船舶电气生产设计

1、船舶电气生产设计一.船舶电气发展的概述入 21 世纪后，我国船舶工业的电气自动化程度、性能和技术水平己有了很大程 度的提高， 不少设备通过引进、 消化、吸收国外先进技术， 亦已达到了国际先进 水平。 随着我国科技竞争力的提高， 船舶自动化技术势必有不少新的突破。 船舶 电气自动化系统发展逐步趋于下面趋势1. 系统监控的综合化由于电气设备已经日趋通用化、 模块化、 系列化，可以做到组态灵活； 计算 机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成， 为系统监控的综合化提供了必 要的基础。当然，根据需求不同仍旧存在着先进程度不同和性能要求不同的船舶， 但是单机单控的系统必将逐步向综合监控的系统过渡。因为

2、采用综合监控的形 式，可以构成双重或多重冗余， 对提高系统或者全船整体可靠性是有积极意义的。2. 系统的网络化当前，数字化技术和总线技术应用已经相当成熟。 现场总线是一种互联现场 设备（或模块） 与控制系统之间的双向数字通信网络。 通常采用双层网， 第一层 为数据采集与传送网， 第二层为控制网。 为保证系统的可靠性， 控制网络可采用 冗余结构。考虑到危险分散原则，按系统又分成若干子网，如：推进系统、管道 系统、电力监控系统等独立子网。通过系统的网络化，功能上集各子系统之众， 从可靠性出发又是一个分布式系统；在数据采集和控制平台上各分系统密切结 合，但在系统结构上又是一个主动性极强的系统， 在平

3、台某系统局部受损时不影 响独立工作；采用网络冗余和设备冗余设计及不间断后备电源，生存能力很强； 具有图像控制功能，人机界面和对话效果良好。网络系统的优势在于采用数字化和高层次的自动化技术代替大量繁琐的人 工操作，提高工作效率是显而易见的。它有助于减少频繁操作和减轻人员疲劳， 把船员从环境恶劣的工作场合中解放出来。3. 船舶电气自动化领域展望机电一体化使学科互相交叉渗透， 电力与电子、强电与弱电更难分难解， 人工智能和模糊技术的应用使船舶电气自动化领域将更加宽广， 必将会对造船和 航运业带来重大变革。新一代大功率半导体电力电子器件， 在材料、理论、机理、 制造工艺和应用 技术等方面的研究开发，

4、将会取得突破性的进展， 船舶设备将会进一步向高可靠、 节能型方向发展， 将会对船舶电力推进和辅机电力拖动技术带来重大变革； 可编 程序控制器和单片机将逐渐发展成为船舶控制中的一种普遍控制方式。 计算机监 控系统正在经历着从集中型计算机监控系统一分散型微机监控系统一集散型（分 布式）多级、多微机监控系统一网络型（智能式）计算机监控系统。而这些技术的发 展会使船舶工业向着智能综合自动化、 微机监视、 智能控制、 卫星通信导航、 全 球定位系统、船岸信息直接交流、全船自动化领域延伸得更深入。随着船舶电气化程度的提高， 作为传输信息和能量的电缆品种会增多， 纵横 交叉、 结构复杂，对船用电缆的要求愈来

5、愈高。 船舶电缆的安全可靠性， 对船舶 航行和安全有着重大影响， 世界各国对舰船电缆的阻燃防火性能和安全等方面的 要求将不断提高。 进入新世纪，电缆制造新工艺和新材料的应用将可能有重大突 破，如利用高能高压电子加速器对电缆绝缘进行辐照，可以提高电缆的耐温性、 阻燃防火性和机械强度，大大延长电缆的寿命。出于经济性和可靠性的考虑，在今后10-20年左右，柴油发动机作为船舶原 动机具有无可争议的地位。然而，石油面临枯竭，环境污染、生态受到破坏，使 柴油发动机的地位受到了冲击。人们有可能通过技术上的突破而获得绿色能源。 如太阳能、氢、燃料电池、超导电磁推进等等，但进入船舶实际应用还需要进行 大量的研究

6、和试验，要有一个相当长的时间，且初始投资高昂。这些领域也需要 积极的探索和开发！船舶电气设计的任务1. 船鮒电力鬲址區计一增加电酥儀量的迪择、民电蕪址的奁卄、配电装武的设什及电 力乘统保护谏计轸"2. 起力拖豹泵班设汁一诸如昶胳辅加机撤皑力检动、起锚系缆机械啦力拖动、越厦机 电力推动蒯炕机电力摊i动设卄第。3. 顋明系蜒设附一诸如照明巌鋭设计和Mnfff号灯泵统设计聊口心 电力扭进慕tfc役什堵如聰力推进系蜕主电路、励班粟蜕丛控制、保护系统的设什船内通信系轨设计诸如电话、標執信号徴备、广和收6, 无繰电通信和导就痰址设增州无域电通信及仪*需琛仪和自动骂驶披時斛朋專紙设备的系魏等7.

7、机枪自动化股廿TSS着裁舶自动牝水平的口益提离机龍自功牝设为朗酗电气设备系SE设计的車耍组成部分诸如桃能监锲擢警、主机遥控和自动咆站等设什。孰楼种船諂专用设备的电气茶址设诸如倉业那工船、海洋竭査箱、虑车SUBJE泥 颦尊所用专用设备的电吒乐址遼tK船舶电气设计的国际规范蛊本手册编写申从冥际楼用出发泉冼堆键述船船挞挥设计中电吒设备釆輪设计有关基 韬理论.祥细她介坍电气进备系號耀计號囲和有关计算方祛*井列入了设姑、计算利设备选丙 实m、输写中特聖注靈杯设计广奚用"和手册”的恃点”列人了国内外有关靓卷和塌则的基本耍 求,兀豪了科技人员的工作实號经脸和科研Jftflh同时嘏收了国外先进技术I

8、是进行1&般电r 徴普察蜒设计的实用性工具书q由于層船电气设备隶轟设计愛有关规穂和规则的约束，所UZ必级注韋各有关要来的变更。 这色觎蔬和規则圭要有.国际辉事塩织 1MO IniemaliDnal Maxi Lime OrpnljAlMxii匡麻海上人命妥全公均 SOLAS”Internationa ConvenHwi for the Safety of lie M Sea；国际桓飯It联含会 IACSIdtflxxiationAl Aasoridiou of Q&Kfilicalian SociaLiUi国际标准化第炽 ISOlnifmational 0殍in的tinn f&

9、#171; StandanLuiiicai-3 际电工誓员会 IECTntenTBdniMij ElertniWcMi胡 <knnrajwkjr；申囚IS繼杜 CCS China ClAstfifkaiMjci Sorely ”本海事协会 NKNippon Kdiji K泗cd*聂国箱堀甘 ABSAmodcui Bureau 曲 Shipfnng;握感 H&ttltL DNVDet 论丄 VEuk匚英国劳氏船SI社UiUoyd'» HegUier rf Shipping;IS国劳氏IB级社 GLiecher Uoyd;法国册级社 BVBurtai Vcrilas

10、j冰？Wftjfe登记閲 RSUsar RefBter of Shipping;美国电机电子工程師学会 IEEEInstitute of EJectricd and Electronic* Engineerso四：船居住舱室的电气生产设计1：电力布置图的绘制原则当决宦了全斛配电茶挠、井已完我电力一次网给和二次两堵圏设计百*便可结合总悴布置 图'机船布置图以及看关专用攏至布*團（如拎裁亂室、鸦房粵）等,疋行爲力节图的鮭 绘制电力布图时应程意下建售点：L皑力布團通常是以图理韓号或比号标明其设备的相对位俵图底曙号和ft号虐与2各种辅机用电气设鲁布置位IT应与辆机布賣位*一敷，并以辅机布位量为

11、臺權。 所以，应与有关专业密切配合*3. 供电电矗区配电板或分配电板，应帝在梗于管理和第护的輕所，井确保堆定也氏斫 以轴短备用电设鲁间连接电3L所以，通常设置在各用电设备较聚中的牡所口4. 返动群或用于切髓电动机的任甸其他电界整置”直布置衽靠毗电功机处就<,善捌，为 了确保维修安令;还必須采取下述任一种措施：能够在*分斷穴位,上把电路韻定在瞬开状卷;或在拿近电动机飪离装设一个謝加的切断开芙:或安装在聲一个帝电漲或相上的划斷册可以方便地由专职人园卸除和保管。5. 除了极其特殊情况下，菲机验输机用电设备、控制装置、分配电板及梵电缆，不虫布量 在机舱内。6通常用电设备及其控制装的布位应尽可能保

12、证正常供电的完整性。例如，一般 应将控制装畳与受控的电代设备布豎在同一助火区内，以免一个防火区内的火史故岸够响動 另外区域电气设备的工作。7. 应特别注意有关規范、规则对某些设备控制和布置方直的特殊要求，诸如：舵机两路供电电源电録，应在整个长度范圉内尽可鹿地远离J固定式常水艇底泵应在任何悄况下，能自册壁甲板以上进行起动。若固定式於水給 底泵的电动机附近另有“起动”、“停止”按钮时，应保证在脸壁甲板以上还能将该“配动”、“停 止”按钮的所有控制线路切断；关于裁客超过36人的客船内动力通风控制製置和切斯的附加晏求：关于載客不超过36人的客内动力通风切斷的要求；关于强力送风和抽风机、熾油盟运至、锅炉

13、燃曲豕以及类似的燃油泵等应慈切断装置 的要求I油船上，电动贷油泵的应急切斷装置的要求;等等。分配电扳、起动器等具有控制援作和捋示仪表的电气设备，其安装高度应布量成易于- |li«A.MUrt W * r»i-i*： a:-軽it輦用电慎划- |li«- |li«樑柞、强柞人51易于平视拾示仪找;其后方和上方应尽甘枝有水，柚或棄汽亂9.有些魁室应布置的电S设备较多（如曲房、控制爭等）,用原来比劃的总布世图面难以 布屋时，可议采用局部鷲室放大比側的刃面进杼绘制“2:主干电缆走向图的设计原则它干电竭通常是拈賣接踐至主配电扳和应急配电扳的电観*肴时也包括穿过两层

14、甲叛或 购敝远厳战设的电蜕*主干屯境走向图设计的好坏”不仅直整彫驹船舶业力系塩供电的町靠性，也黄乘到使用电 缆的经济性和紀上虫聂丄艺前丈余性聊,所以越*越引起设计者的虫祝心通常在总布査图、捉離布遹国、电力一次系统图设计完成后.便可以幵始进行主干电缆走 商国的设计，设计中主要号虑用电设备对电3的走线和散设的收求、电缆栽设的环境条件洛及 尽埔节省琨缆和降低工我俎朵稈度"所以在进行主电塩走向图设计时，必殖遵守下述原财：t.主发电机呈卷配电板的电嬲，必须分盯敷设至主配归板T井应尽U远离2. 对于重要辅机”例如主机滑和聚義水拎却泵等*冇时设置曲資互为备用，这类互为螯 用设孑用电如应屡可朋远离敷

15、谡U3. 非机扯制机用电缆不应券过机艇慰设。4. 两跻供电电锐应尽城井幵敷设'宾际不可能吋应烬矍黑矩敷设住同一电塑虫阳祝度。5. 屯缆走线应避免襪气或水擬站的克晌"尽爲远离锯炉、热管或电阻蛊等热澹丈匕 主干电缆走向应尽凰濾少霽过过多的防火区或水密厢枪。7. 主干电缆走向应寄虑到適过用电设备堆中区績戒兼顾左右竝用电设备。8. 靓机两路供电堆缆和程利、报警等电境，应黒赧大可施tRKT按垂直方向远离載设.9. 用丁重娶设备成血融动力设备、庞恙刪明、必矗旋急戕态卜盤用的绪内通信或信悖谀 馆的剋堰应尽可能远离耐房、洗衣间、机器址所歴杭舱榭，以及耳他術度丈火曜险蛙酥。10. 主干电缆应迂

16、關具有较大先火危验他机械測机械部件敷设，但这些设整本身的电轨、 且钢哽艳樂或甲板与这些设备隔开的电轨及采用耐此电纜除外r11. 对于特殊紹他，供如闪点不趙iifiOX：的池綿，化学品船偉，上1电境的圭向團设计題 须沖意茁附加團求耳3:电缆手册的编制方法和要求电缆的统计1 将左十电缆与区域电缆井别址汁痕册.区域电缆应按IX域分层统汁*2 口统计的主F电纜、匿域电缆应:在擊统阳中作出不同标记符酉3蜡、末端在同一层甲板1甲台的电缆应集中统计4同屋I中檢*圧自）电塑按左+右肢仿开统计.5电缆畸崩连揍的设备在【司一泾甲槻+但需经下一愿甲懂恢设的屯缆应烧计在屈甲檢电堆 辛6 务厳统图中Fffi机配真电堰也

17、应统计"7左干电缆册，区域电缆册编制示例见附录握示的附录八附录B（握示的附录人电缆拉放程序编松电缆垃報程洋应馀合苇虑所有采统的业缆。路轮基本相同的电缆应编排在一起a相同型号、规格的电甄应编排在起同一层电堰按左右舷塢排同一舷的越堰要戚臆百、中、前的次陣编排有特殊要求的堪蚯如本质安全电珞*倍号系统的电址等八应单吨编排在一起*并标有“单独険 分开戴设"的标记.粗、细、长、無不同的电缆应合理騙排捡放次库原则是先编排较粗、较长电缆后编AT较翊、较短拉放无规沖、走向齐异的电缆应编排在一起.确定电缆贯通件手册1主干电缆册必须绘制各层甲板（平台）主干削缆贯通分布示意图。2主干电缆所经过的贯

18、通件要有代号。代号用甲板或区域名祢代码表示。 3主干电缆册中每根电缆必须标注其经过的所有贯通件代号。确定主干电缆中间停止标记点1主干电缆册中的毎根电缆应标明中间停止标记点。2中间停止标记点，应设置在主干电缆贯通处.测量电缆长度1测他电缆长度性戚粧坐产设计提供的煤仔电装图*嫌合辱电罢统图*2托架拐弯处的电缁按托架中心幽取氏度'一般再增加的余址3应充分夸虑电堆（托架的高度菱.4应充分爭虑电缆在进入设备内（接线端子位程）引人长度5首制船机絵内毎牛火焰探欄器电缆*必须留有3 m的余址以备腰位和试验用6测贷电爛氏厳时.应根据具体实际情况境加余樹.一股MOm以下的电境加£咛3%的余填写电

19、缆册汇总表附录A（提示的附录）主干电壤册编制示例-L序吁电缆代号屈餉设备电址绘过勢位LK2中闾停止标记点，电堆电维 外轮mm设备名IT.代号«n&肋 骨设备名際代号甲肋 骨0号at格前G K总 长1P ES2应2停止按线希上平左35L1.2L2.4L3.2L4.2L5.8导航控制台黯左35L RCCP10X1.516311720.72P-UJ1上配电fit上平左34M2I«!明分电箱LD1n左30L-KCCP3X50.019224134.03P LDII上配电盘上千左34n左35L-RCCP3X2.519315014.04PDC4上千左28M26尢故电板n左301.

20、-RCCP2X2.516233913.5SME10-集揑台上丫左2R&n左40L RCCP5X1.5)6193515.56ME0 3上平左28n左40I-RCCT2X1.516254112.77AM9-I集整台上，左28玛整台n左40L RCCP2X2.S13274013. S8ME10-1不何麟电Kupsihr左34n左40L RCCP3X2.5182947H.O9AE10-2不阿电flK UPS2上平左3S锦桂台n&40L RCCP3X6.012273917.310BB1整白上平左28M26Wfin440L Rccr10X1.518234120.711SPO614控台上平左28计程仪接线希n左38L-RCCP2X1.518325012.712FD2上平左28火火条瞥中心板n左35l Rccr5X1.518254315.513FDI0娥悴宅火灾按钮nr左30火夫报为中心極n左35l.-RCCP2X1.58253312.7注I技示电變中阿停止休记点.附录B（提示的附录）区域电缆册编制示例单位名称*区域丄5图号，共 页第页序号代号担始设釜终IE设备电m中 标记电编长度电堰 外缶mm笛注设备名称代吁甲 板船 tt肋 骨设备名杵、代号甲 板朝肋 件戏号武面积 mm'后长m全长m1TR5rtilffi