船舶电工工艺实训指导书

船舶电工工艺实训室实训指导书实训室简介：本船舶电工工艺实训室是根据海军列装驱逐舰169武汉号船主体结构模拟规划制作的，是面向船舶电气自动化专业的专业实训室，主要为我院船舶电气自动化专业的学生开设专业实训课程，该实训室主要承担的教学任务是《船舶电工工艺技能训练》。船舶电工工艺实训是一个综合运用课程知识的教学环节，要求学生通过实训能够将课程知识系统的联系起来。电工工艺实训室包括：模拟驾驶室、模拟集控室、模拟机舱、模拟电工间、模拟船员舱室。通过本实训可以使学生掌握船舶电气安装件及船体构建的开孔补墙、船用电缆的拉敷，以及船舶电气设备安装等电工工艺技能。与此同时，学生还可以通过本实训掌握船舶电工工艺仿真的基本方法，实现企业和学校的无缝对接，为学生今后走向工作岗位打下良好的基础。本船舶工艺实训室的设计目标为能满足八十名学员（八组）同时分别进行以下项目的工艺科目的实训。1、船用电缆的选用1.1船用电缆的选用步骤：1）按电缆的用途、敷设位置、工作条件来确定电缆型号按电缆的用途一般可分为电力照明网络和弱电控制风格两大类。在选用电缆时应按要求分别选用船舶电力电缆和船用电信电缆，特别在弱点控制网络中，一般对屏蔽要求较高，更不能随意选择。敷设在不同位置的电缆，由于工作环境的不同，也应该选择不同型号的电缆。一般来说，机炉舱场所由于油水较多，并且容易受到机械损伤，应选用耐油性能较好同时又金属编织外护套的电缆；盥洗室、厕所和浴室等经常要冲水的部位，应选用密闭性较好的塑料外护套电缆或耐氧化的铜丝壳电缆，如CHF32.一般舱室由于环境条件较好，原则上，现有的各种护套电缆均可使用。室外一般选用塑料外护套电缆或铜丝壳电缆。电缆敷设在有阳光直接照射的场所要考虑护套的耐热老化性能。一般说露天场所不宜使用硫化丁聚物护套电缆。冷藏室由于环境温度较低，且有大量冷凝水，最好能使用带铜丝编织的橡皮护套电缆，或用塑料护套电缆。弱电舱室应采用铜丝编织电缆，以防止无线电干扰。在有易爆气体的舱室，如蓄电池室、油漆间等，应选用塑料外护套电缆。2）根据用电设备的工作制度、电源种类。电缆芯数和实际负载电流，按电缆允许的载流量选择电缆截面。设备工作制度主要是指该设备室连续工作或间歇工作或短时工作。连续共同工作的设备有发电机、照明变压器等，由于长期处于工作状态，所以电缆的发热系数较大。间歇工作的设备，有起货机、舵机等。虽然工作时间较长，但由于是间歇工作，故电缆的发热系数比长期工作的电缆系数要小。短期工作的设备有火警、警铃等。由于平时较少使用，及时使用，其时间也较短，故电缆的发热系数可略作不计。电源种类是指电缆中流过的是直流海事交流电源。电缆芯数是决定电缆允许载流量的重要因素。一般来说，电缆芯数越多，每根芯线的允许载流量就越小。实际负载电流时指考虑了负载系数和同事工作系数后的负载电流以上这些都是选择电缆截面的总要因素3）根据电缆周围的环境温度计敷设方法（穿管或成束敷设）对所选电缆截面进行修正大，线路经过各舱室（如机舱、锅炉舱等）的室间环境温度不同，加之各种管系，尤其是蒸汽管路的平行交叉，则所取电流值较标准要略有下降。船舶电缆穿管子时，其长度小于1.3m时，电流值无须修正；若超过1.3m时，则电缆散热条件明显恶化，此时，必须降低电缆的电流允许值，一般选用时以实际值的125%来计算。当电缆长度超过3m，根据在6根以上，同时一起敷设的称为成束电缆。4）根据用电设备允许的电压，校验所选用的电缆截面是否恰当。根据我国1983年《全国钢制海船建造规范》的规定，当电缆在正常工作条件下，承载最大电流时，以主配电板或应急配电板的汇流排到任何安装点的电压降，不应超过额定电压的6%，如蓄电池供电，其电压不超过50V者，可增值10%，凡超过以上指标的，则应对电缆截面进行重新选择，加以调换。1.2电缆截面积的确定：在按上述步骤选择电缆的基础上选择电缆截面还应注意下面几点：1）发电机至主配电板的连接电缆，按发电机额定电流来选择。2）直流发电机的均压线，其选用截面不少于正负电源电缆截面的一半。3）相复励自励恒压交流发电机采用直流均压线截面不小于励磁回路联机电缆截面的一半，采用交流均压线时，断面可选用大于2.5mm2的导线。4）电动机的连接电缆包括启动器在内，一半按电动机的额定电流选择。5）直流电动机的磁场导线在电源电缆2.5mm2以下时，可采用三芯电缆，如3*1、3*1.5、3*2.5代替2*2.5+1.1等。6）起货机分配电板的联机电缆截面，应根据总负载电流乘以负载系数后的电流值来选择，负载系数由起货机形式及使用总数来确定。7）为保证敷设的电缆具有足够的机械强度，一半一至三芯电缆选用截面为1mm2的电缆，多芯电缆可选用截面为0.75mm2的电缆。8）为敷设方便，在直流电制种对截面为25mm2以上的电缆应采用单芯电缆。在对截面为120mm2以上的电缆。则采用二根较小截面的电缆代替。9）在三根交流电制种，一般采用三芯电缆，当电缆截面积较大时，可用单芯电缆或多根三芯电缆并联使用。如采用单芯电缆，则必须注意要拆除电缆外的铁制金属外套，并避免单根穿管或穿甲板以防止因产生滑流而发热。10）进入蓄电池室的蓄电池电缆，宜选用单芯电缆，以减少芯线间短路可能性，并便于接线。11）选用多芯电缆时，对于重要设备应考虑备用芯线，一般使用2-4芯，备用1芯；使用5-7芯，备用1-3芯。12）一般来说，信号系统不能与控制系统、电力系统共用一根多芯电缆，以防止互相干扰。引用上述船舶电缆选择规则，结合电工工艺实训室建设特点，该实训室电力装置主要是室内电力照明网络和船舶电气设备控制系统，短期工作的设备火警、警铃等。1.3因而选择以下电缆：已接好的电缆：1)模拟驾控台火警报警控制箱：CEF9010*1.5mm2电缆2）模拟驾控台模拟集控台：CEF9010*1.5mm2电缆3）火警报警控制箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆4）模拟驾控室照明分电箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆5）模拟集控台主柜1#屏：CEF9010*1.5mm2电缆6）第二舱室照明分电箱第二舱室舱顶灯：CEF903*1.5mm2电缆7）第二舱室照明分电箱第二舱室舱顶灯：CEF903*1.5mm2电缆8）手动Y-△1#（2#、3#、4#、5#）控制箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆9）第三舱室照明分电箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆10）1#（2#、3#、4#、5#）三相异步电动机手动Y-△1#（2#、3#、4#、5#）控制箱：CEF907*1.5mm2电缆11）第四舱室照明分电箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆12）第四舱室舱顶灯第四舱室照明分电箱：CEF903*1.5mm2电缆13）外走道3#灯第四舱室照明分电箱：CEF903*1.5mm2电缆14）舱外左暗电箱主柜1#屏：CEF903*1.5mm2电缆15）舱外右暗电箱主柜4#屏：CEF903*1.5mm2电缆16）机舱照明主柜4#屏：CEF903*1.5mm2电缆17)警铃模拟驾控台：CEF903*1.5mm2电缆学生需敷设的电缆型号及其长度：1）信号分配箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（9m）2）空压机控制箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（5.8m）3）1#（2#）锚机控制箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（6m）4）动力分电箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（7m）5）充放电分电箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（10m）6）1#（2#）舵机启动箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（8.5m）7）1#（2#、3#）交流磁力启动箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（23m）8）1#正反转控制箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（20m）9）2#正反转控制箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（25.5m）10）第四舱室动力分电箱主配电屏：CEF903*1.5mm2电缆（26.5m）1.4、船舶电缆的测量一、电缆切割长度电缆引入设备的弯曲半径及紧固处的长度确定后，电缆切割的部位也随之确定。电缆切割的部分一般可分在露出设备内壁3-5mm处对于内部空间较宽敞的设备，如主配电板、应急配电板、集中操纵台灯电缆的绝缘护套可在接线柱附近剥除，这样即可提高效率，又可保证质量，但其金属编制套则应在电缆进入设备后，靠设备内壁处切除。电缆切割的芯线长度，要根据设备内部接线柱的排列位置及电缆情况来决定。引入设备内的电缆芯线长度与芯线截面积有关，通常对于4mm2以下的小界面电芯线长度，要考虑从进线孔沿箱体内壁至最远的一个接线柱的距离，再加上做3-4个接线端头的余量，如图所示。当电缆截面在6mm2以上时，允许不留备用余量，但要考虑在负极及A、B、C三相之间能够互换，同时也应考虑接线的美观性。同一根电缆的芯线长度一般应相等，只有在特殊场合，如容量较大的点击的接线盒，芯线截面较粗，接线间隙有限的情况下，芯线长度可以不等，若要调换接线位置，可改在控制箱内进行。1.5、芯线端头处理1.5.1、冷压铜接头的种类目前，电缆新鲜端头部已广泛采用冷压铜接头，船用冷压铜接头的规格很多，截面充1-400mm2之间的各种电缆，均有与之相配套的各种冷压铜接头，铜接头的形式也很多，最常用的有：板型铜接头（规格1-100mm2）和管形铜接头（规格16-400mm2）；在管形铜接头的基础上，还派生出管形开口接头，有的场合还使用针形铜接头和环形铜接头。1.5.2、冷压工具冷压铜接头的工具一般分为机械式冷压钳和油压式冷压钳二类。机械式冷压钳有带冷压钳的钢丝钳，适用5mm2以下铜接头；转轮式冷压钳，适用6-35mm2铜接头和带锁紧装置的冷压钳，一种适用2.5mm2以下的铜接头，另一种适用4-6mm2铜接头。油压式冷压有手动液压钳、电动液压钳和分离式手动液压钳等。为保证冷压接头质量，要求冷压时必须使用上下模的模口相接触，以保证达到规定的压接深度。1.5.3、压接工艺导电线芯与铜接头采用冷压连接，其方式有压坑和压六角形两种。铜接头套管的内径应与导电线芯的直径相配，接线孔应略大于设备接线柱的直径。冷压工艺要求如下:1)芯线绝缘的切割不得损伤铜丝，且切口应平整。铜线芯切割长度L应比插入铜接头套管长度L1再长出2-3mm，即L=L1+(2-3)mm。2)压紧前应除去铜线芯上的残渣和油污。3)所有冷压铜接头必须使用专用工具进行压接，专用工具的压模应按接头的大小选用。1.6、销状接头目前不少电气设备已由原来的接线柱改为可拆式销状接线板。小型设备如水密接线盒，室内开关、插座、日光灯具则可采用接线钮。此时，芯线端头只要按长度要求切去绝缘层，就可以将导电线芯直接插入接线板或接线钮紧固，由于销状接头施工简单，接线方便，已经被广泛使用。穿上特种设备，其接线可采用可拆式插头连接，现将芯线加工成销状，然后再用电烙铁。焊接到插头或插座的焊脚上，这叫锡焊销状接头。由于焊脚间隙较小，所以电烙铁头要加工成尖端装。焊接时不能用焊膏，以防焊膏融化后流进焊脚间隙而造成锈蚀。电缆切割时，芯线长度适当，插头后面的夹脚要夹在护套上，而不能夹在芯线绝缘上。如果一根电缆的一端接销状接线板或接线柱，另一端接插头或插座，则应先接插头，让芯线与焊脚自然对应，这样可以避免插头内芯线严重混乱的迹象。1.7、环状接头将导线芯弯成环状，其根部用细铜丝扎紧，然后镀锡就变成了环状接头。由于环状接头施工时，需要电烙工具配合，同时环状接头经镀锡后，颈部容易折断，故目前已经很少采用。针对这种热焊式环状接头。它是将芯线铜丝放在环形合压环中，再用专用工具压紧而成。冷压环状接头目前仅适用1-1.5mm2电缆。冷压环状专用工具可用铅封改装，环状接头中间的孔径要略大于接线柱直径，以便接线。因为冷压环状接头无颈部，故在工作量较大的接线箱及特种设备接线中备受欢迎。而电工工艺实训室内的需敷设的电缆都采用的是1.5mm2的电缆。其芯线处理也相对简单单一。2、船舶电缆的敷设2.1、主干电缆的敷设2.1.1、主干电缆敷设前的准备工作为了保证主干电缆敷设质量，加快敷设进度，必