船舶电气设计常见问题分析与处理方法

船舶电气设计常见问题分析与处理方法

发表时间：2017-10-18T10:33:12.243Z 来源：《电力设备》2017年第16期作者：王丽艳

[导读] 摘要：船舶电气设计主要是根据相应的规格和要求，按照一定的方法对船舶设备的资料、设计图纸进行科学有效的校验，并根据校验的结果对船舶电气设计提出科学合理化的建议，以满足用户的需求和船舶的质量安全。船舶电气设计问题在船舶工作中是比较常见的问题，在设计的过程中只有加大对设计图纸的重视程度，才能有效减少设计失误，便于工作人员及时发现和解决问题，对船舶的质量和安全奠定基础。

（天津博迈科海洋工程有限公司天津 300452）

摘要：船舶电气设计主要是根据相应的规格和要求，按照一定的方法对船舶设备的资料、设计图纸进行科学有效的校验，并根据校验的结果对船舶电气设计提出科学合理化的建议，以满足用户的需求和船舶的质量安全。船舶电气设计问题在船舶工作中是比较常见的问题，在设计的过程中只有加大对设计图纸的重视程度，才能有效减少设计失误，便于工作人员及时发现和解决问题，对船舶的质量和安全奠定基础。

关键词：船舶电气设计；常见问题；处理方法

在船舶电气设计中根据相应的规范和规则高效的完成校核设备工作资料和电气设计图纸工作，通过提出科学合理的建议，能够更好的满足使用者的需求，从而保障生产设计进度和质量。因此，基于船舶电气设计的常见问题的分析是目前船舶工作中亟待解决的问题。

1设备厂家资料和设计图纸的核对问题

设备厂家资料和设计图纸的核对问题主要包括断电器选择、设备和图纸设计问题、电缆和用电设备的选择问题。首先，断路器的选择问题是船舶电气设计中的常见问题。一个选择正确的断路器对船舶设备和供电的连续性都会产生积极作用。在设计的过程中一定要根据船舶用电设备的数量、功率等问题，对断路器的容量进行核对，并最终选择合适的断路器。实践证明断路器选择的科学合理性可以有效减少造船成本。其次，电气设备和图纸设计的布置问题。电气设备在设计的过程中一定要考虑操作便利、维护及使用便利等问题。在图纸设计的过程中，图纸上的图形符号一定要经过严格审核，设备的代号、位置、名称等一定要选择正确，图纸上的内容一定要清晰、以免造成统计失误。再次，用电设备的审核需符合要求。船舶电气专业并不是一个单一的专业，它与其他专业之间有密不可分的关系。一定要考虑用电设备电功率配备、发电机的容量等问题，防止用电设备缺乏电源馈电开关造成船舶使用过程中的安全隐患。最后，电缆的选择问题。船舶电缆的选择一定要与全船的防火区域为依据进行划分。照明系统、广播系统、报警系统电缆的选择都是不同的。因此，在电缆选择的过程中要进行清晰划分。在电缆选择时根据用途不同选择规格、截面积、耐火程度不同的电缆，从而避免电缆选择不恰当造成的电缆老化速度加剧，寿命缩短及施工难度加大等问题，从而增加电缆使用效率和寿命。

2船舶供电连续性问题

供电连续性主要是要考虑主电源的供电连续性、设备供电连续性和选择保护性等三个方面的问题。①主电源的供电连续性是船舶推进和操纵的必需电源。即使正在运转的一台发电机出现故障从而停止工作，在这种情况下保证船舶推进和安全的供电器必须立即启动并处于工作状态。在此处“立即启动”的时间有一个明确的要求，即必须在45秒内立即恢复工作。而在国际上有更加严格的要求，将30秒内立即恢复供电视为“立即恢复供电”的范畴。要在30秒内立即恢复供电这是一个很难达成的要求。但是通过以下两种方式可以实现在30秒内立即供电。第一，对于小型船舶在正常情况下由一台发电机供电，如发电机发生故障，可通过在30秒内连通主配电板的方式启动另一台发电机。但是这种情况对船舶的吨位有一定的限制，船舶的吨位不超过1600吨。第二，对于有两台或两台以上发电机供电的船舶，如船舶的发电机出现故障状况，船舶会出现非重要设备自动卸载的程序，以此来保证船舶的正常安全行驶。②设备的供电及工作连续性问题。在船舶的航行过程中可将设备分为重要设备和非重要设备两种。在重要设备里又有主、次重要设备两种形式。主重要设备是指供船舶正常航行过程中必须连续性工作的设备，次重要设备在船舶航行的过程中则不必连续性工作。船舶的航行必须保证主、次重要设备的连续性工作状态。③选择性保护问题。选择性保护主要是指当电力系统出现故障的情况下，船舶的重要设备通过电器的选择性作用而实现连续性工作的情况。众所周知，电力系统的选择性保护与船舶的航行安全有直接的关系。因此，IEC要求对重要设备的保护电器送审，对其动作协调性进行分析。选择性保护分为过载选择性保护和短路选择性保护两种主要方式。过载选择性保护主要是根据通过电流的大小选择断电器的动作值。短路选择性保护则需要通过时间原则来实现。短路选择性保护主要应当遵循以下三个原则。具体情况如图1所示。如要实现断路器K1、

K2、K3之间的动作选择性保护，单台发动机的最大电流应该比断路器动作电流小。即在下图中只保证开关K1正常动作。另一方面，如果要实现短路选择性保护，主重要设备应由主汇流排供电，如下图中的K5与K6、K7之间必须实现协调动作。选择性保护的实现。

图1电力系统单线运行示意图

3全船技术规格书问题

全船技术规格书问题主要包括供电系统基本内容和电气设备功能两大板块的内容。必须了解供电系统的保护方式、配电方式、电源、

电压及设备的功率、使用量等基础性的问题，只有在了解基础性问题的基础上进行设计才能更加符合要求。在实践的过程中对供电系统的内容不了解造成的设计不合理问题比较常见，如电气设备说明书与全船技术规格书不相符的情况需按照全船技术规格书进行功能验收工作。

4校核全船的用电设备

船舶建造工程非常复杂，船舶电气专业也是与其他专业紧密相连的，因此在设计时需要相关人员对其他专业所用设备的数量、功率、电制等进行明确，严格计算审核电力负荷，确认该船用电设备的电功率配备是否正确，发电机的容量能否满足该船的使用工况等。另在建船的过程中应当留出适量的备用开关供配电系统使用，避免在船舶使用者实际使用中要求追加设备以及在后期发现遗漏了某些用电设备时缺少电源馈电开关对船舶造成不利影响。

5正确选择电缆

在选择电缆型号时应当根据全船的防火区域划分图和相关规范要求等进行，主要是应急照明系统、公共广播系统、探火或失火报警系统、通用报警系统等系统的电缆选择，这些系统需特别注意耐火电缆的选用！例如在有些项目中，一些设计人员在设计时将只要是应急电源供电的都选用耐火电缆，这样就加大了设计成本。在选择电缆时还应注意其规格，电缆的截面积过大或过小都会对实际施工造成不利影响，过小会出现加速电缆老化和使用寿命降低等问题，过大会增加建造成本和现场施工难度；电缆芯数选择的过多或过少也会造成成本浪费和施工问题，因此在设计时需要根据全船的实际情况选择正确的电缆型号和规格，保证全船各电气系统中电缆芯数的准确，并尽可能的简化电缆的型号和规格，避免出现因电缆使用不当引起的问题，提高电缆的使用效率。 6结论

综上所述，通过对船舶电气设计的常见问题的研究，可以看出在船舶电气设计中只有加大对图纸设计的重视，才能有效避免在图纸设计中出现错误，同时应根据全船的技术规格书和规范认真的校核设计图纸，便于相关工作人员及时发现并解决不合理的电气设计问题，从而保障船舶的建造质量和正常运行。

参考文献：

[1]陈廷浩.基于工程图样理解的船舶电气BOM生成系统[D].大连理工大学，2013.

[2]于大疆.船舶太阳能发电并网控制研究[D].武汉理工大学，2014.

[3]马川.基于ZigBee的电推船舶电气设备过热监测系统设计[D].大连海事大学，2010.

[4]张鹏.基于遗传算法的船舶电缆布置优化设计的研究[D].大连理工大学，2014.