船舶电气与通讯-第一章

船舶电气与通讯船舶电气与通讯金朝光第一章第一章概述概述1、船舶设备简介2、船舶电气设备系统的分类及基本内容11、船舶设备简介、船舶设备简介主船体+上层建筑船体专业船体设备轮机设备电气设备船体专业轮机专业电气专业船体设备主要包括舵设备、锚设备、系泊设备、拖曳设备、起货设备、救生设备、关闭设备、舱面属具、舱室设备和内装轮机设备主要包括主机及传动装置、辅助装置、船舶管路系统轮机设备轮机设备————主机及传动装置主机及传动装置1）主机：是动力机，如蒸汽机、汽轮机和柴油机等2）传动设备：接通或隔开主机传递给轴系和推进器的功率，同时实现调速、换向、减振得作用。包括：离合器、变速箱和联轴节等。3）轴系：将主机的功率传递给推进器。包括：传动轴、轴承和密封件等。轮机设备轮机设备————辅助装置辅助装置辅助锅炉装置：用来产生低压蒸汽，满足加热、取暖及其它生活需要。由辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、送汽设备及管路、阀件等组成。此外，还有液压泵站和压缩空气系统。轮机设备轮机设备————管路系统管路系统用来连接各种机械设备，传送有关工质如：液、气。管路系统由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器及其附件组成。1）动力管路系统：为推进装置和辅助装置服务的管路，如：燃油、滑油、冷却水、压缩空气、排气及废气利用等。2）船舶系统：保证船舶的抗沉性及船员和旅客的正常生活所需的系统。如：舱底水、压载、消防、生活供水、冷藏、空调、通风及取暖等。电气设备电气设备船舶电气设备系统总的分为三大部分：船舶电站、船舶电力网和电气负载。按照在系统中的作用和负载的性质，又可以分九类装置和系统：（1）船舶电力系统；（2）船舶电力拖动装置；（3）船舶电力推进装置；（4）船舶照明系统；（5）船舶内部通讯；（6）船舶导航装置；（7）船舶无线电通讯装置；（8）船舶自动化装置；本课中讲述以下内容：船舶电力系统、船舶照明系统、船舶内部通讯、船舶导航装置、船舶无线电通讯装置重点讲述船舶电力系统22、船舶电气设备系统的基本内容、船舶电气设备系统的基本内容（1）船舶电力系统主要包括以下：船舶电源装置、船舶配电装置、船舶电力网、负载、控制电器、电工测量用仪器、仪表（（22）船舶电力拖动）船舶电力拖动船舶电力拖动是船舶电气设备的一个重要组成部分。电力拖动用电约占船舶电网的70%-90%。船舶电力拖动按机械类别可分为常规和特种两类。船舶电力拖动船舶电力拖动————常规设备常规设备船舶舱室辅助机械，如动力装置和船舶系统的各类泵、风机、空压机、锅炉、冷藏机和空调机等。船舶起锚系缆机械，如航行锚机、定位锚机、起锚系缆绞盘、系缆绞盘和绞车等。船舶起重机械，如起货机、起重机、起艇机、电梯和吊杆等。船舶舵机，如电动能机、液压舵机和舵桨机等。后3种通常又称为船体设备（甲板机械）。船舶电力拖动船舶电力拖动————特种机械特种机械电动液压机械，如泵、电磁阀和比例阀等。工程机械，如各类工程船舶特有的工作机械:¾挖掘机械，如绞刀、抓斗、链斗和泥泵等;¾特种起重机械，如大重量起重机、宽调速起重机等;¾钻探机械，如钻机、泥浆泵等;¾特种系缆机械，如移船绞车、自动拖缆机和布缆机等。特种推进设备，如侧向推进、低速推进和主动舵推进等。船舶操纵机械，如防摇鳍、减摇水舱等。船舶机械电力拖动除了研究电动机的适用类型和容量选择外，另一个重要的内容是控制问题。拖动与控制是两个密切联系不可分割的问题。但是，拖动的容量大小与控制繁易程度或性能好坏之间并无规律可循，完全依据工作机械的要求而定。常规电力拖动与控制一般已定型并比较简单，目前基本上与机械已配套，在设计中可直接选型，不必重复设计，特种机械则由于种类繁多、规格多变、要求不一，因而常需专门设计。（（33）船舶电力推进）船舶电力推进传统的船舶推进方式是利用原动机直接推进。而船舶电力推进是将船舶上的原动机产生的电能经过电能的变换后输送至驱动船舶运动的电动机上，由电机来驱动船舶螺旋桨的一种驱动方式。它具有体积重量小、布置灵活、安全可靠性好、自动化程度高、环保效果好等特点，深受各国造船业的青睐。事实上，早在20世纪初，船舶电力推进已开始用于潜艇和救难舰等特种船舶，但由于受保养不易、推进力不足等因素的限制，发展缓慢。自20世纪80年代以来，随着电力半导体技术、交流调速理论和微机控制技术的迅速发展，船舶电力推进系统在机动性、可靠性、运行效率和推进功率等方面都有了突破性的进展。船舶电力推进船舶电力推进————按原动机类型分类按原动机类型分类电力推进可按原动机类型、电流种类和装置功能来分类（1）按原动机类型柴油机电力推进：柴油机是目前船舶电力推进中广泛采月的原动机，特别是中小型船舶。为了减轻重量和减小体积，电力推进一般选用中高速柴油机发电机组。蒸汽轮机电力推进：一般适用于大功率电力推进以及船上本身需要大量蒸汽消耗的船舶。汽轮机可用低级廉价的燃料，降低营运成本，其缺点是待要蒸汽铺炉，使动力装置占用面积大，重量亦大。燃气轮机电力推进：燃气轮机功率大、体积小、重量轻、结构简单、起动快，其缺点是寿命短。船舶电力推进船舶电力推进————按原动机类型分类按原动机类型分类原子能装置电力推进：把原子能反应堆中产生的热能，通过热交换器，加热蒸汽或惰性气休，然后通过汽轮机发电。燃料电池电力推进：燃料电池是直接或间接地使用燃料氧化自由能的化学电池，中间不经过燃烧过程，因此其具有能量转换效率高（约在45%～60%），大大高于现有的一切热机。燃料电池与通常的电池不同，只要连续供应燃料就能连续产生电能。此外，工作可靠、无噪声，并可根据需要任意串、并联。这些优点使燃料电池在电力推进中的应用具有广阔的发展远景，目前尚处于试用阶段。太阳能电力推进：利用组装在船(艇)顶上的太阳能电池，把太阳能直接转变成电能驱动推进电动机。这种推进无需燃料，可满意地符合对环保的日益严格的要求，特别适用于中小型游艇川。船舶电力推进船舶电力推进————按电流种类分类按电流种类分类（2）按电流种类按电流种类可分成直流、交流和交直流系统电力推进。船舶电力推进船舶电力推进————按装置功能分类按装置功能分类（3）按装置功能独立电力推进装置：螺旋桨专由推进电动机带动，这是最常用的电力推进方式。主发电机除供电给推进电动机外，有时尚可把一部分电能供给船舶电网。船舶电力推进船舶电力推进————按装置功能分类按装置功能分类联合电力推进装置：可以有4种工况：螺旋桨由推进电动机带动(此时主柴油机与螺旋桨脱开)，作低速航行。螺旋桨由主柴油机带动(此时推进电动机与螺旋桨脱开)。螺旋桨由主柴油机与推进电动机共同带动，作高速航行。在航行时推进电动机由主轴带动，作发电运行，把电能回馈给电网(相当于轴带发电机)。船舶电力推进船舶电力推进————按装置功能分类按装置功能分类辅助电力推进装置主发电机用来供电给主要工作机械，而在航行时，主要工作机械不工作，主发电机供电给推进电动机。（（44）船舶照明系统）船舶照明系统船舶照明通常包括确保航行安全和人员安全照明(如航行灯,信号灯,登放艇区域照明)、船舶工作场所照明(如驾驶室,机舱和甲板装卸照明)以及生活区域照明等。船舶照明按其功能大致可作如下分类：（1）室内照明：舱室主体照明；局部辅助照明；娱乐美化气氛照明；（2）室外照明：室外通道照明；室外工作照明（甲板照明）；（3）探照灯和投光灯；（4）航行信号灯。也可按供电方式作如下分类：（1）正常照明（船舶主电源供电）（2）应急照明（应急电源供电）；其中应急照明供电又可分为：①应急发电机供电。②蓄电池组供电。（3）临时应急照明（俗称小应急照明；蓄电池组供电半小时）（4）航行信号灯（正常和应急两路供电）（（55）船舶内部通讯）船舶内部通讯（1）船用电话声力电话、自动电话（2）船舶操纵信号设备主机传令钟、舵角指示器、主机转速表、雾笛及控制装置（3）电气信号装置通用紧急报警系统、探火失火报警系统、其它报警系统（4）船用广播、综合内通系统（（66）船舶无线电通讯和导航）船舶无线电通讯和导航中高频无线电话甚高频无线电话卫星通讯（C站、F站）雷达GPS