船舶電氣生產(chǎn)設(shè)計(jì)

船舶電氣生產(chǎn)設(shè)計(jì)一.船舶電氣發(fā)展的概述入21世紀(jì)后，我國船舶工業(yè)的電氣自動化程度、性能和技術(shù)水平己有了很大程度的提高，不少設(shè)備通過引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)，亦已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。隨著我國科技競爭力的提高，船舶自動化技術(shù)勢必有不少新的突破。船舶電氣自動化系統(tǒng)發(fā)展逐步趨于下面趨勢系統(tǒng)監(jiān)控的綜合化由于電氣設(shè)備已經(jīng)日趨通用化、模塊化、系列化，可以做到組態(tài)靈活；計(jì)算機(jī)所有功能選擇均能通過屏幕軟件按鈕直接完成，為系統(tǒng)監(jiān)控的綜合化提供了必要的基礎(chǔ)。當(dāng)然，根據(jù)需求不同仍舊存在著先進(jìn)程度不同和性能要求不同的船舶，但是單機(jī)單控的系統(tǒng)必將逐步向綜合監(jiān)控的系統(tǒng)過渡。因?yàn)椴捎镁C合監(jiān)控的形式，可以構(gòu)成雙重或多重冗余，對提高系統(tǒng)或者全船整體可靠性是有積極意義的。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化當(dāng)前，數(shù)字化技術(shù)和總線技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟。現(xiàn)場總線是一種互聯(lián)現(xiàn)場設(shè)備（或模塊）與控制系統(tǒng)之間的雙向數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。通常采用雙層網(wǎng)，第一層為數(shù)據(jù)采集與傳送網(wǎng)，第二層為控制網(wǎng)。為保證系統(tǒng)的可靠性，控制網(wǎng)絡(luò)可采用冗余結(jié)構(gòu)?？紤]到危險分散原則，按系統(tǒng)又分成若干子網(wǎng)，如：推進(jìn)系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)等獨(dú)立子網(wǎng)。通過系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，功能上集各子系統(tǒng)之眾，從可靠性出發(fā)又是一個分布式系統(tǒng)；在數(shù)據(jù)采集和控制平臺上各分系統(tǒng)密切結(jié)合，但在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上又是一個主動性極強(qiáng)的系統(tǒng)，在平臺某系統(tǒng)局部受損時不影響?yīng)毩⒐ぷ鳎徊捎镁W(wǎng)絡(luò)冗余和設(shè)備冗余設(shè)計(jì)及不間斷后備電源，生存能力很強(qiáng)；具有圖像控制功能，人機(jī)界面和對話效果良好。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢在于采用數(shù)字化和高層次的自動化技術(shù)代替大量繁瑣的人工操作，提高工作效率是顯而易見的。它有助于減少頻繁操作和減輕人員疲勞，把船員從環(huán)境惡劣的工作場合中解放出來。船舶電氣自動化領(lǐng)域展望機(jī)電一體化使學(xué)科互相交叉滲透，電力與電子、強(qiáng)電與弱電更難分難解，人工智能和模糊技術(shù)的應(yīng)用使船舶電氣自動化領(lǐng)域?qū)⒏訉拸V，必將會對造船和航運(yùn)業(yè)帶來重大變革。新一代大功率半導(dǎo)體電力電子器件，在材料、理論、機(jī)理、制造工藝和應(yīng)用技術(shù)等方面的研究開發(fā)，將會取得突破性的進(jìn)展，船舶設(shè)備將會進(jìn)一步向高可靠、節(jié)能型方向發(fā)展，將會對船舶電力推進(jìn)和輔機(jī)電力拖動技術(shù)帶來重大變革；可編程序控制器和單片機(jī)將逐漸發(fā)展成為船舶控制中的一種普遍控制方式。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正在經(jīng)歷著從集中型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)T分散型微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)T集散型（分布式）多級、多微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)T網(wǎng)絡(luò)型（智能式）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。而這些技術(shù)的發(fā)展會使船舶工業(yè)向著智能綜合自動化、微機(jī)監(jiān)視、智能控制、衛(wèi)星通信導(dǎo)航、全球定位系統(tǒng)、船岸信息直接交流、全船自動化領(lǐng)域延伸得更深入。隨著船舶電氣化程度的提高，作為傳輸信息和能量的電纜品種會增多，縱橫交叉、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對船用電纜的要求愈來愈高。船舶電纜的安全可靠性，對船舶航行和安全有著重大影響，世界各國對艦船電纜的阻燃防火性能和安全等方面的要求將不斷提高。進(jìn)入新世紀(jì)，電纜制造新工藝和新材料的應(yīng)用將可能有重大突破，如利用高能高壓電子加速器對電纜絕緣進(jìn)行輻照，可以提高電纜的耐溫性、阻燃防火性和機(jī)械強(qiáng)度，大大延長電纜的壽命。出于經(jīng)濟(jì)性和可靠性的考慮，在今后10-20年左右，柴油發(fā)動機(jī)作為船舶原動機(jī)具有無可爭議的地位。然而，石油面臨枯竭，環(huán)境污染、生態(tài)受到破壞，使柴油發(fā)動機(jī)的地位受到了沖擊。人們有可能通過技術(shù)上的突破而獲得綠色能源。如太陽能、氫、燃料電池、超導(dǎo)電磁推進(jìn)等等，但進(jìn)入船舶實(shí)際應(yīng)用還需要進(jìn)行大量的研究和試驗(yàn)，要有一個相當(dāng)長的時間，且初始投資高昂。這些領(lǐng)域也需要積極的探索和開發(fā)！.船舶電氣設(shè)計(jì)的任務(wù)船的電力系統(tǒng)沒計(jì)一諸如電源裝置的選擇、配電系統(tǒng)的沒計(jì)、配電裝置的設(shè)訃及電也系統(tǒng)保字設(shè)計(jì)部”電力拖功系統(tǒng)設(shè)H——諸如船舶輔助機(jī)械電為植動、起錨箓纜機(jī)械￡力拖站、.起重機(jī)電力掖動和舵批電力捶動設(shè)計(jì)等。照明系統(tǒng)設(shè)詢——諸如照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)和航行信號燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)等匚電力推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)——渚如電力推進(jìn)系統(tǒng)主.電路、勵磁系統(tǒng)及控制、愫護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。船內(nèi)通信系統(tǒng)沒計(jì)?——諸如電話、操璃信理沒備、廣播和收?昏系統(tǒng)等。無畿電通信和導(dǎo)獻(xiàn)系貌設(shè)如無錢電通信及雷達(dá)、計(jì)程保、測深懼制自動尊駛懼等船舶導(dǎo)航反備的系就等7-機(jī)熬自功化設(shè)計(jì)?-建者船舶自動估水平的日召提高,機(jī)髓自動化設(shè)計(jì)已成.為船舶電氣設(shè)備系嫌設(shè)M的重喔蛆成部分.諸如機(jī)魅監(jiān)槐報瞥、主機(jī)遙控和自動電站等俊計(jì)q8.特種船舶專用設(shè)冬的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)——話如漁業(yè)加工船、海擰胡查船、汽車渡船、挖尼船等所用專用設(shè)備的電氣系統(tǒng)諼計(jì)。三.船舶電氣設(shè)計(jì)的國際規(guī)范在本手冊爭寫中，從實(shí)際使用地發(fā).系統(tǒng)地觸述船舶總悻設(shè)計(jì)中電氣設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)基礎(chǔ)理壕，祥地地介紹電氣設(shè)昔茶坑設(shè)訃原則軸有關(guān)計(jì)算方法,并列入T沒H、釘算有設(shè)備選型實(shí)例■^、的寫中特別注重“設(shè)計(jì)實(shí)用”和“手HF的特點(diǎn)，列人了國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范和刑則的基本要求，？LJfe了料技人員的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研成果，同時眥收『國外先進(jìn)技術(shù)，是進(jìn)釘船牌電氣設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)用性工具書。南亍?船舶電氣設(shè)備系貌設(shè)計(jì)受有美規(guī)范和規(guī)則的豹束，所成胳德注窟咎有關(guān)賣承的喳更.這些規(guī)范和規(guī)則主要有，國際錚事蛆稅IMO——IniematiDJiaiMa日血龍Oi^mi^atioii:國際海上人命安全公約SOLAS”[ntematJOna]Caniciilimfor山占SafetyoflifeatSea;國阪船圾社聯(lián)合會1ACSInte皿曲jnalAaMwiatioriufCk±血icMLonSqqieUw;也際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISOIrttcmaiionjil。狼inmtigfijrSlnndanJiuilicnt國際電工委員會IECIniemBticiridlElectrtitechnicaiComraisaicir.；中國船級社CCSChinaCliws由eHticnSo（心y；-日本海事協(xié)■會四KNipponKnijiKyo頃；美國粉紙牡A(chǔ)AmcncanBunsuofShipping;挪威醐圾社LM——DetN^rskeVerity英國勞氏船級社LRJ—Lloyd'，RegisterofShipping;禳國勞氏船級社GL—"GermaniscberLlcyid;快國船級社BVfluieauVeritas;蘇聯(lián)船舶登云局RS-VsarRe^iHLerofShipping；美國電機(jī)電子工程師學(xué)會IEEEInstituteofEJectricd?ndEleetronicsEngjneeiBD四：船居住艙室的電氣生產(chǎn)設(shè)計(jì)。1：電力布置圖的繪制原則當(dāng)決定了全船配電系統(tǒng)、并已完成電力一次網(wǎng)豁和二次同塔圖設(shè)計(jì)后，便可結(jié)合總陣布量圖、機(jī)粉布置圖以及有關(guān)專用髓室布置圖（如母藏機(jī)室、廚房等）等,進(jìn)行電力布置圖的繪制匚筮制電力布置圖時，應(yīng)注意下述各點(diǎn)：電力布置圖通常是以圖形啊號成代號標(biāo)明其設(shè)備的相對位置，域圖形符號和代號應(yīng)與系統(tǒng)圖一致.各神精機(jī)用電7設(shè)備布置位置，應(yīng)與輔機(jī)布置位宣一■敷，并以輔機(jī)布量位置為基推。所以，應(yīng)與有關(guān)專業(yè)密切配合心供電電源區(qū)配電板或分配電板，應(yīng)布量在便于管理和維護(hù)的處所，并確保選定位置可以縮短各用電設(shè)備間連接電境。所以，通常設(shè)置在各用電設(shè)備較墨中的處所口土起動器或用于切斷電動機(jī)的任何其他電器裝置,應(yīng)布暨在靠近電動機(jī)處所.否則，為了確保維修安全,還必須采耿下述任一種措施：——能夠在“分?jǐn)?位置上把電路鎖定在斷開狀態(tài);或——在靠近推動機(jī)處再裝設(shè)一個盼加的切斷開關(guān)；或一安裝在每―個帶電極或相上的帽斷器可以方使地由專職人員卸除和保管3除了極其特殊情況下，非機(jī)觸輔機(jī)用電設(shè)備、控制裝置、分配電板及其電纜，不應(yīng)布量在機(jī)靛內(nèi)。通常用電設(shè)備及其控制裝置的布置位置應(yīng)盡可能保證正常供電的完整性。例如,一般應(yīng)將控制裝置與受控的電氣設(shè)備布置在同一防火區(qū)內(nèi)，以免一個防火區(qū)內(nèi)的火災(zāi)故障影響到另外區(qū)域電氣設(shè)備的工作。-.應(yīng)特別注意有關(guān)規(guī)范、規(guī)則對某些設(shè)備控制和布置方面的特殊要求，諸如：——舵機(jī)兩路供電電源饋電線，應(yīng)在整個長度范圍內(nèi)盡可能地遠(yuǎn)離"—固定式潛水臉底泵應(yīng)在任何情況下，能自能壁甲板以上進(jìn)行起動。若固定式潛水能底泵的電動機(jī)附近另有“起動氣“停止”按鈕時，應(yīng)保證在船壁甲板以上還能將該“起動”、“停止”按鈕的所有控制線路切斷I—關(guān)于栽客超過36入的客船內(nèi)動力通風(fēng)控制裝置和切斷的附加要求；——關(guān)于載客不翹過36人的客船內(nèi)動力通風(fēng)切斷的要求j——關(guān)于強(qiáng)力送風(fēng)和抽風(fēng)機(jī)、燃油駁運(yùn)泵、鍋爐燃油裝以及類似的燃油案等應(yīng)急切斷裝置的要求；—油船上，電動貨油泵的應(yīng)急切斷裝置的夏求;等等。分配電板、起動器等具有控制操作和指示儀表的電氣設(shè)備，其安裝高度應(yīng)布胃成易于IGIE8imj■啊FEKs?'i、1卻SA2居注楚室電族劑拱作、操作人員易于-平視指示儀表I其后方和上方應(yīng)盡ftiftfi水、油或卷汽管。9.有些冊室應(yīng)布置的電氣設(shè)備較多（如廚房、控制室等）’用原來比例的總布置圖面唯以布置時，可以采用局部前室放大比例的圖面進(jìn)行繪制:.。。。。0O@O配電襯峰EH2：主干電纜走向圖的設(shè)計(jì)原則生干電纜通常.是指直接接至主配斑板和應(yīng)急配電板的電纜，有肘也包括穿過兩層甲板或兩肱遠(yuǎn)高敖設(shè)的電統(tǒng)￡主干4i貌走向囹設(shè)汁的好壞'不僅苴接■影響船舶電力系統(tǒng)供電的可彝性，也關(guān)系到使用電纜的經(jīng)濟(jì)性刮船上安裝工藝的夏勵性?等，所以越來越引起沒計(jì)者的重祝。通常在總布置圖、機(jī)舶布置圖、電力一次系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)完成后.便可以開始進(jìn)行主干電纜走I向圖的設(shè)計(jì)，設(shè)汁中主要考慮用電設(shè)備對電纜的走線和敷設(shè)的要求、電統(tǒng)鼓設(shè)的環(huán)境條件以及盡量節(jié)省電纜和降低工藝發(fā)雜程度a所以在進(jìn)行主丁電纜走向囹設(shè)計(jì)時，必須遵守下述原則：主發(fā)地機(jī)至主一配電板的電纜［略須分開敷設(shè)至主配電板，并應(yīng)春量遠(yuǎn)離。對于:重要輔機(jī)，例如主機(jī)滑油幕、淡水冷卻泵等.有時設(shè)置兩套互為備用，這類互為備用設(shè)備用電纜應(yīng)盡可旎遠(yuǎn)離敷設(shè)。菲機(jī)航輔機(jī)出電照不應(yīng)穿過機(jī)能敷設(shè)電兩路供電電猊成盡量分開敷設(shè)，實(shí)際不可能時，應(yīng)盡量縮短敷設(shè)在同一屯纜束的長度,:電纜走線應(yīng)避免潮氣或水凝結(jié)的影響，星驚逃痛鋸爐、熱管或電阻器等熟源商主干電纜走時憤盡屋陛少穿對過多的防火區(qū)或水密隔臉#主干電纜走向應(yīng)考虐到通過用電設(shè)苗集中區(qū)城或兼顧至右憤用電設(shè)備口8航機(jī)兩路供電電纜,和控制、報警等電纜，應(yīng)盡呆人可推在水平?股垂直方向近商敷沒口用丁重要設(shè)備或成急動為毋備、應(yīng)急照明、以及應(yīng)急狀態(tài)下使用的船內(nèi)通信或信號設(shè)備的咆統(tǒng)應(yīng)盡可能通籬舸房、洗衣間、機(jī)器處所及機(jī)貌朝，以及其他高度失火危險處妍口主干電纜應(yīng)遠(yuǎn)離具.有較大失火危險的機(jī)械和機(jī)械部件敷設(shè)，但這些設(shè)備本身的電統(tǒng)、以鋼質(zhì)胞壁或甲機(jī)與這些設(shè)備隔開的電纜及采用耐火出纜除外nH.對于特殊始舶，例如閃點(diǎn)不超過曲哈的油船、化學(xué)品船等，上干電纜的走向圖設(shè)計(jì)必須注意其附加要享代3：電纜手冊的編制方法和要求電纜的統(tǒng)計(jì)1將主干電纜與區(qū)域電畿分別統(tǒng)計(jì)成冊.區(qū)域電纜應(yīng)按區(qū)域分層統(tǒng)計(jì)*2已統(tǒng)計(jì)的主干電觀、區(qū)域電繼.應(yīng)在系統(tǒng)圖中作出不同標(biāo)記符號，3始、末端在同一層甲板<平臺）的電岫、染中纜計(jì)-4同一廈｛■甲板.平臺）電纜按左、右舷分開藐計(jì)■:5電瓠兩端連接的設(shè)籥在同--原中板，但隔經(jīng)下一隱甲板敷設(shè)的電纜,應(yīng)統(tǒng)計(jì)在下一層甲板電纜6各系統(tǒng)圖中隨機(jī)配套電纜也應(yīng)統(tǒng)計(jì)“7主干電纜冊、區(qū)域電統(tǒng)冊編制示例甌附錄A《提示的附錄）、附錄B（提示的附錄L電纜拉放程序編排電纜泣放程序應(yīng)綜合考慮所有系統(tǒng)的電纜r局植基本相同的電纜應(yīng)編排在一起°相同型號、規(guī)格的電推應(yīng)編排在?一起，同一層惠纜按左■，右舷編排,同一踱的電纜要依照后.中■前的次序湍排*有特殊要求的電纜（如本質(zhì)安全電路、信號系統(tǒng)的電繾等>.應(yīng)單獨(dú)編排在一起,并標(biāo)有“單獨(dú)敷分開敷設(shè)”的標(biāo)記.粗、細(xì)，長、短不同的電纜應(yīng)合理編排拉放次序■原蜘是先編排較粗、較長電曜，后編排校細(xì)、較短拉放無規(guī)律，定向各異的電纜應(yīng)編排在"起.確定電纜貫通件手冊1主干電纜冊必須繪制各層甲板（平臺［土干電纜貫通分布示意圖?2主干電纜所經(jīng)過的貫通件要有代號L代號用甲板或區(qū)域名稱代碼表示3主干電纜冊中,每根電纜必須標(biāo)注其經(jīng)過的所有黃通件代號。確定主干電纜中間停止標(biāo)記點(diǎn)1主干電纜冊中的每根電纜應(yīng)標(biāo)明中間停止標(biāo)記點(diǎn)。2中間停止標(biāo)記點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置在上干電纜貫通處。測量電纜長度1測延電纜長度要依據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)提住的綜合電裝匣，蹤合導(dǎo)電系統(tǒng)圈，2托架拐鶯處的電纜按托架中心測取長度?一般再增加L5%的余量，3應(yīng)充分考慮電埼（托架）的高度差.4應(yīng)充分考慮屯纜在進(jìn)入沒備內(nèi)｛接線端子位置）引入長度“5育制船機(jī)匏內(nèi)每個火焰保測器電繾,必須留有3E的余量,以港移位和試驗(yàn)用。S醐量電纜長度時,應(yīng)根據(jù)具慘基際情況增加金量口-般100m以下的電纜加Z.5%-3^的金填寫電纜冊匯總表附錄Af提示的附錄）主干電摸冊編制示例期帷磨彌：區(qū)域:M』圖號，共也第瓦序號電纜代理起始設(shè)摭電我蟋過旬位LU2中間停止標(biāo)記點(diǎn)”終上段備也埴電瞿梃度.in電崎熊祐ttim設(shè)務(wù)名麻、代號甲板骨謎蠢?名林、代字船骨唧號規(guī)格比后檢總長1P-ES2應(yīng)迭停止接線粘上平左35Llh2商4L3.ZlA?2導(dǎo)醞控制臺左35LRCCP10X1.51631孕20.72P-LD1土配電盤1：.平左34MZ4耽明分電甫LD1左30L-RCCF3X50.0192Z4134.Cl3rldh主配電俺上平左34字航注制白左351.-RCCP3X2-519315014.d4P-DC4集控角上平28MZ&尤敏電根尊左30LRCCP2X2.5162339]X55ME]C-]r.T左2R拶控臼40LRCCi35XLSJ6193&15.5寸ME1O3集控臺一L平左￡8茸控存左40L-RGCF2KL5]6254112e?1AMli-1累擦臺上平左制a左40L-RCCl^2X2.5133740]3.5gMElfl-1不何斷電源UPSI1-.T34—駕控行駕左40L-RCCF■IXS.518294714.Q；!AE10-2不IM斷電滋UFSZ上平在35￡4<1L-RCCFix&.o12273917,310?。萆掀阶?8M26*40L-RCCP10X1.518&341豹.711SPD6集■臺上平左28計(jì)程依摟域箱件左胡L-RCCP2X1.S1B325012.712FDZ參控白M平左2&火災(zāi)報警中心板罵左LRCCr5Xb518254315,513FDI0邯驚室火宛投鈕1■:平30火夫轍警中心相駕1,-RCCP2X1.58第3312,7ttlr，表示電就中間停低標(biāo)記點(diǎn)?

附錄B（提示的附錄）區(qū)域電纜冊編制示例單位名稼：區(qū)域爪5圖中共頁第頁序弓電纜代號起始設(shè)務(wù)終IE設(shè)備電纜中間標(biāo)記電境總度電蘸外徑cnin備注設(shè)備名稱，代弓板船肪骨設(shè)備名坪、代號甲板船肋骨刑號截而阻mm1后長m全長mITR5接線箱JBX