船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng)課件

講解人船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng)目錄1電力拖動系統(tǒng)23照明系統(tǒng)456電力推動系統(tǒng)電力系統(tǒng)船內(nèi)通訊系統(tǒng)無線電通信導(dǎo)航系統(tǒng)7專用設(shè)備控制系統(tǒng)電力系統(tǒng)1船舶電力系統(tǒng)船舶電力系統(tǒng)，是指由一個或幾個在統(tǒng)一監(jiān)控之下運行的船舶電源及與之相連接的船舶電網(wǎng)組成的、以向負(fù)載供電的載體。換句話說，船舶電力系統(tǒng)是由電源裝置、配電裝置和負(fù)載按照一定方式連接的整體，是船上電能產(chǎn)生、傳輸、分配和消耗等全部裝置和網(wǎng)絡(luò)的總稱。船舶電源裝置主要是主發(fā)電機和主配電板。這是因為船舶主發(fā)電機的控制和監(jiān)測等功能均由主配電板完成，這乃是船舶電站的特征之一。由于船舶配電的主要功能也是由主配電板完成的，所以主配電板是電力系統(tǒng)計的重要部分。電力系統(tǒng)1船用變壓器：

按用途可分為：電力和照明變壓器

特種變壓器

控制變壓器

儀用互感器按冷卻方式分類：空氣冷卻干式變壓器液冷式（通常為油浸式）變壓器。

NOTE:電力和照明變壓器采用液冷式時，必須經(jīng)特殊批準(zhǔn)。除了電動機起動用或其他特殊用途變壓器可以采用單繞組式外，電力和照明變壓器必須采用雙繞組式，其初級繞組與次級繞組間不應(yīng)有電的連接。電力系統(tǒng)1船用蓄電池：目前船上使用的蓄電池主要有酸性蓄電池和堿性蓄電池兩大類型。酸性蓄電池（又稱鉛酸蓄電池）：船上使用歷史最久，價格便宜，用途最廣，常用于內(nèi)燃機的起動和應(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）：主要用于無線電通信設(shè)備。由于價格較昂貴，所以民用船舶使用較少。

電力系統(tǒng)11.2船舶電力網(wǎng)船舶電力網(wǎng)簡稱為船舶電網(wǎng)，系指介于船舶電源和用電設(shè)備之間的傳輔、分配電能的全部配電裝置和網(wǎng)絡(luò)的總稱?？梢?，它是船舶電力系統(tǒng)的重要組成部分，主要是由配電裝置和配電網(wǎng)絡(luò)兩大部分組成。電力系統(tǒng)11.3主配電板和其他分配電板主配電板；

作為船舶主配電板，通常是將主發(fā)電機的控制、保護和臨測以及配電等功能組合在一起的配電裝置。應(yīng)急配電板；應(yīng)急配電板是用以控制、監(jiān)測和保護應(yīng)急發(fā)電機，并進行配電的裝置。蓄電池充放電板：舶舶上安裝的蓄電池組應(yīng)設(shè)有充放電板，以進行充電和配電。分配電板（配電盤/分電箱）：主要分為電力用和照明用兩種。岸電箱：船舶?？看a頭或進塢修理時，用以連接岸電電源的裝置。電工試驗板

電力系統(tǒng)11.4船用電纜

船用電纜的常用分類：高壓電纜、低壓電纜；本安電纜、耐火電纜、阻燃電纜；動力電纜（照明）、控制（信號）電纜、接地電纜、LAN、光纖電纜、同軸電纜、其他特殊電纜；外部電纜、控制設(shè)備內(nèi)部接線用電纜、軟電纜（可移動設(shè)備使用）等。鎧裝、非鎧裝、單護套、雙護套。

電力拖動系統(tǒng)2船舶機械電力拖動系統(tǒng)船舶機械電力拖動是船舶電氣設(shè)備的一個重要組成部分。一般情況下電力拖動用電約占船舶電網(wǎng)的70％～90％，電力拖動的形式和性能在一定程度上船舶電氣設(shè)備的水平。2.1船舶機械電力拖動分類：2.1.1常規(guī)機械船舶艙室輔助機械，如動力裝置和船舶系統(tǒng)的各類泵、風(fēng)機、空壓機、鍋爐、冷藏機和空調(diào)機等；船舶起錨系纜機械，如航行錨機、定位錨機、起錨/系纜絞盤和絞車等船舶起重機械，如起貨機、起重機、起艇機、吊桿等；船舶舵機。后三種通常又稱為甲板機械。

照明系統(tǒng)33照明系統(tǒng)船舶照明是船舶航行、作業(yè)以及船上人員生活的必要條件。船舶照明包括確保航行安全和人身安全照明（如航行燈、信號燈、登放艇區(qū)域照明）、船舶工作場所照明（如駕駛室、機艙和裝卸用照明）以及生活區(qū)照明等。船舶照明要考慮多種元素：對外界的信號燈必須根據(jù)不同航區(qū)有關(guān)的各種江河湖海的規(guī)范規(guī)則配備；船舶自身的工作和生活照明必須根據(jù)不同場所和用途進行設(shè)計

照明系統(tǒng)33.1

照明系統(tǒng)的分類：3.1.1船舶照明按其功能大致可如下分類：室內(nèi)照明艙室主體照明局部輔助照明娛樂美化氣氛照明室外照明室外通道照明室外工作照明（甲板照明）探照燈和投光燈航行信號燈

照明系統(tǒng)33.1

照明系統(tǒng)的分類：3.1.2大多數(shù)按供電方式分類（非嚴(yán)格）：正常照明系統(tǒng)———船舶主電源供電。應(yīng)急照明系統(tǒng)———應(yīng)急電源供電。應(yīng)急發(fā)電機供電；蓄電池組供電；臨時應(yīng)急照明系統(tǒng)（俗稱小應(yīng)急照明）———蓄電池組供電半小時。航行信號燈系統(tǒng)———正常和應(yīng)急兩路供電

照明系統(tǒng)33.1

照明系統(tǒng)的分類：3.1.2.2應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)急照明是在正常照明因故障不能工作時投入使用的。應(yīng)急照明由應(yīng)急配電板經(jīng)應(yīng)急照明分電箱供電，電壓可與正常照明相同，也可用低壓電。通常包括：重要工作艙室，如駕駛室（包括海圖和無線電作業(yè)區(qū)域）、消防站、各種控制室等。各種機器處所，如機艙、舵機艙、應(yīng)急發(fā)電機室等。通道、逃口、梯道及乘人電梯內(nèi)。放艇、筏處及舷外空間，以及通往艇、筏處的燈光指路標(biāo)。眾多船員、旅客可能聚集處所和超過16人的居住艙室。尤其是出口。主配電板、應(yīng)急配電板前后。鍋爐水位指示燈。消防員裝備儲放處所。

照明系統(tǒng)33.1.2.2應(yīng)急照明系統(tǒng)

為增強旅客在應(yīng)急狀態(tài)下對脫險通道的識別，國際海事組織IMOA.752（18)決議規(guī)定，對客船的梯道和出口在內(nèi)的脫險通道全線（包括轉(zhuǎn)彎和叉路口處），距甲板高度不超過0.3m處要設(shè)置低處照明（簡稱為LLL系統(tǒng)），該系統(tǒng)可以用供電照明（白熾燈、發(fā)光二極管等），或是光致發(fā)光指示器.

照明系統(tǒng)33.1.2.2應(yīng)急照明系統(tǒng)對載有滾裝貨的客船，除上述要求外，還必須在所有的旅客公共處所和走廊設(shè)有附加應(yīng)急照明此照明要乖在所有其他電源發(fā)生故障和在各種橫傾條件下，至少維持3h；所提供的照明應(yīng)能照亮逃生設(shè)施的周圍。其電源應(yīng)采用設(shè)置于燈具內(nèi)部的蓄電池，該蓄電池應(yīng)盡可能地由應(yīng)急配電板連續(xù)充電。若采用其他替代設(shè)備，必須由有關(guān)主管機關(guān)專門認(rèn)可。在每一船員處所的走廊等公共揚所和通常有人在的工作處所，若無此附加照明則必須配備可攜式充電電池?zé)簟Ｒ?guī)范還規(guī)定應(yīng)急照明不可兼作正常照明，并規(guī)定除駕駛室及救生艇、筏存放處的舷外照明外，應(yīng)急照明電路中不得設(shè)就地開關(guān)。應(yīng)急照明燈具上應(yīng)有明顯的標(biāo)志，或在結(jié)構(gòu)造型上與一般照明燈不同。但在具體的照明設(shè)計中，有的船東根據(jù)本國船舶慣例及實際需要，要求在船上設(shè)置更多的應(yīng)急燈點，并兼作正常照明。此時照明設(shè)計需經(jīng)船級社認(rèn)可。在必要的艙室增加應(yīng)急照明燈點，并與正常照明交錯布置，平時由主電源供電，兩者選用同一種燈具，應(yīng)急燈點也計入照度計算，并設(shè)置分路開關(guān)。照明系統(tǒng)33.2

照明燈具：由于船上的環(huán)境條件比陸地上苛刻，因而對船舶燈具的結(jié)構(gòu)和型式有著更高的要求，設(shè)計中選用船舶燈具時，除了遵照規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求外，還應(yīng)注意下列問題：船用燈具的材料應(yīng)該是堅固、輕巧、美觀，并能滿足使用環(huán)境的要求。結(jié)構(gòu)要牢固、零部件不易落下、防震性好；

防潮、防水性好，尤其是露天安裝的燈具，防護等級要達到IP5X，對有危險粉塵等場所，防護等級可高達IP6X。散熱性好，同時又要防止飛蟲雜物鉆入。外形尺寸要適合船舶層高限制，結(jié)構(gòu)簡單，方便接線和更換燈泡。具有良好的接地保護措施。

照明系統(tǒng)33.2

照明燈具3.2.1探照燈和投光燈探照燈和投光燈同是強光照明燈具，探照燈具有近乎平行的光束，射程遠，光照集中；而投光燈的光束是在有限的立體角內(nèi)向外擴散，投射面較寬，相對射程較短。兩者具有不同的照明效果，其用途也不相同。

照明系統(tǒng)33.2.1.1探照燈船舶夜航，尤其是通過狹窄航道，內(nèi)河河道等比較復(fù)雜的水域時照射航道及兩岸。營艘工作，水面搜索用。遠距離發(fā)送燈光信號通信用，稱為信號探照燈

照明系統(tǒng)33.2

照明燈具3.2.2燈光信號設(shè)備

船舶對外的燈光信號分為航行燈、信號燈和通信閃光燈。航行燈和信號燈又統(tǒng)稱為號燈。燈光信號是直接關(guān)系到船舶安全的可視信號，因此船舶燈光信號應(yīng)嚴(yán)格遵照船舶有關(guān)的航行、信號設(shè)備規(guī)范和有關(guān)的江、湖、河、海航行規(guī)則的要求設(shè)置，以使所設(shè)置的燈光能正確的對外表達船舶的位置、狀況和動向。航行燈、信號燈不僅要在日投至日出期間點燃，并且在能見度不良或其他一切認(rèn)為必要的情況下，在日出至日沒期間同樣要能點燃顯示。

照明系統(tǒng)33.2.2.1號燈的特性和海船號燈的配備

《國際海上避碰規(guī)則》對航行燈、信號燈的基本特性和安裝位置等有著明確的規(guī)定。3.2.2.2不同航線船舶號燈的特殊配備蘇伊士運河信號燈蘇伊士運河及基爾運河專用燈巴拿馬運河操船燈基爾運河信號燈總之，信號燈的種類很多，要求各不相同，設(shè)計人員必須根據(jù)船舶的入級規(guī)范及船旗國的要求去配置。

電力推動系統(tǒng)44.1電力推進的分類

4.1.2按電流種類：直流、交流、交直流4.1.3按裝置功能分：獨立電力推進裝置聯(lián)合電力推進裝置輔助電力推進裝置特殊電力推進裝置主動舵電力推進裝置

電力推動系統(tǒng)44.2電力推進的優(yōu)缺點

4.2.1優(yōu)點可采用中、高速原動機，以減小體積和重量。原動機可在最大限度上統(tǒng)一化，以至標(biāo)準(zhǔn)化，從而可減少備品，提高互換性。提高船舶的營運率有利于船舶總體布置，也便于建造和營運管理可更合理地選擇螺旋槳的尺寸和轉(zhuǎn)速，不必受原動機的限制，從而使螺旋槳和原動機都工作在最佳狀態(tài)。在輕負(fù)載時可使用一部分原動機，從而提高動力裝置的運行效率。螺旋槳與原動機之間無機械聯(lián)接，故螺旋槳受到波浪或冰塊的沖擊，不會直接傳給原動機。這一點對有些船舶，如破冰船等具有十分重要的意義。易于實現(xiàn)駕駛室遙控和駕駛自動化可綜合利用船舶動力裝置，減少裝置數(shù)，提高運行經(jīng)濟性

電力推動系統(tǒng)44.2電力推進的優(yōu)缺點

4.2.1缺點可采用中、高速原動機，以減小體積和重量。原動機可在最大限度上統(tǒng)一化，以至標(biāo)準(zhǔn)化，從而可減少備品，提高互換性。提高船舶的營運率有利于船舶總體布置，也便于建造和營運管理可更合理地選擇螺旋槳的尺寸和轉(zhuǎn)速，不必受原動機的限制，從而使螺旋槳和原動機都工作在最佳狀態(tài)。在輕負(fù)載時可使用一部分原動機，從而提高動力裝置的運行效率。螺旋槳與原動機之間無機械聯(lián)接，故螺旋槳受到波浪或冰塊的沖擊，不會直接傳給原動機。這一點對有些船舶，如破冰船等具有十分重要的意義。易于實現(xiàn)駕駛室遙控和駕駛自動化可綜合利用船舶動力裝置，減少裝置數(shù)，提高運行經(jīng)濟性

船內(nèi)通訊系統(tǒng)5船舶內(nèi)部通信系統(tǒng)5.1船用電話船用電話分為兩種，一種是航行指揮電話，用于航行駕駛和操縱各工作部位之間進行指揮和通信聯(lián)絡(luò)，常用的有聲力電話和共電式指揮電話，如HS，HSC，VSZ3系列船用增音式聲力電話，VKZ，ZFC-1系列指揮電話等；二是自動電話，用于各艙室之間的日常工作和事務(wù)的通信聯(lián)絡(luò)，常用的自動電話交換機有JKC-100，VKC-1系列船用程控電話交換機等。

5.1.1船內(nèi)電話通信系統(tǒng)的分類航行指揮電話系統(tǒng)直通電話系統(tǒng)日用電話通信系統(tǒng)

船內(nèi)通訊系統(tǒng)5船舶內(nèi)部通信系統(tǒng)5.2船舶操縱信號設(shè)備船舶操縱信號設(shè)備是供船舶駕駛員了解各種航行機械運行情況，得以正確指揮并進行操縱，提高船舶操縱性能，實現(xiàn)船舶正常安全航行的重要設(shè)備。機艙傳令鐘－用于駕駛室和機艙操縱處之間傳送推進裝置運轉(zhuǎn)情況的命令。舵角指示器－用于駕駛室和操舵站指示舵板轉(zhuǎn)動角度，即舵板對船舯剖面的相對位置。主機轉(zhuǎn)速表－用于駕駛室、機艙和其他有關(guān)部位指示主機的轉(zhuǎn)速。調(diào)距槳傳令和指示器－在設(shè)有調(diào)距漿的船上，控制調(diào)距槳的角度以實現(xiàn)對船的航速、前進和后退的控制。調(diào)距槳傳令鐘用于駕駛?cè)蜋C艙之間傳遞控制命令，其工作原理與機艙傳令鐘相似；調(diào)距槳的槳角指示器用于駕駛室和機艙之間傳遞執(zhí)行的槳角信號，其工作原理與舵角指示器相似。霧笛和信號控制裝置－用于發(fā)出霧航信號，也可用于發(fā)出通用緊急報警信號。

船內(nèi)通訊系統(tǒng)55.3電氣信號裝置

船舶內(nèi)部電氣信號裝置用于向旅客、船員傳送與安全有關(guān)的聲光信號和指示，用于下述報警系統(tǒng)：通用緊急報警。失火報警滅火劑施放報警探火系統(tǒng)報警機器報警呼叫還有如液貨船上液貨艙液位過高的報警等。

船內(nèi)通訊系統(tǒng)55.3電氣信號裝置5.3.1報警系統(tǒng)對電氣信號裝置的要求

所有報警、呼叫信號，首先應(yīng)是聲信號。在環(huán)境噪聲級大得可能聽不見聲信號之處，應(yīng)輔以光信號。為了指明信號的意義，可發(fā)出附加信息，如狀態(tài)指示，或詳細的指示。聲信號應(yīng)在通常預(yù)期人員會停留的所有處所中，均能清晰地聽到和區(qū)別，要高于背景噪聲且能有效地聽到。光信號應(yīng)在通常預(yù)期人員停留的所有處所中均能清晰可見和區(qū)別。新的報警或呼叫應(yīng)當(dāng)用閃光指示的辦法，以便能與原有的指示明顯地相區(qū)別。應(yīng)答與否可用閃光變?yōu)榉€(wěn)定光來表示，如報警或呼叫狀態(tài)不再存在，指示信號就消失。船內(nèi)通訊系統(tǒng)55.3電氣信號裝置5.3.2通用緊急報警

通用緊急報警是在緊急情況下，向全體船員發(fā)出的、召喚旅客、船員至集合部位的緊急報警。報警裝置的設(shè)置處所和數(shù)量，必須保證全船所有起居處所、通常船員的工作處所以及開敞甲板均應(yīng)聽到該系統(tǒng)的報警。報警裝置在被觸發(fā)后應(yīng)一直保持報警狀態(tài)，直至人工將其關(guān)閉或由廣播系統(tǒng)工作而暫時中止?？痛贤ㄓ镁o急報警信號應(yīng)采用兩個獨立的線路分別向船員和旅客發(fā)出，即不能用一個線路。船內(nèi)通訊系統(tǒng)55.3電氣信號裝置5.3.2通用緊急報警

應(yīng)由兩路電源供電，當(dāng)主電源供電失效時，應(yīng)能自動轉(zhuǎn)換至應(yīng)急電源供電。通用緊急報警系統(tǒng)應(yīng)能在駕駛室、消防控制站控制。通用緊急報警系統(tǒng)的分電箱應(yīng)設(shè)在艙壁甲板以上的適當(dāng)處所，由分電箱引出的每一分路的絕緣極上均需設(shè)熔斷器保護。當(dāng)所有的門和通道都關(guān)閉的情況下，在居住艙室內(nèi)睡眠位置和距聲源1m處，音響報警信號的聲壓級至少應(yīng)達到75dB(A)，并至少要比船舶在較好天氣狀況下航行時的正常設(shè)備操作的環(huán)境噪聲級高出10dB(A)。聲壓級應(yīng)在基頻附近的三分之一倍頻帶之內(nèi)。在任何情況下，某一處所內(nèi)的音響報警信號聲壓級應(yīng)不得超過120dB(A)。通用緊急報警和火災(zāi)報警可以共用一個或幾個聲信號裝置，如果采用氣笛或號笛時，通用緊急報警應(yīng)為連續(xù)的，火災(zāi)報警應(yīng)為間斷的；如用電子報警器時，則音調(diào)應(yīng)予以區(qū)別。船內(nèi)通訊系統(tǒng)55.3電氣信號裝置5.3.3失火報警

由駕駛室或消防控制站操作，在失火時，向全船人員發(fā)出的緊急報警。5.3.4滅火劑施放報警

對將充滿CO2或其他滅火劑的處所，如機艙、泵艙，在施放之前和施放過程中發(fā)出的緊急報警。

船內(nèi)通訊系統(tǒng)55.3.4自動探火報警和可燃氣體探測報警5.3.4.1自動探火報警火災(zāi)探測器和手動報警按鈕的處所未設(shè)有自動噴水器、探火及失火報警系統(tǒng)的客船起居處所、服務(wù)處所和控制站。起居處所內(nèi)的通道、梯道和脫險通道。采用ⅢC法保護的貨船的起居處所、服務(wù)處所和控制站。周期性無人值班的機艙。特種處所、滾裝裝貨處所、危險貨物裝載處所、帶有自用燃油的車輛、裝載處所以及客船的載貨處所。

船內(nèi)通訊系統(tǒng)55.3.4自動探火報警和可燃氣體探測報警5.3.4.1自動探火報警火災(zāi)探測器的分區(qū)探測器應(yīng)分成若干分區(qū)，一般一層甲板或一個防火區(qū)域為一個分區(qū)。一個分區(qū)中，圍蔽處所的數(shù)量不多于23個。對于客船，一個分區(qū)一般不得同時包括左右兩舷，不得多于一層甲板，也不得超過一個主豎區(qū)。用于控制站、服務(wù)處所或起居處所的分區(qū)，不得包括機艙。

船內(nèi)通訊系統(tǒng)55.3.4自動探火報警和可燃氣體探測報警5.3.4.1自動探火報警火災(zāi)探測器的電源火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)有兩路電源，其中一路應(yīng)為應(yīng)急電源，兩路電源應(yīng)能自動轉(zhuǎn)換。探測器保護面積和最大間距

船內(nèi)通訊系統(tǒng)55.3.4自動探火報警和可燃氣體探測報警5.3.4.2可燃氣體探測報警對于運載危險貨物的船舶，根據(jù)所運載危險貨物類別設(shè)置可燃氣體濃度探測報警裴置，如用于油船的泵艙、壓載艙；液化氣體船的壓縮機及其電動機房等存在可燃氣體的處所，用于探測該處的可燃氣體的濃度，并在濃度超過爆炸下限時，發(fā)出報警，并發(fā)出相應(yīng)的信號、動作，例如增強通風(fēng)，停止油泵或壓縮機工作等，以保證安全運行.

船內(nèi)通訊系統(tǒng)5

5.3.5機械報警

由機械系統(tǒng)的故障或類似的情況而引起的報警。5.3.6呼叫由一個人向另一個人或一群人要求聯(lián)系、支援、和,或采取行動，為此發(fā)出的信號和指示。如冷庫呼叫系統(tǒng)、輪機員安全呼叫系統(tǒng)、輪機員值班呼叫系統(tǒng)、病室呼叫系統(tǒng)、駕駛員安全呼叫系統(tǒng)5.3.7橋樓值班監(jiān)視報警橋樓值班監(jiān)視報警系統(tǒng)的目的是監(jiān)視橋樓操作情況是否正常，操作者的值班能力是否正常，導(dǎo)航儀器工作是否正常。如有異常情況，則向其他航海人員、公共場所發(fā)出報警。這一系統(tǒng)是為了滿足一人值班橋樓的要球而設(shè)計的。5.3.8冷藏集裝箱監(jiān)視系統(tǒng)

無線電通信導(dǎo)航系統(tǒng)6船舶無線電通信導(dǎo)航系統(tǒng)6.1無線電通信

常規(guī)無線電通信是指常規(guī)的地面無線電通信系統(tǒng)，使用的設(shè)備是發(fā)射機、接收機、電臺、救生通信設(shè)備和終端等。其使命是進行遇險報警、援救協(xié)調(diào)通信、搜救現(xiàn)場指揮通信以及日常的公眾通信和業(yè)務(wù)往來聯(lián)絡(luò)等。6.1.1國際國內(nèi)規(guī)則、條例、法規(guī)全球海上遇險與安全系統(tǒng)（GlobalMaritimeDistressandSafetySystem，縮寫為GMDSS)是由國際海事組織（IMO）提出并負(fù)責(zé)制訂和實施的全球系統(tǒng)。它是用來改善現(xiàn)行海上遇險與安全通信，建立新的搜索救助通信程序，并進一步完善現(xiàn)行常規(guī)海上通信的一整套綜合系統(tǒng).無線電通信導(dǎo)航系統(tǒng)6GMDSS包括下述內(nèi)容———船舶遇險時船對岸、船對船以報警為目的的單向通信；岸對船的指令或請求前去援助救護的單向通信；———援助協(xié)調(diào)和現(xiàn)場救助的指揮通信，這是一