)下一頁(yè)返41任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置5.區(qū)域配電板和分配電板區(qū)域配電板是用來(lái)給其他區(qū)域配電板、分配電板或正常耗電大于16A的電器進(jìn)行配電的開關(guān)板，它由主配電板、應(yīng)急配電板或其他區(qū)域配電板供電。分配電板是由一個(gè)或一個(gè)以上的過載保護(hù)電器組成的集合體，對(duì)額定電流不超過16A的最后分支線路進(jìn)行電能分配。以上兩種配電板在我國(guó)尚沒有統(tǒng)一的界限，因此習(xí)慣上統(tǒng)稱分配電板。1）分配電板的要求（1）所有的連接應(yīng)便于維護(hù)。更換部件時(shí)，不必移去外殼或拆下引出電線。（2）如分配電板匯流排與其他分配電板串聯(lián)，則匯流排的截面應(yīng)足夠承受供電電纜的滿載電流。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置5.區(qū)域配電板和分配電板上42任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置2）分配電板的位置分配電板應(yīng)能使專門人員在任何時(shí)候進(jìn)行維修，一般均應(yīng)加以封閉，其安裝位置應(yīng)使其內(nèi)部元件的最大溫升不會(huì)超過允許值。3）分配電板外殼外殼應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度并應(yīng)使用耐潮、不燃和絕熱材料制成。分配電板外殼只允許專門人員打開。上一頁(yè)返回任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置2）分配電板的位置上一頁(yè)返回43圖3.1某船總配電板的外形示意圖返回圖3.1某船總配電板的外形示意圖返回44圖3.2直流系統(tǒng)絕緣指示燈的接線返回圖3.2直流系統(tǒng)絕緣指示燈的接線返回45圖3.3交流系統(tǒng)絕緣指示燈的接線返回圖3.3交流系統(tǒng)絕緣指示燈的接線返回46圖3.4交流船的配電方式返回圖3.4交流船的配電方式返回47圖3.5返回圖3.5返回48圖3.6返回圖3.6返回49圖3.7酸性蓄電池的結(jié)構(gòu)返回圖3.7酸性蓄電池的結(jié)構(gòu)返回50圖3.8返回圖3.8返回51圖3.9返回圖3.9返回52表3?1各充放電方式比較返回表3?1各充放電方式比較返回53項(xiàng)目三船舶配電裝置任務(wù)3.1船舶配電裝置概述任務(wù)3.2主配電板任務(wù)3.3應(yīng)急配電板任務(wù)3.4蓄電池及充放電板任務(wù)3.5岸電箱及其他配電裝置項(xiàng)目三船舶配電裝置任務(wù)3.1船舶配電裝置概述54任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

船舶電源發(fā)出的電能需要經(jīng)集中控制然后分配給各用電設(shè)備使用，這種對(duì)電能進(jìn)行集中控制和分配的裝置稱為配電裝置。1.配電裝置的功能配電裝置的主要功能是：（1）正常情況下接通和斷開電源至用電設(shè)備間的供電通路，指示開關(guān)的通斷位置；（2）測(cè)量和監(jiān)視電力系統(tǒng)各電氣參數(shù)，如電壓、電流、功率、功率因數(shù)等；（3）控制電力系統(tǒng)的各電氣參數(shù)，如電壓、頻率、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速等；（4）接收船舶發(fā)電機(jī)輸出的電能并對(duì)負(fù)載分配電能；（5）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)電器將自動(dòng)地切除故障電路或發(fā)出聲光警報(bào)信號(hào)。下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

船舶電源發(fā)出的電能需要經(jīng)集中55任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

2.配電裝置的分類船舶配電裝置按其用途的不同可分為下面幾種：（1）主配電板（或稱總配電板）——用于控制和監(jiān)視主電源的工作情況，并將主電源發(fā)出的電能合理地分配給主電網(wǎng)的各個(gè)供電區(qū)段。（2）應(yīng)急配電板——用于控制和監(jiān)視應(yīng)急電源的工作情況，并將應(yīng)急電源發(fā)出的電能合理地分配給各應(yīng)急用電設(shè)備。（3）充放電板——用于控制和監(jiān)視充電電源的工作情況和蓄電池組的充電與放電情況，并將蓄電池組的電能分配給船上的低壓用電設(shè)備。（4）岸電箱——船舶?？看a頭或進(jìn)塢修理時(shí)將岸電接入船上主配電板或應(yīng)急配電板的開關(guān)保護(hù)和指示裝置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

2.配電裝置的分類上一頁(yè)下56任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（5）分配電箱——船上用電設(shè)備的數(shù)量是很多的，通常是將全船的用電設(shè)備依據(jù)一定的原則編成若干組，每一組用電設(shè)備各自通過一個(gè)分配電箱并共用一條電纜接至主配電板（或應(yīng)急配電板）上。分配電箱的作用是將來(lái)自電源的電能分配給該組用電設(shè)備。分配電箱按其所接用電設(shè)備的性質(zhì)類別不同又可分為以下幾種：①電力分配電箱；②照明分配電箱；③無(wú)線電分配電箱；④助航儀分配電箱。有些分配電箱將用電設(shè)備的控制、保護(hù)、儀表以及信號(hào)指示等都一起安裝在同一箱體中，這種分配電箱又稱為控制箱，如舵機(jī)控制箱、航行燈控制箱等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（5）分配電箱——船上用電57任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（6）區(qū)配電板——介于主配電板或應(yīng)急配電板與分電箱（亦稱分配電板或分配電箱）之間，用以向分配電箱和最后支路供電的配電板。船舶配電裝置按結(jié)構(gòu)形式可分為下面幾種：（1）防護(hù)式。較大型配電板如主配電板、應(yīng)急配電板等均采用此種結(jié)構(gòu)，用鋼板制成，板前有面板，以便操作時(shí)不觸及帶電部分；板后敞開，便于修理，不能防止水滲入，連接電纜一般從下部開孔引入。（2）防滴式。機(jī)艙和舵機(jī)艙中的電力分配電板采用此種結(jié)構(gòu)，用鋼板制成外殼，能防止與垂直線成45°角的下落雨水侵入。電纜多從下面引入，亦有從側(cè)面通過套管引入的，兩側(cè)可開散熱窗。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（6）區(qū)配電板——介于主配58任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（3）防水式。這種形式的配電板適用于在露天或潮濕處所安裝，如岸電箱。它能夠經(jīng)受4～10m水柱的集中水流從任意方向進(jìn)行噴射15min而不致有水滴進(jìn)入，連接電纜的引入要使用水密填料。3.配電裝置的注意事項(xiàng)配電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）構(gòu)成配電裝置的骨架和箱體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。在振動(dòng)和沖擊情況下，裝置不應(yīng)發(fā)生有害的變形。一般箱體采用1～2mm平滑薄鋼板，骨架采用25mm×25mm×3mm（小型配電盤）和40mm×40mm×4mm角鋼（大型配電盤）。（2）配電裝置應(yīng)在保證電氣性能的前提下，具有最小的尺寸和質(zhì)量。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（3）防水式。上一頁(yè)下一頁(yè)59任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（3）儀表、指示燈與轉(zhuǎn)換開關(guān)等小型電器常安裝于面板上，儀表和指示燈的布置應(yīng)便于觀看，大型開關(guān)和調(diào)節(jié)、控制設(shè)備常安裝于底座上，操作手柄伸出面板，面板做成固定形式，操作手柄的布置要便于操作。（4）配電裝置內(nèi)電器的布置應(yīng)便于調(diào)整、檢修和拆換，特別注意應(yīng)便于接觸器、繼電器觸頭的維護(hù)和熔斷器的調(diào)換。（5）配電裝置的結(jié)構(gòu)附件一般均有標(biāo)準(zhǔn)件，可按具體使用要求進(jìn)行選擇。上一頁(yè)返回任務(wù)3.1船舶配電裝置概述

（3）儀表、指示燈與轉(zhuǎn)換開60任務(wù)3.2主配電板船舶主配電板和主發(fā)電機(jī)組相連，共同構(gòu)成船舶主電站，主配電板主要有以下4項(xiàng)功能：（1）接收主發(fā)電機(jī)組電源和岸電電源供電；（2）對(duì)主發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制和顯示主發(fā)電機(jī)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)；（3）對(duì)重要的負(fù)荷直接供電；（4）對(duì)電力和照明設(shè)備進(jìn)行配電。下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板船舶主配電板和主發(fā)電機(jī)組相連，共同61任務(wù)3.2主配電板3.2.1主配電板原理圖主配電板是船舶電力系統(tǒng)中的主要配電裝置，它位于距電源（發(fā)電機(jī)組）不遠(yuǎn)的地方。為了避免油水的沾污，主配電板一般都安裝于機(jī)艙平臺(tái)上。它由多個(gè)金屬結(jié)構(gòu)的落地式箱柜組裝而成，每一箱柜稱為一個(gè)屏，屏與屏之間以螺釘緊固。每一屏的固定板上裝有各種必需的配電電器和測(cè)量電表。圖3.1所示為某船總配電板的外形示意圖。主配電板主要是由發(fā)電機(jī)控制屏和負(fù)載屏組成。在要求發(fā)電機(jī)做并聯(lián)運(yùn)行的交流船舶上還設(shè)有發(fā)電機(jī)并車屏。某些大型船舶的主配電板上還設(shè)有岸電屏以及其他的專用屏。發(fā)電機(jī)控制屏是用來(lái)控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和保護(hù)發(fā)電機(jī)組的，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組均配備有單獨(dú)的控制屏。發(fā)電機(jī)控制屏的面板常設(shè)計(jì)成上、中、下三部分。上面板安裝有測(cè)量?jī)x表轉(zhuǎn)換開關(guān)及指示燈，一般均做成門式，以便進(jìn)行維修；中間板上安裝有主電源開關(guān)、指示燈等；下面板內(nèi)安裝有自動(dòng)勵(lì)磁裝置或勵(lì)磁變阻器。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板3.2.1主配電板原理圖上一頁(yè)下62船舶配電裝置課件63船舶配電裝置課件64船舶配電裝置課件65任務(wù)3.2主配電板負(fù)載（配電）屏的職能是對(duì)各饋電線路進(jìn)行控制、監(jiān)視和保護(hù)，并通過裝在負(fù)載線路上的饋電開關(guān)將電能供給船上備用電設(shè)備或分電箱。供電給動(dòng)力負(fù)載的負(fù)載屏稱為動(dòng)力負(fù)載屏，供電給照明負(fù)載的負(fù)載屏稱為照明負(fù)載屏。發(fā)電機(jī)并車屏是專供交流發(fā)電機(jī)并車操作和監(jiān)視之用，屏內(nèi)除裝有監(jiān)視儀表外，還有并車裝置（如電抗器）和操作開關(guān)等電器。岸電屏是船舶接用岸電時(shí)用來(lái)監(jiān)視岸電電壓的專用屏，它常布置在緊靠發(fā)電機(jī)控制屏的附近。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板負(fù)載（配電）屏的職能是對(duì)各饋電線路66任務(wù)3.2主配電板3.2.2主配電板上配備的電器和儀表1.直流發(fā)電機(jī)控制屏（1）電流：測(cè)量發(fā)電機(jī)的電流。電流表通過分流器接至發(fā)電機(jī)（匯流排）的正極端上。（2）電壓表：測(cè)量發(fā)電機(jī)端電壓。如果發(fā)電機(jī)需要并聯(lián)運(yùn)行，電壓表應(yīng)加接轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便能夠分別測(cè)量發(fā)電機(jī)電壓和匯流排的電壓。（3）萬(wàn)能式自動(dòng)空氣開關(guān)：發(fā)電機(jī)不要求并聯(lián)運(yùn)行，自動(dòng)開關(guān)可采用兩極的；要求并聯(lián)運(yùn)行，應(yīng)采用三極的，其中一極為均壓線，均壓線不需設(shè)保護(hù)元件。（4）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁變阻器：改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路中電阻的大小從而改變回路的勵(lì)磁電流大小。（5）指示燈：用紅燈指示發(fā)電機(jī)已運(yùn)轉(zhuǎn)，用綠燈指示自動(dòng)開關(guān)已合閘。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板3.2.2主配電板上配備的電器和67任務(wù)3.2主配電板（6）若發(fā)電機(jī)要求能并聯(lián)運(yùn)行，則控制屏上尚須裝設(shè)逆流繼電器：用作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的逆電流保護(hù)，繼電器的電流線圈接于發(fā)電機(jī)的正極端。（7）充磁按鈕：發(fā)電機(jī)剩磁消失時(shí)，做充磁之用。充磁電流可由蓄電池或匯流排經(jīng)降壓電阻供給，對(duì)于220V的直流電力系統(tǒng)，該降壓電阻值為勵(lì)磁繞組電阻的6～7倍。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板（6）若發(fā)電機(jī)要求能并聯(lián)運(yùn)行，則68任務(wù)3.2主配電板2.交流發(fā)電機(jī)控制屏（1）電流表及轉(zhuǎn)換開關(guān)，可分別測(cè)量發(fā)電機(jī)任意一相的負(fù)載電流。（2）電壓表及轉(zhuǎn)換開關(guān)，可分別測(cè)量發(fā)電機(jī)和匯流排任意二線間的電壓。（3）頻率表，測(cè)量發(fā)電機(jī)的頻率。（4）功率表，測(cè)量發(fā)電機(jī)的有功功率。（5）功率因數(shù)表，測(cè)量發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)。（6）若發(fā)電機(jī)要求并聯(lián)運(yùn)行，尚須裝設(shè)逆功率繼電器，作發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)之用。（7）原動(dòng)機(jī)調(diào)速開關(guān)，并車時(shí)用以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的頻率和并聯(lián)運(yùn)行時(shí)用以轉(zhuǎn)移有功功率。（8）萬(wàn)能式自動(dòng)空氣開關(guān)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板2.交流發(fā)電機(jī)控制屏上一頁(yè)下一頁(yè)69任務(wù)3.2主配電板3.并車屏（1）整步表及轉(zhuǎn)換開關(guān)（或同步指示燈），指示并車時(shí)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的相位差和頻率差。（2）兩個(gè)頻率表（或用一個(gè)雙指針頻率表），分別測(cè)量?jī)膳_(tái)發(fā)電機(jī)的頻率。（3）兩個(gè)電壓表（或用一個(gè)雙指針電壓表），分別測(cè)量?jī)膳_(tái)發(fā)電機(jī)的電壓。4.負(fù)載屏負(fù)載屏上安裝有裝置式自動(dòng)空氣開關(guān)或盒式轉(zhuǎn)換開關(guān)加熔斷器。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板3.并車屏上一頁(yè)下一頁(yè)返回70任務(wù)3.2主配電板負(fù)載屏上也常裝有電流表并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)能夠測(cè)量各饋電線路的負(fù)載電流，每一電流表的轉(zhuǎn)換路數(shù)一般不超過6路。由于船上的三相負(fù)載基本上是對(duì)稱的，所以各饋電線路僅測(cè)量一相電流即可。一般需要測(cè)量電流的負(fù)載是：（1）較大功率的電動(dòng)輔機(jī)如艙底水泵、救火泵、空氣壓縮機(jī)、起錨機(jī)、起貨機(jī)等。（2）較重要的電動(dòng)輔機(jī)，如主機(jī)潤(rùn)滑油泵、主機(jī)海水泵、主機(jī)淡水泵、舵機(jī)等。照明負(fù)載集中于一個(gè)照明負(fù)載屏上。在交流系統(tǒng)中，如照明負(fù)載需通過照明變壓器供電，則變壓器的開關(guān)亦常裝于照明負(fù)載屏上。交流電力系統(tǒng)常裝設(shè)一個(gè)電流表和轉(zhuǎn)換開關(guān)（或直接用三個(gè)電流表），測(cè)量照明線路各相電流的大小。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板負(fù)載屏上也常裝有電流表并通過轉(zhuǎn)換開71任務(wù)3.2主配電板對(duì)于對(duì)地絕緣的電力系統(tǒng)，其負(fù)載屏中的某一屏上還需裝有指示電網(wǎng)對(duì)地絕緣狀況的設(shè)備，如絕緣指示燈或兆歐表。絕緣指示燈亦可安裝于發(fā)電機(jī)控制屏上，絕緣指示燈不需長(zhǎng)期接于匯流排，測(cè)量時(shí)用按鈕短時(shí)接通。絕緣指示燈在配電板中的接線如圖3.2、圖3.3所示。絕緣指示燈一般僅用來(lái)鑒別電網(wǎng)是否發(fā)生對(duì)地短路故障。如圖3.2、圖3.3所示，若某極（或某相）對(duì)地短路，按下接零一極（或另兩相）的按鈕，則指示燈發(fā)亮。兆歐表是一個(gè)高電阻的電壓表，其表面刻度是絕緣電阻值，由它可以直接測(cè)出直流電網(wǎng)各極對(duì)地的絕緣電阻或交流三相對(duì)地的總絕緣電阻。主配電板內(nèi)的匯流排上應(yīng)接有濾波電容器，以防止電源對(duì)無(wú)線電設(shè)備的干擾。濾波電容器的電容量一般取0.5μF即可。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板對(duì)于對(duì)地絕緣的電力系統(tǒng)，其負(fù)載屏中72任務(wù)3.2主配電板上述電器和儀表是主配電板中最基本的設(shè)備，除此之外，根據(jù)對(duì)發(fā)電機(jī)控制和配電的不同要求，總配電板上還可以設(shè)有其他的電氣設(shè)備和自動(dòng)裝置，如警報(bào)信號(hào)裝置、粗同步并車或自動(dòng)準(zhǔn)同步并車裝置、自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置、自動(dòng)分級(jí)卸載裝置等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板上述電器和儀表是主配電板中最基本的73任務(wù)3.2主配電板3.2.3主配電板的面板布置和安裝要求為了保證總配電板在操作、運(yùn)行時(shí)安全可靠和維護(hù)方便，面板布置設(shè)計(jì)和安裝施工時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)；（1）板面布置應(yīng)一目了然，儀表的安裝位置要便于操作和觀測(cè)。例如，自動(dòng)空氣開關(guān)的操作手柄的高度一般不應(yīng)超過1.7m；測(cè)量?jī)x表的表面中心位置高度盡量布置在1.6～1.85m；配電負(fù)載開關(guān)的最低位置應(yīng)超過0.3m等。（2）屏數(shù)較多的主配電板，其負(fù)載屏要盡可能平均地分布在發(fā)電機(jī)控制屏的兩側(cè)。（3）服務(wù)于同一系統(tǒng)（如甲板機(jī)械、空調(diào)裝置、為主機(jī)服務(wù)的輔機(jī)等）的負(fù)載開關(guān)應(yīng)盡量布置在同一負(fù)載屏上相近的位置。（4）照明負(fù)載開關(guān)盡可能按同一供電區(qū)集中布置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板3.2.3主配電板的面板布置和安74任務(wù)3.2主配電板（5）主配電板的板面最好與船舶縱剖面相垂直。（6）主配電板最好安裝在機(jī)艙平臺(tái)上。（7）主配電板的前后應(yīng)留有足夠的位置以做通道與檢修之用。板前通道寬度應(yīng)不小于0.8m，板后通道寬度應(yīng)不小于0.6m。通道上應(yīng)鋪有防滑和耐油的絕緣地毯或經(jīng)絕緣處理的木格柵。（8）主配電板的后通道出入處應(yīng)設(shè)有帶鎖的側(cè)門。（9）主配電板應(yīng)盡量避免安裝在有壓力的管路、油柜及液體容器的底下，以防止油水進(jìn)入配電板內(nèi)。交流船的配電方式一般分為三種，即三線絕緣系統(tǒng)、中性點(diǎn)接地的四線系統(tǒng)和采用船體作為中性線回路的三線系統(tǒng)，如圖3.4所示。其中三線絕緣系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)檫@種方式安全可靠，照明系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)相互影響小，并且單相接地并不形成短路，仍可維持電氣設(shè)備的短時(shí)工作。中性點(diǎn)接地系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生單相接地即形成短路故障，有使主要用電設(shè)備如舵機(jī)電源、服務(wù)于主機(jī)構(gòu)的機(jī)艙輔機(jī)等斷電的嚴(yán)重危險(xiǎn)，因而在船上較少采用。上一頁(yè)返回任務(wù)3.2主配電板（5）主配電板的板面最好與船舶縱75任務(wù)3.3應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板用來(lái)控制應(yīng)急發(fā)電機(jī)或蓄電池組，并向船上的應(yīng)急用電設(shè)備供電。它與應(yīng)急發(fā)電機(jī)安裝在同一艙室內(nèi)。當(dāng)應(yīng)急電源采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)組時(shí)（指大應(yīng)急電源），應(yīng)急電網(wǎng)平時(shí)可由主配電板供電，只是在應(yīng)急情況下才由應(yīng)急發(fā)電機(jī)組供電。因此，應(yīng)急配電板的電源開關(guān)與主配電板上接向應(yīng)急配電板的供電開關(guān)兩者之間須設(shè)有電氣聯(lián)鎖。有些船舶，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組是具有自動(dòng)啟動(dòng)設(shè)備的，當(dāng)主電源突然斷電且在一定時(shí)間后還不能恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組即自行啟動(dòng)，并對(duì)應(yīng)急電網(wǎng)供電。當(dāng)主電源恢復(fù)了供電后，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組便自動(dòng)脫離電網(wǎng)，并自動(dòng)停車。下一頁(yè)返回任務(wù)3.3應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板用來(lái)控制應(yīng)急發(fā)電機(jī)或蓄電池組76任務(wù)3.3應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板通常只含兩個(gè)屏面：一個(gè)是應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制屏，一個(gè)是應(yīng)急負(fù)載屏。如果應(yīng)急電網(wǎng)是個(gè)獨(dú)立電網(wǎng)而不是主電網(wǎng)的一部分，則應(yīng)急電源各饋線在應(yīng)急配電板上不允許裝設(shè)開關(guān)，只允許裝設(shè)熔斷器作為饋電線路的保護(hù)，這主要是為了確保應(yīng)急狀態(tài)下應(yīng)急電網(wǎng)的可靠供電。應(yīng)急配電板上需裝設(shè)的儀表電器，其原則與主配電板基本一樣，只是少了并車所需的設(shè)備而已，因?yàn)閼?yīng)急電源都采用單機(jī)組運(yùn)行。圖3.5和圖3.6所示為應(yīng)急配電板電氣線路。上一頁(yè)返回任務(wù)3.3應(yīng)急配電板應(yīng)急配電板通常只含兩個(gè)屏面：一個(gè)是應(yīng)急77任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3.4.1船舶蓄電池1.蓄電池在船舶上的應(yīng)用蓄電池是任何類型的機(jī)動(dòng)船舶都需要的可靠電源設(shè)備，其用途之一是作為應(yīng)急電源或備用電源，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；其用途之二是作為低壓設(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。此外，蓄電池也用作應(yīng)急發(fā)電機(jī)組和救生艇上柴油機(jī)的啟動(dòng)電源以及羅經(jīng)的直流電源等。2.船用蓄電池的類別船用蓄電池有酸性蓄電池和堿性蓄電池兩大類。酸性蓄電池也稱為鉛酸蓄電池，船用歷史最久，常用于柴油機(jī)的啟動(dòng)和應(yīng)急照明。堿性蓄電池包括鎘?鎳蓄電池、鐵?鎳蓄電池、鋅?銀蓄電池和鎘?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。下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3.4.1船舶蓄電池下一頁(yè)返回78任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3.蓄電池的主要性能蓄電池的主要性能指標(biāo)包括開路電壓、工作電壓、電池容量、使用溫度、壽命和儲(chǔ)存期等。酸性蓄電池中每個(gè)小電池的電動(dòng)勢(shì)為2.0～2.1V。放電時(shí)，電壓逐漸下降，到達(dá)某一電壓（稱放電終止電壓）時(shí)，則急劇下降，當(dāng)?shù)椭练烹娊K止電壓時(shí)不再放電。10h放電率的每個(gè)小電池放電終止電壓為1.8V。充電時(shí)，電壓變化在2.05～2.8V，充電終期每個(gè)小電池電壓為2.5～2.8V。充電設(shè)備的電壓應(yīng)考慮能調(diào)節(jié)到每個(gè)小電池2.8V的數(shù)值。堿性蓄電池中每個(gè)小電池的電動(dòng)勢(shì)為1.3V左右，在額定放電率時(shí)平均放電電壓為1.2V。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式，充放電特性是不同的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3.蓄電池的主要性能上一頁(yè)下一79任務(wù)3.4蓄電池及充放電板4.蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理1）酸性蓄電池酸性蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖3.7所示，主要由容器、極板和隔板三部分組成。盛裝電解液和支撐極板的容器，具有防止酸液泄漏、耐腐蝕和堅(jiān)固等特性。鉛酸蓄電池容器有玻璃槽、鉛襯槽、塑料槽、硬橡膠槽等，船上多數(shù)使用后兩種。船用酸性電池的極板常采用鉛銻合金制成柵格式，柵格中壓入活性物質(zhì)，正極的活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2），負(fù)極的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛（Pb）。為增加容量，蓄電池的正極板和負(fù)極板制成許多片，分別并聯(lián)在一起接成兩組，構(gòu)成蓄電池的正負(fù)極。隔板用橡膠、塑料或木板等絕緣材料制成。為保證電解液的自由流通，同時(shí)又不致使極板脫落的活性物質(zhì)經(jīng)隔板與相鄰隔板相通，隔板上開有大小適中的孔。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板4.蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理上一80任務(wù)3.4蓄電池及充放電板酸性蓄電池的電解液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%～37%的稀疏酸溶液，相對(duì)密度為1.28～1.31。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)存電能和釋放電能的，其工作原理由下面的化學(xué)反應(yīng)方程式表示：當(dāng)蓄電池的正負(fù)極板插入硫酸溶液時(shí)，極板之間將產(chǎn)生2V左右的電動(dòng)勢(shì)，一旦外電路接通則形成放電電流，同時(shí)在電池內(nèi)部正負(fù)極板與硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，逐漸變成硫酸鉛，當(dāng)正、負(fù)極板都變成同樣的硫酸鉛后，蓄電池便不能再放電了，必須通過充電來(lái)恢復(fù)成原來(lái)的PbO2和Pb。顯然蓄電池的充電和放電是可逆的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板酸性蓄電池的電解液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為281任務(wù)3.4蓄電池及充放電板由反應(yīng)式可知，充電時(shí)電解液稀硫酸的相對(duì)密度會(huì)增加；放電時(shí)由于生成水，相對(duì)密度降低。實(shí)際工程中采用比重計(jì)來(lái)測(cè)量電解液的相對(duì)密度，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)，主要與電解液相對(duì)密度d有關(guān)。相對(duì)密度高，電動(dòng)勢(shì)也高，E與d之間的關(guān)系可由經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)表示，即如在蓄電池充電完畢將外電路斷開后，測(cè)得的相對(duì)密度為1.28時(shí)，則根據(jù)式（3?1）可估算出其電動(dòng)勢(shì)為2.12V。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板由反應(yīng)式可知，充電時(shí)電解液稀硫酸82任務(wù)3.4蓄電池及充放電板2）堿性蓄電池堿性蓄電池具有體積小、機(jī)械強(qiáng)度高、工作電壓平穩(wěn)、能大電流放電、使用壽命較長(zhǎng)和便于攜帶等特點(diǎn)，近年來(lái)在遠(yuǎn)洋船上應(yīng)用增多。其缺點(diǎn)是堿性蓄電池比酸性蓄電池的額定電壓低，提供相同的供電電壓，堿性蓄電池通常在數(shù)量上要比酸性蓄電池多出67%，成本較高。堿性蓄電池可分為鎘?鎳（Cd?Ni）、鐵?鎳（Fe?Ni）、鋅?銀（Zn?Ag）、鎘?銀（Cd?Ag）等系列。船舶主要采用鎘?鎳、鐵?鎳蓄電池，下面以鎘?鎳堿性蓄電池為例做介紹。堿性蓄電池主要由容器、極板和活性物質(zhì)構(gòu)成。容器用鍍鎳鋼板制成，直接與電解液或一組極板接觸，所以堿性蓄電池的外殼帶電：正極由氧化鎳粉、石墨粉組成，石墨粉主要用來(lái)增強(qiáng)導(dǎo)電性，不參與化學(xué)反應(yīng)；負(fù)極由氧化鎘和氧化鐵粉組成，摻入氧化鐵粉的目的是使氧化鎘粉具有較強(qiáng)的擴(kuò)散性，防止氧化鎘結(jié)塊，增加極板的容量；正負(fù)極上的這些活性物質(zhì)分別包在穿孔的鋼帶中，加壓成型后構(gòu)成電池的正負(fù)極，兩極之間用耐堿的硬橡膠隔開。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板2）堿性蓄電池上一頁(yè)下一頁(yè)返回83任務(wù)3.4蓄電池及充放電板堿性蓄電池電解液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鉀（KOH）水溶液（或純氫氧化鈉溶液），相對(duì)密度為1.2～1.27。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)殡娔茌斔徒o用電設(shè)備，兩電極所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是可逆的。在充放電過程中總的化學(xué)反應(yīng)方程式為從式（3?2）可知，電解液在充放電過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)相對(duì)密度來(lái)判斷充放電的程度，只能采取測(cè)量電壓的方法來(lái)判斷堿性蓄電池充放電的程度。堿性蓄電池中每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.25V。放電時(shí)，電壓變化在1～1.2V范圍內(nèi)，電流增大時(shí)可達(dá)到0.7V，低于0.7V就不應(yīng)再放電。充電時(shí)，電壓變化在1.4～1.8V范圍內(nèi)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板堿性蓄電池電解液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2084任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3）蓄電池的容量容量是描述蓄電池儲(chǔ)存電能能力的物理量，單位為安培小時(shí)（A·h）。它用充足電的蓄電池放電到規(guī)定終了電壓（一般為額定電壓的90%）時(shí)所放出的能量來(lái)表示，以放電電流I與放電時(shí)間t的乘積描述，即Q=I·t，單位為A·h。酸性蓄電池通常以10h的放電電流為標(biāo)準(zhǔn)放電電流（即經(jīng)過10h使蓄電池放完電的放電電流），因此，額定容量定義為在電解液溫度為25℃，以10h放電電流連續(xù)放電至終止電壓時(shí)所輸出的容量。例如，200A·h容量的酸性蓄電池是指能以20A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)，因此如果超過標(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。堿性蓄電池一般是以8h作為標(biāo)準(zhǔn)放電電流。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板3）蓄電池的容量上一頁(yè)下一頁(yè)返回85任務(wù)3.4蓄電池及充放電板5.船用蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)1）酸性蓄電池（1）電解液應(yīng)每半個(gè)月檢查液面高度，每年進(jìn)行化驗(yàn)檢查。要及時(shí)補(bǔ)充電解液，注液孔螺帽應(yīng)旋緊，以防電解液濺出。（2）應(yīng)保持蓄電池表面清潔，為防止極柱夾頭生銹，其表面應(yīng)涂上一層凡士林油膜。（3）蓄電池室應(yīng)保持良好的通風(fēng)，并嚴(yán)禁煙火。（4）酸性蓄電池在運(yùn)行中往往因長(zhǎng)時(shí)間充電不足或過放電等原因造成極板硫化，這時(shí)要對(duì)蓄電池進(jìn)行過充電，使蓄電池恢復(fù)到良好的運(yùn)行狀態(tài)。過充電是指在正常充電后，再用10h放電率的1/2或3/4的小電流進(jìn)行充電1h，然后停1h，如此反復(fù)進(jìn)行，直至剛一接通充電電源就發(fā)生強(qiáng)烈氣泡為止。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板5.船用蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)上一頁(yè)86任務(wù)3.4蓄電池及充放電板2）堿性蓄電池（1）每半個(gè)月檢查一次電壓、電解液密度和高度，及時(shí)補(bǔ)充電解液。（2）保持氣塞透氣或定期打開氣塞放氣。（3）堿性蓄電池的外殼帶電（正極），存放時(shí)須防金屬將負(fù)極與外殼接觸，引起短路。（4）一般工作10～12次充放電循環(huán)或每月進(jìn)行一次過充電。（5）每年或使用50～100次時(shí)，應(yīng)更換電解液。電解液的更換應(yīng)在放電狀態(tài)下進(jìn)行，必要時(shí)可用純水清洗，并及時(shí)注入更換的電解液。3.4.2充放電配電板船上安裝的蓄電池組應(yīng)設(shè)有充放電配電板，以便對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電和對(duì)負(fù)載配電。對(duì)于無(wú)線電系統(tǒng)專用的蓄電池組，其充放電配電板和船上其他用途蓄電池組的充放電配電板必須分開而獨(dú)立裝設(shè)在報(bào)務(wù)室內(nèi)，以確保無(wú)線電系統(tǒng)不受其他系統(tǒng)的干擾而能正常工作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)3.4蓄電池及充放電板2）堿性蓄電池上一頁(yè)下一頁(yè)返回87任務(wù)3.4蓄電池及充放電板設(shè)計(jì)充放電配電板時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：（1）電源回路中應(yīng)設(shè)有切斷總電源的開關(guān)、保護(hù)熔斷器和指示燈。（2）應(yīng)設(shè)有專用的調(diào)節(jié)充電發(fā)電機(jī)組電壓用的勵(lì)磁變阻器。（3）若充電發(fā)電機(jī)組因故導(dǎo)致電壓突然下降，則蓄電池組將會(huì)倒過來(lái)向充電發(fā)電機(jī)供電，為了防止這種情況發(fā)生，在每一充電回路上均應(yīng)設(shè)有防止逆流的裝置。這種裝置通常是采用逆流繼電器，若是用靜止整流器作充電電源，則無(wú)須另加逆流繼電器。（4）應(yīng)設(shè)有用以測(cè)量每一蓄電池組的充放電電壓的電壓表和測(cè)量每一充電回路充放電電流的電流表。（5）為了確保應(yīng)急照明、警鈴等應(yīng)急設(shè)備的供電可靠性，設(shè)計(jì)它們的蓄電池組充放電回路時(shí)，應(yīng)使其即使在充電狀態(tài)下，一旦發(fā)生應(yīng)急情況仍能向這些應(yīng)急