电气装置

内部资料不得外传船舶电气装置《船检业务基础知识》培训教程孔令黄编著孙武审稿中国船级社上海培训中心2009年5月目录A部分课程框架B部分课程大纲C部分具体教学大纲D部分POWERPOINT讲义-1-A部分课程框架一、范围电气设备在现代船舶上得到了广泛应用，一艘现代远洋航行大型客船上的电站容量可达几万kW，相当于一个拥有几十万人口城市的用电量。在整个船舶检验业务中电气装置的检验也就越来越显得重要起来。船舶电气装置是包括电源、配电和用电设备等船上所使用的各种电气设备的总称。本培训教材是从如何保证船舶电气装置安全可靠地工作，进而确保船舶、船上的货物和人员安全的角度出发，介绍了国际海上人命安全(SOLAS)公约和本社规范有关电气装置的基本内容。本培训教材内容重点在于：作为一电气验船师“应知”的基础知识，包括以下几个方面：1,船舶电气装置的工作条件在这样的工作条件下电气装置应能安全可靠地工作，这是对船舶电气装置的基本要求，也是其与陆上通用的电气产品一大区别。熟悉这些工作条件是电气验船师必备的基本功；2,电源和配电介绍船上所使用的电源设备、SOLAS公约和规范关于电源设备配备及其布置要求以及所采用的配电系统类型及其特点；3,触电、火灾等电气灾害的预防措施有防触电、防爆、防静电灾害、避雷、电路保护和电磁兼容等内容；4,新造船舶电气装置的检验概述含准备工作、设备配备检查、安装检验、系泊试验和航行试验以及证书、检验记录和报告的填写等几个部分。二、目标通过本课程和其他相关课程的学习并经考试合格的学员，具备了作为电气验-2-船师所应具备的基本知识。如再经资深验船师的指导，在现场检验中进行一段时间的检验实践，则可成为一名副其实的电气验船师。三、引用的公约、规范、规则等R1《国际海上人命安全公约(SOLAS)》1974及其修正案；R2IACSURM40《环境条件--温度》；R3IACSURM46《环境条件—倾斜》；R4IACSURE19《非机器处所舱室中电气设备的环境温度》(2003)；R5IACSURE10《型式认可试验要求》(2004)；R6IEC60092-101出版物《定义和一般规定》；R7IEC60529出版物《外壳防护型式的分级》；R8IEC60079出版物《爆炸性气体环境中使用的电气设备》；R9中国船级社《钢质海船入级与建造规范》；R10中国船级社《验船师须知》。四、参考书B1中船总编《船舶设计手册(电气分册)》1997；B2GB/T3471-1995《柴油机船系泊试验和航行试验大纲》。五、教学辅助P1船舶电气装置（POWERPOINT幻灯）-3-B部分课程大纲题目小时讲座1船舶电气装置的工作条件1.1工作条件0.251.2环境条件0.251.3电源供电条件0.251.4其他电磁条件0.252电源和配电2.1电源设备1.02.2主电源1.02.3应急电源1.02.4配电系统1.03触电、电气火灾及其他电气灾害的预防措施3.1防触电0.53.2防电气火灾0.253.3防爆3.03.4防静电危害0.253.5避雷0.1253.6电磁兼容0.1253.7接地1.04设备和电路的保护4.1一般要求0.254.2保护电器的选择0.254.3发电机的保护0.254.4系统选择性保护3.0.5新造船舶电气装置的检验概述1.0共约16.0h-4-C部分具体教学大纲课程要点IMO/IACS文件CCS规范等参考书教学辅助材料1船舶电气装置的工作条件1.1工作条件.1气候条件.2生物条件.3机械条件.4化学活性物质条件.5机械作用物质条件.6电磁条件1.2环境条件.1环境空气温度和初级冷却水温度.2机器处所之外，有空调舱室中的电气设备，如能符合规范有关规定，则其环境空气温度可以降低.3倾斜摇摆.4船舶正常营运中所产生的冲击和振动.5潮湿空气、盐雾、油雾和霉菌1.3电源供电条件.1电源电压和频率的波动.2谐波成分1.4其他电磁条件2电源和配电2.1电源设备.1发电机组-独立原动机驱动的发电机组-主推进装置驱动的发电机组.2蓄电池组-酸性蓄电池(又称铅酸蓄电池)-碱性蓄电池-阀控密封型蓄电池.3其他-海水电池-干电池-锂电池R2R4R3，R5-试验8R5-试验7R5-试验6,12,R1-Reg.Ⅲ/7.1.3Reg.Ⅲ/6.2.1R9-P4/1.2.2P4/1.2.1.1(1)P4/1.2.1.2P4/1.2.1.1(2)P4/1.2.1.1(3)P4/1.2.1.1(4)P4/1.2.2P4/1.2.3P4/1.3.5P4/2.1.1、4.1.6、4.1.7P4/2.1.2P4/2.11R6-附录BB1-2.2.7、2.3.3P1-1.11.21.31.41.51.61.72.12.2-1~42.32.4-1、22.5-1、2-5-课程要点IMO/IACS文件CCS规范等参考书教学辅助材料2.2主电源.1定义.2基本配备要求.3保持供电连续性的新措施.4例外情况2.3应急电源.1定义.2一般要求-电源设备-临时应急电源-布置.3客船配置.4货船配置.5例外情况-向某些设备供电的蓄电池组-某些类型船舶2.4配电系统.1船上使用配电系统类别-绝缘配电系统-接地配电系统-船体作导电回路的配电系统.31600总吨及以上船舶不应采用利用船体作回路的配电系统，但有例外.4现代造船除了交流高压配电系统有采用中性点通过阻抗的接地系统外，基本上都采用绝缘配电系统R1-Reg.Ⅱ-1/3.7Reg.Ⅱ-1/41.1Reg.Ⅱ-1/41.5Reg.Ⅱ-1/3.12Reg.Ⅱ-1/42.3Reg.Ⅱ-1/43.3Reg.Ⅱ-1/42.4Reg.Ⅱ-1/43.4Reg.Ⅱ-1/42.1Reg.Ⅱ-1/43.1Reg.Ⅱ-1/42.2Reg.Ⅱ-1/43.2Reg.Ⅱ-1/42.2.3,43.2.4Reg.Ⅱ-1/42.2.7,43.2.6.2Reg.Ⅱ-1/45.3.1R9-P4/1.1.2.1(4)P4/2.1.1.1(1)(2)(3)(6)P4/2.1.1.1(4)(5)P4/5.3.2.1P4/1.1.2.1(5)P4/2.2.1.3、2.2.1.4P4/2.2.1.5P4/2.2.1.2P4/2.2.2P4/2.2.3P4/2.2.2.1(3)，2.2.3.2(2)P4/5.2.4.1，5.3.3，5.4.3P4/2.4.1.1P4/2.4.3.12.62.72.82.92.102.112.122.132.142.15-12.15-22.162.172.182.192.20-6-课程要点IMO/IACS文件CCS规范等参考书教学辅助材料3触电、电气火灾及其他电气灾害的预防措施3.1防触电.1外壳防护.2除例外情况以外，设备带电部件以外的所有人可接近的金属部分(含电缆的金属扩套或金属外护层)均应接地(另见“3.7接地”).3限制工作电压，50V为公认的安全电压.4双重绝缘和/或加强绝缘的应用3.2防电气火灾.1绝缘配电系统绝缘电阻的连续检测和绝缘电阻值异常低时发出报警.2设备和电路的保护(详见“4设备和电路的保护”).3滞燃和耐火电缆的使用.4发热器件(设备)和电热器具的防火3.3防爆.1爆炸机理.2防爆措施.3合格防爆电气设备.4船上常用的防爆电气设备类型.5防爆电气设备的类别.6防爆电气设备的温度组别.7允许在危险区域中使用的电气设备举例3.4防静电危害.1载运导电性能较低的易燃液货的船上，其液货舱内存在的静电可能引发燃爆事故.2船上乘员人体所带静电可能损坏设备，也可能引发燃爆事故.3防静电危害措施3.5避雷3.6电磁兼容3.7接地R1Reg.Ⅱ-1/45.1,45.2Reg.Ⅱ-1/45.4.2Reg.Ⅱ-1/45.6.1Reg.Ⅱ-1/45.5.245.5.3R9-P4/1.3.2,1.3.42.4.4.12.4.2.22.52.12.3.3、2.12.3.4，2.12.3.51.3.1，2.10，4.8.51.3.3.11.3.3.21.3.3.32.16.6.2(1)，(5)1.3.4.122.131.3.51.3.4等R7R83.13.23.33.43.53.63.73.83.93.103.113.12-13.12-23.12-33.133.143.153.163.173.183.193.20-13.20-2-7-课程要点IMO/IACS文件CCS规范等参考书教学辅助材料4设备和电路的保护4.1一般要求.1设备和电路应设有合适的保护.2短路保护和过载保护的设置4.2保护电器的选择.1保护电器简介--断路器及其脱扣特性--熔断器.2短路保护电器的选择.3过载保护电器的选择4.3发电机的保护.1过载保护.2短路保护.3逆功率(逆电流)保护.4欠电压保护.5自动卸载4.4系统选择性保护.1何谓“选择性保护”.2《钢规》对选择性保护的原则要求.3船舶电力系统特点.4选择性保护的实现.5实现选择性保护的具体方案5新造船舶电气装置的检验概述5.1准备工作5.2设备配备检查和安装检验5.3系泊试验5.4航行试验5.5证书、检验记录和报告的填写R9-P4/2.5.1.1P4/2.5.1.2P4/2.5.1.3P4/2.5.3、2.5.5P4/2.5.6P4/2.5.7P4/2.5.1.1，2.5.4R9-P4B2R10B1-2.5.14.14.2-14.2-24.3-14.3-24.44.54.64.74.84.94.104.114.124.134.14-14.14-24.14-34.154.164.17-14.17-24.184.19-14.19-25.15.25.35.45.5D部分POWERPOINT讲义《船舶电气装置》编写制作：中国船级社上海规范所孔令黄孙武1船舶电气装置船舶电气装置孔令黄孙武1CCS上海规范所船舶电气装置工作条件•气候条件：空气温度、水温、湿度和日光辐射等；生物条件霉菌啮齿动物等•生物条件：霉菌、啮齿动物等；•机械条件：振动、冲击、倾斜、摇摆等；•化学活性物质作用条件：盐雾、二氧化硫、硫化氢等；•机械作用物质条件：空气中的沙、灰尘、油雾等；•电源供电条件：电压、频率波动等2•电磁骚扰条件：射频电磁场辐射、低频传导骚扰等。［1.1］2环境条件•.1环境空气温度和初级冷却水温度机所之外有空舱室中的电气•.2机器处所之外，有空调舱室中的电气设备，如能符合规范有关规定，则其环境空气温度可以降低•.3倾斜摇摆•.4船舶正常营运中所产生的冲击和振动3船舶正常营运中所产生的冲击和振动•.5潮湿空气、盐雾、油雾和霉菌［1.2］环境空气温度和初级冷却水温4•适用于电子设备的环境空气温度的上限为55℃。［1.3］开敞甲板3受控环境处所电气设备环境温度降低的条件•(1)该设备是非应急设备；•(2)至少有2套制冷单元进行温度控制，在其中1套制冷单(2)至少有2套制冷单元进行温度控制，在其中1套制冷单元失效时，其余单元能满意地保持其设计温度；•(3)该设备开始时能在环境空气温度45℃条件下处于安全工作状态，直至达到较低环境空气温度时为止。冷却设备的环境空气温度应为45℃；•(4)在连续有人的控制站内设有听觉和视觉报警，以指示制冷单元的任何故障；5•(5)有关电缆的载流量，应以其整个长度上所遭遇到的昀高环境空气温度为准确定。［1.4］倾斜角6注：①可能同时发生横向和纵向倾斜；②装运液化气体和化学品的船舶，其应急电源还应在船舶进水，以致于昀终横倾达30º的极限状态下能保持供电。［1.5］4电源供电条件等•1.3电源供电条件.1电源电压和频率的波动.2谐波成分•1.4其他电磁条件7［1.6］电源电压和频率的波动［1.7］设备参数稳态(%)瞬态%恢复时间(s)一般交流设备电压+6～-10±201.5频率±5±105备频率±5±105由直流发电机供电或经整流器供电的设备电压±10--电压周期性波动5--纹波电压10--由蓄电池供电的设备：充电期间接于蓄电池者①电压+30～-258①充电期间不接于蓄电池者电压电压3025+20～-25--注：①应对由充/放电特性决定的不同的电压波