船舶低压主配电板结构设计
工程船强电系统主配电板
工程船强电系统主配电板摘要：本文主要介绍大洋船厂所建造的GPA254系列船的强电系统主配电板。
众所周知，船东在工程船上的特殊要求较多，而在此船上，船东要求安装四台功率为1825KW的主发电机；另外本船是近海工程船，船东要求主配电板的设计还必需满足失效模式及故障分析（FMEA）的要求。
本文从主配电板的原理和设计上做一些说明。
关键词：主配电板MSB应急配电板ESB0 引言配电板向船舶上所有的电气设备提供足够的工作能源，以保证船舶的正常航行和船上人员的日常生活用电，是非常重要的一项设备。
主配电板一旦出现故障，将会影响着船舶的安全航行。
因此，大中型船舶除要求设置主配电板作为正常航行时的供电外，还需设置应急配电板。
配电板的自动化程度在不断提高，船东对船上人员的安全保护也在不断提高。
在大洋船厂建造的GPA254上，船东为了避免部分发电机损坏后，对船舶及船员造成不利影响，船东特意在此船上加装了一台相同功率的主发电机。
此发电机的控制原理在设计阶段就颇费周折，由于本船功率大的用电设备较多，船舶将来的工作环境要求高。
船东的当时想法是：当有一台主发电机出现故障时，第四台发电机能随时被起动，尽量不影响其它的设备的使用。
而且，此船的配电板设计必需满足FMEA（失效模式和故障分析）的要求。
GPA254为电力推进船，四台主发；三台艉推进器（其中左右两台推进器可360度旋转）；艏部有二台艏侧推。
本船上的推进系统，DP系统，监测系统，通讯导航系统等之间联系非常密切．在这种配置下，本船对电站的要求非常的高。
1．主配电板设计要求1．1．主配电板的组成：由于全船的功率都从主配电板上的汇排上出去，因此主配电板的单线图设计必需清晰明确符合它的特殊要求。
船舶主配电板按其在船舶上所起的作用一般可分为发电机屏、并车屏、负载屏和岸电屏四类。
其应用说明如下：1) 发电机控制屏每一台发电机一般均应有一个独立控制屏,以便对发电机进行控制、监视和调整。
每台发电机的功率为1825KW，每台发电机一个控制屏。
船舶主配电板的日常管理
船舶主配电板的日常管理船舶主配电板是分配、监测和控制主发电机发出的电能的一种装置。
它的安全、稳定运行直接影响着船舶电力系统的安全和船舶的营运安全。
1船舶主配电板的组成船舶主配电板是由多个金属结构落地式箱柜组成的，每个箱柜都被称为“屏”，屏与屏之间用螺钉紧固。
图1 为主配电板外观图。
图1 主配电板外观图主配电板主要由4 部分组成，即发电机控制屏、并车屏、负载屏和汇流排。
2船舶主配电板管理2.1 船舶主配电板运行时管理在船舶主配电板运行时，其管理工作主要包括以下几方面：①值班期间，要检查配电板仪表读数，比如电压、频率、电流和功率等读数，并做好记录。
②根据船舶工况对发电机进行急时并车或解列，从而保证电站能够合理、经济的运行。
③在手动并车操作时，要避免负荷波动较大时并车。
并车成功后，要急时关闭同步表。
同步表为短时工作仪表，超过15 min 就可能会烧毁。
合闸后进行均功操作。
④观察并联发电机功率分配情况，对于同型号发电机功率分配不均的情况，可通过调速旋钮均功，保证每台发电机各相电流不得相差10%，并且每相电流不应超过额定值。
⑤对于有分级卸载装置的电站，当电站超负荷时，会延时启动分级卸载装置，切除次要负载，从而保证重要负载供电的连续性。
⑥检查主应急配电盘主开关、接触器是否处于正确的位置。
重要开关应有提示，以免意外操作。
⑦检查并车屏上的应急发电机组备用指示灯是否亮起，如果不亮，要查明原因，保证应急发电机时刻处于备用状态。
⑧对于故障待修或正在检修的电气设备，要断开电源，并且挂“禁止合闸”的告示牌，以免误操作引发安全事故。
⑨注意检查配电板上兆欧表或地气灯所显示的船舶电网绝缘情况是否良好，如果发现异常，要及时检查并将其排除。
另外，绝缘检查要每日记入电气工作日志。
通常情况下，要求动力电网的绝缘不低于5 M Q，照明电网的绝缘不低于0.5 M Q。
⑩如果常规电站的运行发电机跳闸，则应在排除主配电板短路故障后，及时启动发电机并入电网恢复供电，之后再检查故障原因。
船舶电气配电系统方案设计研究
船舶电气配电系统方案设计研究船舶在我国的航运经济之中具有十分重要的作用，本文在论述船舶电站组成以及基本要求的基础之上，分析了其船舶电气配电系统设计。
标签：船舶电气；配电方案；设计引言科學技术的进步使信息技术在船舶工业上得到了广泛的应用，新型的船舶技术和装备设备日益增多，形成庞大的系统，其架构和组织结构彰显复杂性。
电气施工是一项错综复杂的系统性工程，工作范围和施工内容急剧增加，涉及到各方面的影响因素众多。
另外，由于风浪等自然因素对船舶航行的影响，电气设备面临着恶劣条件的考验。
所以，电气设备安装工艺显得十分重要，除了要具备防震的功能外，在安装过程中，还要充分考虑安装的质量，保证坚固、牢靠。
1、船舶电站组成和基本要求1.1、船舶电站的组成与特点。
船舶电力体系当中的一个重要组成部分就是船舶电站，同时也是船舶电力中的核心组成。
船舶电站是把非电模式的能量转化成为与工作要求相符合的电能，同时让其向船舶电网实现电力供应。
通常的组成是船舶发电机组、开关电气、保护设备、测量仪表与控制设备等等。
发电机组是将机械能转化成为电能的一种发电设施，而配电设备则是接收船舶发电机所产电能，同时对船舶电站中的各项电力负载做配电开关与控制设备的排列组合等，同时也是对电力船舶体系的测量、检测保护与设备控制等。
船舶电站最明显的特点就是容量不大，当某一些容量较大的负载启动的时候，启动的电流通常会造成电网电压与频率发生震荡波动，并且对船舶电网造成较大的冲击，严重威胁船舶的安全性。
所以要求发电机组要具备较大的承受能力与电站稳定运行的维持能力。
1.2、船舶电气设备工作环境恶劣。
船舶电气设备工作环境相比陆地工作环境要恶劣的多，环境条件对于电气设备的运行与工作时间造成的影响极为严重。
环境温度较高的时候，容易造成电机出力低下的情况出现，甚至加速绝缘老化的速度。
而相对湿度较高容易潮湿电气设备绝缘，镀层掉落。
船舶受到强烈的振动和冲击的情况下，容易对电气设备造成损坏或者各种接触不良与误操作等等。
船用主配电板
浅析船用主配电板中图分类号：u664.151 文献标识码：u 文章编号：1009―914x （2013）22―0594―01船舶配电板是对电源发出的电能进行集中控制并分配给各用电设备的一种装置。
船用配电板是船舶电力系统的中枢，它把发电机的电能进行集中控制并合理分配给各用电设备。
目前，随着船舶设备电气化、自动化程度日益提高，高新科技在船舶系统应用日益广泛。
如果船用配电板发生故障，将对船舶的正常航行及人命财产安全造成极大威胁，这就要求我们在安全使用船用配电板过程中，了解船用配电板的功能以及常见的问题的处理方法，才能更好的完成对船用配电板的维修与保养。
船舶配电装置均由钢板（2mm厚）做成箱体式结构。
各种开关设备、控制器、电气测量仪表、信号指示器及保护电器等均安装在其上面。
板面还装有扶手，使工作人员操作时不致触及带电部分。
仪表、指示灯与转换开关等小型电器常安装在面板上，操作手柄伸出板面，面板做成固定形式并安装在便于操作的位置。
配电装置内电器安装的位置也应考虑到便于调整、检修和拆换，配电装置的骨架和箱体应有足够的强度，在振动和冲击情况下，不应发生有害的变形。
组成：主配电板由发电机控制屏，并车屏，负载屏，母线四部分组成。
1.发电机控制屏：控制、调节、监视和保护发电机组用。
上部：各种测量仪表，中部：主开关、调速开关，下部：自动装置；2.并车屏：发电机进行并车、整步操作用。
有同步表、同步灯、转换开关、操纵按钮、开关、自动并车装置。
3.负载屏：分配电能并控制、监视、保护。
包括：电力、照明屏。
有空气开关、电压电流表、绝缘指示灯、兆欧表、岸电开关等。
4.母线：注意排列顺序和颜色。
顺序：上中下、左中右、前中后；颜色：交流：绿黄红、中线浅蓝；直流：红蓝、中线：绿黄相间。
发电机控制屏上配备的电器仪表主要有：①电流表（a）及转换开关：可分别测量发电机（每台发电机一个）任意一相的负载的线电流，其通过转换开关进行操作；②电压表（v）及转换开关：可分别测量发电机和汇流排任意二线间的电压（每台发电机一个），其通过转换开关进行操作；③频率表（hz）：测量发电机的频率；④功率表（kw）：测量发电机的三相总有功功率；⑤功率因数表（cosφ）：测量发电机的功率因数；⑥励磁电流表：可分别测量各发电机励磁电流；有的船舶还装有无功功率表。
船用主配电板、应急配电板调试作业指导书
船用主配电板、应急配电板调试作业指导书通则1、工人施工前，必须熟悉本工作的相关图纸、工艺和技术文件，掌握本工序工作施工的要点。
2、必须掌握本工序工作的技术质量要求，掌握本工序的合格质量标准。
3、本工序使用的设备、设施必须处于完好状态，满足生产合格产品的要求。
4、本工序使用的工具、工装必须处于完好状态、计量检测器具在检定的有效期内。
5、对领用或上道工序转来的原材料、零部件、半成品、成品要认真核实其产品规格、数量、外观质量和检验标识或证书、标志、确认无误后方可进行工序施工。
6、工序施工过程，必须严格执行技术工艺施工要点，规范操作。
做好质量记录和产品标识。
7、工序施工完毕，要按图样、技术文件、质量标准认真检查其符合性，对质量缺陷及时进行纠正。
努力提高出手质量，提高一次成功率。
8、对环境有要求的工序，必须满足规范的要求。
所以工序施工，均要做好整理、整顿、清扫、清洁工作（4S）第一部分通电及通电前准备一、通电前的准备1、参加船舶主配电板和应急配电板通电的施工人员应熟悉有关主配电板和应急配电板操作部分的原理图、系统接线图及其安装工艺要求。
【注意：应确保图纸和该船设备型号一致】2、配电板安装质量检查（1）配电板的安装应垂直、平整，底座安装质量完好。
（2）配电板屏间拼接的间隙应均匀紧密，顶部防渗漏的U型槽条（制造厂提供）应扣入。
（3）配电板前后可开启的面板和盖板应平整，开启和关闭灵活，锁扣和紧固螺栓齐全和灵活。
（4）连接屏间的主汇流排和控制电线的连接正确可靠。
3、配电板的接线质量检查（1）由多根并接的发电机电缆，其芯线接线应正确，色标或标记正确齐全，冷压端子的规格和压接工艺正确，接入汇流排工艺措施应到位。
（2）所有动力系统的和照明变压器的供电电缆，其紧固和接线应符合工艺要求。
（3）确认主配电板与应急配电板之间电力电缆和控制电缆连接正确。
（4）配电板及电缆的接地工艺应完善正确应符合工艺规范。
（电源导线截面积大于120m ㎡，接地导体固定为70m㎡。
船舶电站 主配电系统
任务实施
任务四
自动断路器原理
船用万能式自动空气断路器大多采用按钮合闸操作，其内部实际合闸 操作机构不是电磁铁形式就是电动机形式，但均要保留有手柄操作方式。 手柄操作合闸方式一般只在检查和特殊情况下使用。 一般较大容量的开关是采用电合闸，以减少操作强度，并能满足自 动控制和遥控操作的需要。 不论哪一种操作方式，均要首先使贮能弹簧贮能，并使自由脱扣机 构“再扣”，然后利用弹簧的贮能快速合闸，使合闸的时间与操作无 关，仅与断路器内部机构有关。 目前万能式自动空气断路器，采用电磁铁合闸操作机构的合闸时间一 般在0.1s左右，采用电动机合闸操作机构的合闸时间一般为0.3~0.4s左 右。
检修断路器。若把断路器从“断开”位继续沿轨道拉出，可把断路器从轨
道移下，放置到比较方便的地方或车间维护、保养或检修。
断路器）分为： 塑料外壳式（装置式），用DZ
（MCCB）表示，作分路或负
荷开关； 框架式（万能式），用DW表示 （ACB）（陆用DW10为主，船 用DW—94、95、98、AH等）， 作发电机主开关。
知识链接
任务四
自动断路器原理
2．船用万能式自动空气断路器
用途： A．开关作用：非频繁通断主电路，也可以通过分励按钮进行远距 离断电操作； B．多种保护作用：短路、过载和欠失压时自动切断主电路。
知识链接
任务四
自动断路器原理
4. 自动空气断路器电气参数
1）额定电压 额定电压是指在规定条件下，自动空气断路器在长期工 作中能承受的最高电压。
三电平低压船舶岸电电源滑模控制设计
三电平低压船舶岸电电源滑模控制设计杨国良;崔幔;崔杰【摘要】为了减少传统岸电变换装置带来的环境污染,通过交-直-交变换(AC-DC-AC)直接将380 V/50 Hz交流电转换为450 V/60 Hz的岸电电源(SPS)为此类船舶进行供电.同时为了改善输出的鲁棒性和稳定性,在闭环调节中加入滑模控制.通过大量的Matlab仿真和实际电路的实验研究,其结果均满足鲁棒性及稳定性控制要求,验证了该控制的可行性和有效性.%In order to reduce the environmental pollution caused by traditional shore power transformation device,shore power supply(SPS)was supplied to such ships by transferring directly 380 V/50 Hz to 450 V/60 Hz. At the same time,in order to improve the robustness and stability of the output,the sliding mode control was added to the closed-loop control. Through the research of a lot of simulation and actual circuit experiment,the simulation and experiment results meet the requirements of robustness and stability control,the results verify the feasibility and effectiveness of the control.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2017(047)007【总页数】5页(P62-66)【关键词】岸电电源;二极管钳位型三电平逆变器;滑模控制;空间矢量脉宽调制(SVPWM)【作者】杨国良;崔幔;崔杰【作者单位】燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛 066004【正文语种】中文【中图分类】TM464随着环境的日益恶化，燃油类污染逐渐得到重视。
船舶主配电板主汇流排设计与分析
船舶主配电板主汇流排设计与分析冒如权;郭建;方雄伟【摘要】主配电板为船舶电力配电系统的重要组成部分，主汇流排作为主配电板的核心部分，关系到电力配电系统的安全可靠运行。
文中阐述了船舶主配电板主汇流排的设计方法，主要包括船舶主配电板主汇流排规格选择，以及结合短路电流计算对汇流排进行的热稳定和动稳定校验分析，并给出相关校核计算公式；最后通过三根矩形铜排并联使用的主配电板设计实例介绍计算方法的具体应用。
%The most important part of marine power distribution system is main switchboard, and its key part is main bus-bar, which affects safety and reliability of the power distribution system. This paper describes the design method of the main bus-bar of marine main switchboard, mainly including its selection and veriifcation and analysis of its thermal and dynamic stability combined with calculation of short circuit current. It also proposes the relevant veriifcation calculation equations and introduces the practical application of a case of design of main switchboard with three rectangular copper bus-bar installed in parallel.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】6页(P74-79)【关键词】主配电板;主汇流排;热稳定;动稳定【作者】冒如权;郭建;方雄伟【作者单位】海军驻上海地区舰艇设计研究军事代表室上海200011;中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011【正文语种】中文【中图分类】U665.1合理地选用主汇流排是设计船舶主配电板的一项重要工作。
船舶低压配电板设计分析
122一、低压配电系统概述低压配电系统在船舶电气工程中发挥着至关重要的作用，尤其对于船舶功能的实现有直接影响。
一般来说，低压配电系统是由以下几部分构成的：低压配电线路、高压配电电路、配电变压器、控制保护设备等。
不同组成部分发挥着不同的功能。
配电变压器的主要功能是将高压配电的高压电转化成为日常使用的低压供电，进而满足人们日常对电力的需求。
二、船舶配电板船舶配电装置是用来接收和分配船舶电能，并对发电机和电网进行保护、测量和调整等工作的设备，它是由多种开关、保护电器、测量仪表、调节和信号装置等电器设备按照一定要求组合而成的，其功能有：根据需要接通或断开电路（手动或自动）；当电力系统发生故障时，保护装置能按要求动作，切除故障设备或网络，或发出报警信号；测量和显示运行中各电气参数，如电压、电流、功率、功率因数等；能对电站的电压、频率以及并联运行的各发电机组的有功、无功功率进行调整；能对电路状态、开关状态以及偏离正常工作状态进行信号显示和报警。
1.主配电板。
主配电板是对船舶主发电机的工作以及船上所有用电设备的供电进行通断、监视、控制和保护的配电盘，主要实现本地、远程控制发电机、发电机进线开关、母联开关，负载均分及负载转移等功能。
主配电板由各种不同功能的功能屏组成，主要有发电机控制屏、并车屏、负载屏：（1）发电机控制屏：控制、调节、监视和保护发电机组用的。
主要有发电机进线开关操作按钮及指示装置、测量仪表、电压和速度调节装置、发电机保护单元。
（2）并车屏：发电机进行并车同步操作。
主要由母联分段开关、绝缘监测装置、手动和自动同步并车装置、配电板报警指示装置。
及乘客、船员、货物、船舶以及机械安全的设备），照明负载屏及重要负载组合启动屏。
2.应急配电板。
应急配电板包括应急发电机控制屏、联络屏以及负载屏。
在正常工作情况下，应急配电板通过联络屏由主配电板供电，当主电源发生故障时，此联络开关自动切断，切换由应急发电机供电。
论船舶电气工程中低压配电系统的安装与调试
论船舶电气工程中低压配电系统的安装与调试随着国内科技经济的快速发展，电气工程越来越发挥其重要作用，且在社会众多行业领域中广泛应用。
在船舶领域中应用，其安装和调试质量直接决定船舶的整体建设效率。
低压配电系统属于船舶电气工程中的重要技术项目，为关键施工内容，该系统施工质量较差，将会对船舶整体的电气工程施工质量造成不良影响，所以需要施工单位在具体施工期间要做好系统安装、调试工作，保证船舶电气工程中的低压配电系统有着良好的运行质量和可靠性。
标签：船舶；电气工程；低压配电；安装；调试1导言在船舶电气工程施工过程中，低压配电系统的安装和调试是重要内容之一。
因此船舶企业必须要重点研究如何实施低压配电系统的安装和调试，做好安装和维护低压配电系统的工作，提升电气工程的施工质量，从而确保配电系统的稳定安全运行。
2 低压配电系统概述低压配电系统在船舶电气工程中发挥着至关重要的作用，尤其对于船舶功能的实现有直接影响。
一般来说，低压配电系统是由以下几部分构成的：低压配电线路、高压配电电路、配电变压器、控制保护设备等。
不同组成部分发挥着不同的功能。
配电变压器的的主要功能是将高压配电的高压电转化成为日常使用的低压供电，进而满足人们日常对电力的需求。
其中的低压断路器具有关键作用，一方面对系统中的电路与电机起到有效的保护作用，另一方面对电能实现合理分配，从而使得船舶中的各种用电设备正常发挥其功能。
低压配电系统具有较高的技术性，在安装和调试过程中，需要具有相关专业知识和技能的人员来完成。
就低压系统安装来看，主要包括了低压配电柜、桥架、照明设备与电缆的安装，调试主要包括低压电器、二次回路、继电器以及照明装置的调试。
3 船舶电气工程中低压配电系统的安装3.1配电变压器的安装在安装前，按照施工图纸和设备清单核对变压器本体及附件的规格型号是否正确，然后检查变压器外观有无损伤，绝缘器件有无缺陷及裂纹；变压器搬运过程中不应有严重冲击或振动情况，运输倾斜角不得超过15度，防止内部结构变形，并用木箱或纸箱将绝缘瓷瓶进行防护。
船舶配电装置和配电系统(技术经验)
Ⅰ）汇流排及其连接件应为铜质，一般采用紫 铜，汇流排的连接处应做防腐和氧化处理， 汇流排的最大温升为45度；
Ⅱ）交流三相四线制中性线汇流排的截面积，
应不小于相应汇流排研截究学面习 积的50%；
18
船舶配电装置和配电系统
Ⅲ）主汇流排分段，与主汇流排相连的发电机的容量超 过1000kW时，主汇流排至少应分为两部分，这两部分之 间可用负荷开关或自动开关连接起来。 Ⅳ）主配电板和应急配电板中通常设有汇流排，在电气 绝缘方面，按照我国国家标准和CCS的要求，主配电板 和应急配电板中的裸主汇流排应具有下表所列的最小电 气间隙和最小爬电距离。
船舶配电装置和配电系统
2. 新型船舶主配电板的功能及特点
（1） 更小、更轻。更适应批量生产的要求。
（2） 用计算机实现科学计算，合理根据负荷
大小选用运行机组，使机组保持经济状态。
（3） 将可编程控制器（PLC）用于控制回路，
实现更多智能控制，取消触点方式。
（4）使用微机（PC）控制自动并车及自动负
动作，切断故障元件或发出报警信号；
（3） 测量和显示运行中的各种电气参数，如电压、频率、 电流、功率、绝缘电阻等；
（4） 进行某些电气参数或有关的其他参数的调整，如电 压、频率（转速）的调整；
（5） 对电路状态、开关状态以及偏离正常工作状态进行
信号指示。
研究学习
2
船舶配电装置和配电系统
2. 配电装置的主要功能 （1）主配电板——对船舶主发电机所发出的电功率及向
器的故障影响主电路，提高了主电路和控制、测量及保
护电路工作的安全性和可靠性，从而也保证了操作人员
的人身安全。
③通过互感器的不同型式的连接，可以获得我们所
船舶及海洋工程中压配电板设计与制造
工程技术科技风2019年10月DO#10.19392/ki.1671-7341.201928112船舶及海洋工程中压配电板设计与制造张翔鸣连云港市地方海事局江苏连云港222000摘要：随着电力电子技术的发展，电气化水平不断提升，对于船舶及海洋工程中电力系统来说，总装机容量已经达到数十兆瓦。
本文主要介绍了中压配电板的设计与制造，并对环境要求、特点与功能等方面进行研究，旨求为相关生产厂家提供参考意见。
关键词:船舶及海洋工程；中压配电板;设计与制造在科技不断发展的今天，电子技术支持下的电气化水平持续上升，电能转换更加便利，船舶及海洋工程开始大量引入各种新型装置。
特别是对于船舶中的电力推进和动力定位来说,所用总电量已经远远超出传统意义上的船舶，低压系统已经无法满足电力系统使用需求。
在此境遇下，中压系统的优势逐渐得到广泛重视，在电力系统的引用也已成为一大发展趋势，是未来船舶及海洋工程中电力系统的主流方向。
因此，以下重点对中压电板的设计与制造进行详细分析,力求采用中压交流系统解决船舶持续增长的用电需求问题。
一、船舶及海洋工程中压系统环境要求船舶及海洋工程是针对深海作业和生存的一项研究技术，设备生存环境恶劣，经常在风、浪的作用下垂荡、横荡、纵摇等,此种环境难免会使设备产生霉菌、盐雾，它们的存在对设备电气间隙和爬电距离提出了更高要求，设备#防护等级也逐渐上升。
船舶甲板空间有限,中压系统内部设备必须以小尺寸为主，材料选择要求具备无毒、滞热、防霉、耐潮等性能。
另外对于船舶电力系统来说，高等级电压要求电气指标达到一定标准。
从安全角度考虑设备绝缘能力和电气间隙必须达到最优，像发电机、配电板等。
由此可见，中压系统在船舶及海洋工程中的应用需要满足更高的设备要求，储备基础条件的同时保障人身安全。
二、船舶及海洋工程中压配电板的设计及功能（一）中压配电板设计特点中压配电板由多个接触器柜、断路器柜等在一定使用标准下组成，符合具体船舶的实际情况，主要包括多个母联屏、发电机屏、负载屏和预励磁屏。
船舶电气工程中低压配电系统的安装与调试探讨
船舶电气工程中低压配电系统的安装与调试探讨作者：张勇来源：《科学与财富》2019年第03期摘要：随着国内科技经济的快速发展，电气工程越来越发挥其重要作用，且在社会众多行业领域中广泛应用。
在船舶领域中应用，其安装和调试质量直接决定船舶的整体建设效率。
低压配电系统属于船舶电气工程中的重要技术项目，为关键施工内容，该系统若施工质量较差，将会对船舶整体的电气工程施工质量造成不良影响，所以需要施工单位在具体施工期间要做好系统安装、调试工作，保证船舶电气工程中的低压配电系统有着良好的运行质量和可靠性。
关键词：船舶；电气工程；低压配电；安装；调试1导言在船舶电气工程施工过程中，低压配电系统的安装和调试是重要内容之一。
因此船舶企业必须要重点研究如何实施低压配电系统的安装和调试，做好安装和维护低压配电系统的工作，提升电气工程的施工质量，从而确保配电系统的稳定安全运行。
2 低压配电系统概述低压配电系统在船舶电气工程中发挥着至关重要的作用，尤其对于船舶功能的实现有直接影响。
一般来说，低压配电系统是由以下几部分构成的：低压配电线路、高压配电电路、配电变压器、控制保护设备等。
不同组成部分发挥着不同的功能。
配电变压器的的主要功能是将高压配电的高压电转化成为日常使用的低压供电，进而满足人们日常对电力的需求。
其中的低压断路器具有关键作用，一方面对系统中的电路与电机起到有效的保护作用，另一方面对电能实现合理分配，从而使得船舶中的各种用电设备正常发挥其功能。
低压配电系统具有较高的技术性，在安装和调试过程中，需要具有相关专业知识和技能的人员来完成。
就低压系统安装来看，主要包括了低压配电柜、桥架、照明设备与电缆的安装，调试主要包括低压电器、二次回路、继电器以及照明装置的调试。
3 船舶电气工程中低压配电系统的安装3.1配电变压器的安装在安装前，按照施工图纸和设备清单核对变压器本体及附件的规格型号是否正确，然后检查变压器外观有无损伤，绝缘器件有无缺陷及裂纹；变压器搬运过程中不应有严重冲击或振动情况，运输倾斜角不得超过15度，防止内部结构变形，并用木箱或纸箱将绝缘瓷瓶进行防护。
船舶及海洋工程电力配电板设计与制造深析
技术改造船舶及海洋工程电力配电板设计与制造深析任彭辉（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）摘 要：船舶电力配电板装置是当前船舶电气系统中的重要组成部分，对于现代化船舶的各项电气工作运行产生有一定的影响。
所以，在船舶内部功能规划设计时，需要完成对相关电力学的设计应用，主要是针对船舶电力配电板装置进行设计和制造。
以下是针对船舶电气应用系统进行分析，并主要研究船舶的电气系统中的配电板路装置设计和制造控制措施。
关键词：船舶；海洋项目；船舶电气配电装置在现代科技发展过程中，世界对于技术的研究从陆地探索已经逐渐转换海洋领域以及天空领域，尤其是在当前世界技术研究发现，海洋领域有着更多的资源，对于社会发展而言有重要的意义。
所以，在当前我国科研项目发展中，也开始注重对海洋的探索，并抓紧对现代化船舶及其工艺的优化。
尤其是在现代化电力系统发展、现代化智能技术应用背景下，船舶功能建设的最主要方向就是完成电力系统优化设计，实现其内部功能控制。
尤其是对其配电板装置的设计，直接关系到电气系统的总体使用寿命，对于电气系统的工作运行有非常重要的影响。
1. 船舶电力配电板装置分析1.1船舶电力配电板装置船舶电力配电板路装置主要是完成整个海洋船只的内部电力系统环境建设，其主要完成各项电气系统的综合控制和保护装置集中设计和应用，从而实现对整个船舶电气系统的保护，确保其工作更加合理。
另外，在海洋项目建设中，其各项目的关键应用设备也需要完成电力支持，同时也需要完成船舶电力配电系统的构建。
实现对整个船舶和海洋项目的用电控制。
船舶电力配电板装置在工作运行中是对整个船舶电力系统进行实际的优化控制，确保其系统设计更加有效，也能够提升船舶系统的工作运行效果。
1.2海洋船舶电气系统海洋项目实施以及船舶工作过程中，其电气系统的整体应用非常关键，关系到整个工程项目的配电管控，在项目处理中，其主要完成各项项目处理工作。
以下是对海洋电气模块的分析。
超大型集装箱船低压配电系统设计
超大型集装箱船低压配电系统设计傅晓红;陆士平;谢宋清;周祎隆;夏骏【摘要】随着集装箱船的大型化发展,传统的AC 220 V低压配电网络已不能满足船舶大型化带来的用电需求.针对低压配电系统面临越来越严峻的电压降问题,对超大型集装箱船低压配电系统进行技术和经济性分析,根据超大型集装箱船"双岛"船型布局的特点提出一种分布式低压配电网络架构.对传统式和分布式2种低压配电网络架构进行对比分析,在减小电缆压降、缓解电缆通道拥堵和降低人工成本方面进行计算与分析.经实船验证,分布式低压配电系统能有效解决电压降和电缆通道拥堵等问题.分布式系统是超大型集装箱船低压配电系统设计的一种有效尝试,可为今后超大型集装箱船低压配电系统设计提供参考.【期刊名称】《船舶与海洋工程》【年(卷),期】2017(033)002【总页数】6页(P35-39,45)【关键词】电气工程;超大型集装箱船;低压配电系统;分布式系统【作者】傅晓红;陆士平;谢宋清;周祎隆;夏骏【作者单位】中国船舶及海洋工程设计研究院,上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院,上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院,上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院,上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院,上海200011【正文语种】中文【中图分类】U674.13+1;U665近年来，集装箱船大型化、超大型化已成为一种趋势，干线集装箱的大型化为班轮公司带来的规模化效益逐步显现，越来越多的航运公司开始订购装箱量超过10000TEU的超大型集装箱船[1]。
我国目前在建且具有自主知识产权的超大型集装箱船的装箱量为18000TEU，处于开发阶段的超大型集装箱船的装箱量超过22000TEU。
如此大型的集装箱船具备载运数量众多的冷藏集装箱的能力，电站庞大，配电网络复杂。
考虑到电网的安全性和可靠性，需作对配电网络架构设计深入研究。
1.1 中小型集装箱船配电系统分析考虑到设备布置及装货便利等因素，中小型集装箱船普遍采用“单岛”式构造，即上层建筑位于机舱正上方。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈船舶低压主配电板结构设计[摘要]本文介绍了船舶低压主配电板的结构形式和特点，并对低压主配电板结构设计中应注意的问题进行了论证和总结，为船舶行业低压主配电板的设计提供了一些有益的经验和数据。
[关键词]主配电板组成壳体框架外壳防护母线系统涡流通风散热中图分类号：f121.3 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）12-0076-02引言主配电板是船舶电力系统的中枢，是用来把船舶电源的电能经过集中控制再分配到各用电设备的装置。
其主要功能是对电力系统实施保护、分配、转换，对系统运行参数（电压、电流、功率、频率等）进行监视、测量和调控。
1 组成1.1 主配电板由实现各种不同功能的功能屏组成。
主要有发电机控制屏、并车屏、动力负载屏、和照明负载屏。
各屏通过螺栓连接组合在一起固定于公共底座上，屏间设隔板，屏体与底座间设有隔震装置。
1.2 对于发电机总容量超过100kva（a.c）或100kw（d.c）时，每台发电机应设独立的发电机屏。
考虑到母线的分段隔离，部分船舶的主配电板设置隔离屏。
大型船舶把机舱的辅机电动机起动器集中到主配电板上来，设置组合起动屏。
1.3 根据发电机的容量及台数、负载的数量和自动化程度来确定主配电板的组成。
当屏数较多时，宜将发电机控制屏布置在中间，负载屏和组合启动屏布置在两侧。
2 壳体结构按功能单元的安装方式，壳体结构分为固定式和抽屉式。
2.1 固定式是把各电器元件固定于壳体内安装板或构架上的壳体形式，安装后不能随意调整其位置。
固定式壳体结构较为简单，但更换元器件需打开柜门用专用工具在屏内操作，不利于维修和调整。
常用于发电机控制屏和并车屏壳体。
2.2 抽屉式柜体是将各功能单元做成可抽出的抽屉再安装于柜体内，维修时将抽屉抽出对元器件进行维修、调整的壳体形式。
常用抽屉规格有8e/4、8e/2、8e、16e、24e等。
抽屉具有连接位置、试验位置、断开位置、移动位置和分离位置。
各抽屉与开关设有机械联锁装置，当开关处于分断时，抽屉才能抽出或插入；当开关处于合闸位置时，抽屉不能抽出或插入。
同规格的功能单元抽屉可以方便地实现互换。
抽屉式柜体具有较高的可靠性、安全性和互换性，它适合于对辅机电动机进行集中控制的组合启动屏。
3 壳体框架3.1 壳体框架应具有足够的强度和刚度，应能承受所安装的元器件及短路时所产生的机械应力和热应力，并能在起吊、运输、振动和冲击状态下不发生有害变形。
极限条件下，框架的结构安全系数一般不应小于2，受梁内应力的构件挠度不大于1/400。
临界条件下，框架任何构件不允许产生塑性变形。
3.2 壳体框架应具有防盐雾、油雾、霉菌及防腐蚀措施。
3.3 框架连接方式（1）焊接式将各构件组焊成框架。
优点是加工方便、连接可靠、整体强度高。
缺点是误差大，易变形、难调整、美观性差，而且工件不能预镀。
（2）组装式将各构件加工出可连接的孔，配以专用连接件，再用、自攻螺钉、螺栓和拉铆螺母连接紧固成框架。
优点是适于工件预镀，易变化调节，易美化处理，零部件可标准化设计，可批量加工，构架外形尺寸误差小、互换性好。
缺点是整体强度不如焊接式，要求零部件精度高，加工成本相对提升。
（3）焊接与组装混合式可集中焊接式和组装式两种优点，一般在主要承载骨架连接处采用焊接，可变或可调部分采用组装连接。
较大柜体焊接后镀覆有困难时，可将表面作喷漆处理。
预镀件需焊接的，焊后可热喷镀金属来处理焊接部位。
3.4 框架构件（1）型材常用有角钢、槽钢和特种型材（如kb型材、8mf型材、c型材、fa8型材等）。
角钢、槽钢构件多以焊接形式连接，特种型材可采用焊接式也可采用紧固件进行连接。
特种型材的安装面上往往要加工出统一间距的模数孔。
（2）板材板材多采用焊接连接，一次成形。
可提高机械强度和防护等级，减少了连接构件。
3.5 柜体材料a 冷轧钢板或角钢b 不锈钢板（不导磁）c 防锈铝（铝镁合金）d 敷铝锌钢板或镀锌钢板4 外壳防护4.1 主配电板顶部防护等级应达到ip22的要求，但若主配电板安装在干燥的环境中，主配电板的后面和上方无水、油、蒸汽、管、油柜以及其它液体容器时，其顶部的防护等级可为ip21。
4.2 主配电板的两侧应有不低于ip2x的防护措施。
500v以下的主配电板板后可以采用开启式。
4.3 500v以上的主配电板板后防护等级不能低于ip2x。
4.4 电缆进入主配电板处应有能防止漏水沿着电缆进入其内部的措施。
5 母线系统母线系统是主配电板的重要组成部分，对主配电板供电的连续性和安全性有着重要意义。
5.1 母线应由导电用电解铜或铜包覆的铝合金制成。
考虑到船舶使用环境的恶劣，为保证其可靠性，应采用硬质高纯度（99.5以上）的铜型材。
5.2 母线类型一般采用敞露式母线，母线截面形状有矩形、l形、槽型及管型等。
部分柜型也采用其它异形母线，如abb公司的artu柜使用的k母线，ghk柜采用的h型母线。
其中矩形母线在4000a 电流等级以下应用最广泛，但其在更大电流系统中由于散热性能不好，消耗成本和占用空间较大，不宜采用。
在4000a～8000a的系统中，槽型母线由于电流分布比较均匀，散热性能好、机械强度高、电能损失少、安装检修也方便，应用较多。
5.3 母线及其支撑件应能承受短路时产生的热应力及机械应力而不致损坏。
对于额定短路电流大于10ka的主配电板，应对母线及其支撑件进行短路强度计算和复合。
5.4 母线相序（交流）和极性（直流）的安装排列应符合表1的规定。
5.5 母线的布置排列常用母线布置方式有置顶和背挂两种。
置顶布置时三相母线常作前后排列立放，此排列散热效果较好，短路时产生的应力较大。
背挂布置时三相母线常作上下排列立放，短路时产生的应力较小，但涡流和磁滞损耗较大。
设计时应根据空间情况综合考虑。
5.6 母线连接为减小母线连接处的接触电阻，母线连接处表面宜采用镀锡或银处理，其连接螺栓宜采用8.8级高强度螺栓，以提高其紧固力和抗剪切应力。
母线连接螺栓还应采取可靠地防松措施，在可靠性要求较高的系统中常采用施必牢紧固件。
6 通用要求6.1 在设计过程中，应尽量控制主配电板的外形尺寸和重量，以减少在船舶建造时封舱前必须进入舱室的设备数量。
配电板外形尺寸较大时，应考虑分段进仓。
6.2 主配电板的门应能在不小于90度的范围内灵活开闭，并设置限位装置。
6.3 主配电板操作和维修一侧应设置防摇绝缘扶手。
板后开启的主配电板，其后面的绝缘扶手必须水平安装。
6.4 配电板顶部应设置可卸式的吊装件如吊装角钢或吊环等，吊装件应具有足够的强度。
6.5 主配电板带电部件之间，以及裸露带电部件和带电部件之间的电气间隙和爬电距离应符合表2规定。
此表中数值适用于带电部件之间及带电部件与裸露导电部件之间的电气间隙和爬电距离。
7 安全性设计7.1 主配电板内部应用挡板或隔板分成单独的隔室或封闭的防护空间，以防止触及相邻功能单元的危险部件及固体外来物件从一个单元进入另一个单元。
7.2 在正常工作条件下，电气元件所产生的游离气体、电弧及火花不应危及人身的安全，亦不得影响其他电器元件的正常功能。
7.3 应采取措施以防止内部短路时产生的游离气体从配电板前面溢出。
7.4 主配电板的金属结构必须有可靠地接地措施。
7.5 为防止触及带电部件可采用以下方法：（1）用绝缘材料（环氧有机玻璃丝布板、有机玻璃、聚碳酸酯板等）遮盖母线等带电部件。
且所用绝缘材料应耐温并具有足够的机械强度。
（2）用门扣或锁将门扣紧，只有采用专用工具或钥匙才能将门开启。
（3）对断电5s后仍存有大于120v静电的设备，设置警告标志。
（4）对于可抽出式部件应与主电路间设置一个器件进行联锁，以保证主电路切断以后抽出部件才能抽出和插入。
8 其它应注意的问题8.1 断路器分合闸对母线的影响大电流断路器要求其触头接触压力大，分合闸时速度高，产生较大的冲击力。
当这种巨大的冲击力作用于硬母线系统时，易造成母线的变形及螺栓松动，引起分支母线连接部位接触压力不足，接触电阻加大，温升升高。
因此，在大电流的系统中，与断路器连接的分支母线宜采用柔性母线，把断路器分合闸应力释放于柔性母线，从而避免硬母线系统受到较大应力的冲击。
8.2 母线引起的涡流发热问题当电流通过可导磁的导体时，由于交变磁场的作用，会产生涡流和磁滞损耗，引起发热，而且损耗会随电流增加而上升。
在结构设计时要充分考虑：（1）有母线通过的金属结构部件和附近结构部件，采用非导磁材料如无磁不锈钢板。
母线连接螺栓和母线夹具也要采用无磁不锈钢材料。
（2）在保证结构强度的情况下，尽可能加大导磁材料与母线的距离。
8.3 散热通风问题电流流过导体时会产生热量，大电流的主配电板，其母线发热功率约可从几百瓦到几千瓦。
如此大的热量若不尽快散发到外部空间，危险性是巨大的。
散热主要通过辐射、对流两个途径，其中对流散热是关键环节。
当发热量不是很大时，优先考虑自然通风散热。
在板前上下设通风百叶窗是常用的办法。
对于热密度太大，自然冷却方式不能满足散热要求时，可在柜内设置轴流风机和风扇，将柜内的热气与外部环境空气强制对流交换，达到散热目的。
选择轴流风机要兼顾功率、风量和风机的持续工作寿命等。
在空间允许的条件下，可采用两只轴流风机定时轮流工作的方式，避免因轴流风机的损坏而停电检修。
母线的表面处理也会影响到母线的散热效果。
有级数据可查，喷漆和热塑绝缘套管的母线散热效果要明显优于镀锡、镀银处理的母线。
这是由于喷漆和热塑绝缘套管的母线对外热辐射的能力要强于镀锡、镀银母线的缘故。
参考文献[1] gb/t11634-2000，船用低压配电板通用技术条件.[2] 黄绍平、李永坚、秦祖泽编著.成套电器技术.北京：机械工业出版社，2007.2.[3] 钢制海船入级规范 2011，中国船级社.。