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1、船舶电气1. SOLAS定义的一些特定名词:1.操舵装置控制系统:将舵令由驾驶室传至操舵装置动力设备的设备。操舵装置控制系统由发送器、接收器、液压控制泵及电动机、电动机控制器、管系和电缆组成。2. 2.紧急状态:由于主电源发生故障以致正常操作和居住条件所需的设施,均处于工作失常的状态。主电源:向主配电板供电以给保持船舶正常操作和居住条件所必须的一切设施配电的电源。3. 3.瘫船状态:由于缺少动力,导致主推进装置、锅炉和辅机不能运转的状态。4. 4.主发电站:主电源所在的处所。5. 5.主配电板:由主电源直接供电并将电能分配给船上各种设施的配电板。6. 6.应急配电板:在主电源供电系统发生故障的
2、情况下,由应急电源或临时应急电源直接供电,并将电能分配给应急用途的配电板。7. 7.应急电源:在主电源供电发生故障的情况下,用来向应急配电板供电的电源。8. 8.动力执行系统:提供动力以转动舵杆的液压设备,由一个或几个操舵装置动力设备,连同有关的管系和附件以及舵执行器组成。各个动力执行系统可共用某些机器部件,即舵柄、舵扇和舵杆,或共用有同样用途的部件。9. 9.机器处所:一切A类机器处所和一切设有推进机械、锅炉、燃油装置、蒸汽机和内燃机、发电机和主要电动机、加油站、制冷机、防摇装置、通风机和空气调节机械的其他处所,以及类似处所和通往这些处所的围蔽通道。10. 10.A类机器处所:设有下列设施的
3、处所和通往这些处所的围蔽通道(1.主推进用内燃机或2.非主推进用的合计总输出功率不小于375KW的内燃机或3.任何燃油锅炉或燃油装置)11. 11.控制站:船舶无线电设备、主要航行设备或应急电源所在的处所,或火灾记录器或火灾控制设备集中的处所。12. 12.不燃材料:某种材料加热至750度时既不燃烧,也不发生足量的造成自燃的易燃蒸汽。13. 13.主竖区:以A级分隔成的穿体、上层建筑和甲板室区段,起在任何一层甲板上的平均长度一般不超过40米。14. 14.起居处所:公共处所、走廊、盥洗室、居住舱室、办公室、医务室、影院、游戏室及娱乐室、理发室、无烹调设备的配膳室,以及类似的处所。15. 15.
4、公共处所:起居处所中用做大厅、餐室、休息室以及类似的固定围蔽处所。16. 16.服务处所:用做厨房、具有烹调设备的配膳室、储藏室、邮件舱及贵重物品室、储藏室、不属于机器处所组成部分的工作间,以及类似处所和通往这些处所的围蔽处所。17. 17.燃油装置:准备为燃油锅炉输送燃油或准备为内燃机输送加热燃油的设备,并包括用于处理油类而压力超过0.18N/mm2的压力油泵、过滤器和加热器。18. 18.1海里=1852米。19. 19.分舱载重线:指用以决定船舶分舱的水线。20. 20.最深分舱载重线:指相应于适用的分舱要求所允许的最大吃水的水线。21. 船舶电气设备系统保护的相关定义及要求:1.额定负
5、载、满载:指电气设备的设计功率。2.过电流:指大于满载的不正常电流。3.短路:指一个电路的两点,通过一个可忽略的极小阻抗的有意或偶然的连结。4.过载:指实际负载大于额定负载。5.欠电压保护:当电压降低到规定值以下时,通过瞬时或延时动作的保护装置提供的一种保护。6.连续工作,在某一处发生故障的情况下,通过保护装置的选择性作用,确保对非故障电路连续供电。7.限制故障范围,以尽可能减少对系统的损害,避免发生火灾危险。8.在配电系统中,凡接地导体上都不得装设熔断器以及与绝缘极不相联动的开关。9.额定短路分断能力,每一短路保护装置的额定短路分断能力应不小于其安装点的最大预期短路电流。对于交流系统,其分断
6、能力应不小于其安装点的预期对称短路电流,并应考虑其安装点短路功率因素对保护装置额定分断能力的影响。10.额定短路接通能力,所有可能在短路情况下接通的断路器或其他开关,其接通能力不应低于其安装点的预期短路电流的最大峰值。11.馈电给具有独立过载保护的用电设备(如电动机)或不可能过载的用电设备(如固定敷设的电热设备)的线路可以只设短路保护。但是当馈电线路较长时,尽可能考虑过载保护。12.对于重要设备的电动机,过载保护可用报警装置代替。13.保护装置应设计成使电动机在正常使用条件下,允许其起动和正常加速期间的电流通过。如果电动机过载保护装置的时间-电流特性与电动机起动周期不相适应,则在电动机起动和加
7、速期间,可允许过载保护有短暂的失效,但短路保护仍需有效。13.对连续工作制电动机的保护装置,应具有保证电动机在过载情况下有可靠热保护的延时特性,其最大持续电流应按被保护电动机额定电流的105%120%整定。14.容量大于0.5KW的电动机,应根据运行需要设置下述两者之一的保护。a.欠电压保护,在电压降低或失压时分断电路,保持电路分断直至电动机人为再起动;b.欠电压释放,在电压降低或失压时分断电路,当电压恢复时可重新自动起动。为避免过大的电压降或过大的冲击电流,所有电动机不应同时重新起动。当电压在额定电压的85%以上时,保护电器应允许电动机起动。当电压低于额定电压的20%左右,且在额定频率情况下
8、,保护装置务必动作,必要时应带有一延时。14.对于控制电路的保护,如果用熔断器,则熔断器应尽可能靠近电源出线端安装。22. SBG规定：SBG：See-Berufsgenssenschaft(professional accident insurance association for seaman),即德国海职业联合会。其要求配电板连续长度超过4米的，必须两边都有通道，不能靠壁放在集控室内。23. 电磁干扰相关定义:1.干扰源:任何产生电磁干扰的元件、器件、设备、分系统或自然现象。2.工业干扰:由输电线、电网以及各种电气和电子设备工作时引起的电磁干扰。3.雷电冲击:由雷电在电气或电子电路种引
9、起的瞬态电扰动。4.辐射干扰:由任何部件、天线、电缆或连接线辐射的电磁干扰。5.电磁骚扰:任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。6.电磁干扰:电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。7.屏蔽体:为了阻止或减小电磁能传输而对装置进行封闭或遮蔽的一种阻挡层。它可以是导电的、导磁的、介质的或带有非金属吸收填料的。8.电磁屏蔽:用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。24. 电磁兼容性设计的相关问题:原理,选择频率、频谱,以消除不必要的干扰,保证有用信号的传送;选择信号电平,在满足信噪比的前提下尽量选用低电平信号传送;选择阻抗以减少耦合;选择空
10、间以防止电磁波传入。总的说来是滤波、隔离、接地、屏蔽。25. 接地相关:理想接地面是指零阻抗和零电位的物理实体,其上各点之间不存在电位差,它可以作为系统中所有信号电平的参考点。当然理想接地面实际上是不存在的,因为即使是电阻率为零的超导体,其表面两点之间的跨越时间延迟也会呈现某种电抗效应。接地是指:在系统的某个选定点与某个接地面之间建立导电的通路。接地的目的:主要是防止电磁干扰,消除公共阻抗的耦合,也是为了保障人身和设备的安全。接地与屏蔽正确地结合起来,就能解决大部分电磁干扰问题。理想的接地面阻抗为零。大地是理想的接地面。理想的接地面应使系统的任何地方都能为设备提供公共的参考电位点,以消除不希望
11、有的电压。静电接地:非导电用导体部件的接地称之为静电接地。目的:通过地把金属部件的静电荷通过地放掉;防止部件接收近区无线电发射机的辐射能量并再发射出去。避雷击接地:把可能受到雷击的物体和大地接通,以便提供泻放大电流的通路称之为避雷击接地。目的:防止人及物体受雷击,这物体可以是天线,可以是大楼,可以是电子、电气设备。特别是它们所处位置较高时,距离雷云较近时,一定要防雷接地。电源接地:供电电源单独建立基准接地点称之为电源接地。要求如下:分别建立交流、直流和信号的接地通路;在接地面上,电源接地与信号接地要互相隔离,减少地线间耦合;电源接地通路,以尽可能直接的路径接到阻抗最低的接地导体上;将几条接地通
12、路接到电源公共接点上,以保证电源电路有低的阻抗道路;不要采用多端接地母线或横向接地环;在接地母线中尽量少用串联接地;交流中线必须与机架地线绝缘,也不能作为设备接地线使用。电路接地:电路的接地面对电路所在系统的所有工作频率都呈现低阻抗特性则称之为电路接地。接地面应具备:接地面是电路公共地回路;所有电路都会向接地平面输送自身地电流;一个地回流路径穿过另一个地回流路径时,将产生电路之间的耦合。屏蔽接地:用作屏蔽作用部件按其要求良好的接地可称之为屏蔽接地。屏蔽体接地:常见的屏蔽体有屏蔽室、机壳及元器件的屏蔽帽等等。对于它们的屏蔽应作到以下四点:1.不能将屏蔽体本身作为回流导体。2.应使紧靠屏蔽体的接地
13、平板和接地母线。3.接地母线和接地平板只有一点接地,其余部分应与屏蔽体绝缘。4.接地平板和接地母线的接地点是屏蔽体内装置唯一的接地连接。屏蔽电缆屏蔽层接地:1.电缆长度L0.15时,即为高频电缆,则采用多点接地,以保证屏蔽层上的地电位。一般屏蔽层按0.15或0.1的间隔接地,以降低地线阻抗,减少地电位引起的干扰电压。另外将屏蔽层的两端都接地。输入电缆的层屏蔽接地:输入信号电缆的屏蔽层不能在机壳内接地,只能在机壳的入口处接地,此时屏蔽层上的外加干扰信号直接在机壳入口处接地,避免屏蔽层将外加干扰带入设备内的信号电路。复杂的电子设备或系统接地:对于既有低电平电路又有高电平电路的设备和系统,接地不好就
14、不能达到电磁兼容的目的。通常采用分组接地方法,壳分成三组,即机壳接地线,高电平接地线和低电平接地线。机壳接地线:为了安全,设备、装置、电路的机架、机体及机箱等都有良好接地。所谓良好接地是指通过一个导电性能良好的接地件接到近于零电平的区域。这里要注意金属底板不能算做良好接地件,这是由于金属底板不能算做良好接地件,这是由于金属底板有洞孔或不规则的几何形状,则造成表面电阻率的增加,由此产生较大的地电位差,必然出现高于基准零电位的地电位信号,它可以干扰小信号敏感电路。高电平接地线:有些设备产生的电磁噪声电平很高,如继电器、变压器、变流机、发电机和电动机,它们对低电平信号的干扰非常严重。所以一定要单独建
15、立接地面和接地线。低电平接地线:当信号为低电平信号时,信号接地线通常采用多点接地和单点接地,当信号电平相差较大时,则选择串、并联接地法。接地线的长度应短于信号波长的1/20,如果信号接地线太长,由天线理论可知,地线变成了天线,向外辐射电磁波形成干扰,特别是接地线长度是信号波长为/4的奇数倍时就更为严重。另外,万万不能用交流电源的地线作为信号地线,通常电源地线的两点间有几百毫伏到几伏的电压,这对低电平信号将是非常大的干扰。26. 什么是等电位联接？什么是重复接地：在电气装置或某一空间内，将所有金属可导电部分以恰当的方式互相联接，使其电位相等或相近，从而消除或减小各部分之间的电位差，有效地防止人身
16、遭受电击、电气火灾等事故的发生，这种联接方式称为等电位联接；为了保证接地联接的可靠、降低接地电阻，而将接地线在多处与大地联接，称为重复接地。27. 什么是接地故障保护和漏电保护：相线和电气设备或装置外露可导电部分、电气装置外可导电部分、大地之间的短路，称为接地故障，为防止这种故障造成的危害而采用的保护叫做接地故障保护；漏电保护专指为防止小电流（mA）接地故障造成人身触电、火灾等危害而加装的保护；28. 电缆的敷设问题：1.敷设电缆用的管子或电缆槽应保证机械上和电气上的连续性，并可靠接地。2.当管子很长且必要时，应设膨胀或伸缩接头。3.穿管系数（电缆外径截面积的综合与管子或电缆槽内截面积之比）应
17、不大于0.4。4.在托架和扁钢上紧固电缆，通常采用不锈钢扎带、喷塑（包塑）不锈钢扎带、尼龙扎带。5.使用尼龙扎带紧固电缆，每隔1.5m采用一根喷塑（包塑）不锈钢扎带，在两根喷塑（包塑）不锈钢扎带之间，则用尼龙扎带绑扎。6.电缆严禁穿过油舱，电缆一般不应穿越水舱。如无法避免时，可用厚壁无缝钢管穿管敷设，管子与舱壁的焊接应保证水密，应有防腐蚀措施。7.船上电缆敷设时，一般首先拉敷主干电缆或长路电缆，然后再进行短路电缆或分支电缆的敷设。29. 电线的敷设问题：1.设备内的芯线束应妥为捆扎，以防止松散。2.芯线束一般可用小型尼龙扎带等进行捆扎，如设备内有塑料敷线槽，可以不在捆扎。3.备用芯线一般应单独
18、捆扎。4.进入设备的电缆若为有分类敷设要求的电缆，其芯线在设备内应按原分类要求分别捆扎，且在设备内尽量远离。30. 屏蔽:利用磁性材料或者低阻材料铝、铜等制成容器将需要隔离的设备、装置、电路全部包起来称之为屏蔽。屏蔽的作用:1.将容器里的设备、装置、电路不去干扰容器外边的接收器。2.容器外边的电磁干扰源对容器里边的接收器不构成干扰。屏蔽的方法:1.静电屏蔽,防止静电耦合干扰。2.磁屏蔽,防止低频磁场干扰。3.电磁屏蔽,防止高频场的干扰。静电屏蔽:消除两个设备、装置及电路之间由于分布电容耦合所产生的静电场干扰称之为静电屏蔽。利用低阻金属材料制成容器使其内部的电力线不传到外部,而外部的电力线也不影
19、响到内部,把电场终止在屏蔽壳体接地来实现。要达到静电屏蔽的目的,一定要将屏蔽壳体接地,在接地线上产生电流。电磁屏蔽:用金属和磁性材料对电场和磁场即电磁波进行隔离称之为电磁屏蔽。这种屏蔽通常用在10kHz以上高频段中。电磁屏蔽理论:1.传输线理论,将屏蔽壳体比作为传输线,并认为辐射场通过金属时,在外表面倍反射一部分,部分在金属内传播:被吸收而受到衰减。2.涡流效应,电磁波在金属壳体上产生感应涡流,而这些涡流又产生了与原磁场反相的磁场,抵消削弱了原磁场而达到屏蔽作用。低频磁场屏蔽:一般指甚低频(VLF)和极低频(ELF)的磁场屏蔽。主要屏蔽机理是利用高导磁材料具有低磁阻的特性,使磁场尽可能通过磁阻
20、很小的屏蔽壳体,而尽量不扩散到外部空间。屏蔽壳体对磁场起磁分路作用。31. 屏蔽的应用:1.设备组件的屏蔽,有些设备内部有发电机、电动机、继电器、变压器等元件,它们产生的电磁场对设备里的敏感部件有干扰,有时无法工作。这时需要将干扰源和敏感部件进行屏蔽处理。2.连接器的屏蔽,对电缆端头、螺钉、沟槽、螺栓、垫圈进行屏蔽,从而消除由于它们处理不当而引起的电磁干扰。32. 干扰相关知识:是指有用信号以外的变化部分,是通常被称为噪声信号钟能产生恶劣影响的那一部分,故有时又称其为噪声干扰信号或无意干扰信号。发现和寻找计算机干扰源的办法是寻找产生高频及电流电压发生瞬时变化的部位。计算机端口防干扰知识:1.防
21、止端口感应干扰可将多余端口接地或通过电阻接电源;2.防止端口静电感应可并接电容或涂静电防护层;3.对多端口延迟的不一致可采取同步逻辑电路来避免;4.对前沿、后沿产生的振荡可用施密特电路对波形整形来消除。33. IEC的一些定义:1.跨接:指非载流部件之间的连接,用以确保电气连接的连续性或使如电缆邻接段的铠装或铅护套、舱壁等部件之间的电位相等。2.地:指船舶的全部金属船体。3.接地:指以确保在任何时候均能即时释放电能而不发生危险的方式与船体的电气连接。在接地连接中,当导体与船体的电气连接不使用熔断器、开关、断路器或阻抗时,则称该导体为直接接地者。4.带电:当一个导体或电路对地之间存在电位差时,该
22、导体或电路就是带电的。5.电气间隙（空间距离）和爬电距离（沿表面距离）和绝缘穿透距离（安全距离的三个组成）:定义：电气间隙（Clearance）：两相邻带电导体或一个导体与相邻接地金属外壳或带电部件之间，沿空气测量的最短距离。爬电距离（Creepage distance）:两相邻带电导体或一个导体与相邻接地金属外壳或带电部件之间，沿绝缘表面测量的最短距离。绝缘穿透距离：指绝缘的厚度，当设备在额定电压下正常工作时，绝缘不会受到影响。通常是通过出厂前对配电板施加大电压（2000V）后测试绝缘来检测的。34. 电磁干扰的三要素:1.电磁干扰源;2.对该干扰能量敏感的接收器;3.将电磁干扰源传输到接收
23、器的媒介,即传输通道。35. CCS的一些定义:1.主重要设备:为保持推进和操舵需要连续运转的设备。2.次重要设备:为保持推进和操舵不必连续运转的设备,以及为保持船舶安全必须的设备。3.非重要设备:短时间不运转不会对船舶推进和操舵有损害,也不会危及乘客、船员、货物、船舶以及机械安全的设备。4.瘫船状态:由于缺乏动力,致使主推进装置、锅炉和辅助机械、包括主电源不能运转的状况。(另一种说法:指包括动力源的整个船舶动力装置停止工作,而且使主推进装置运转和恢复主动力源的辅助用途的压缩空气和起动用蓄电池等都不起作用)5.围蔽处所:由舱壁和甲板所围蔽的处所,可以有可关闭的门、窗或其他开口。6.柴油机的额定
24、功率:在规范规定的环境条件下,柴油机所能发出的最大持续功率(即入级的最大轴功率)。其相应的转速为额定转速。7.开关设备和控制设备组件:指一个或多个开关电器,连同控制、测量、信号、保护和调节设备等的组合,由制造厂负责加上所有电气和机械的内部连接件和结构件组装完成的组件。8.最后分路:指位于配电系统最后一个过电流保护电器之后的部分。9.完全选择性保护:指在有2个或2个以上过电流保护电器串联的电路中,当发生过电流故障时,只是最接近故障点的保护电器起保护作用,而不会导致其他保护电器动作的过电流选择性保护。10.部分选择性保护:指在有2个或2个以上过电流保护电器串联的电路中,当发生过电流故障时,只是在一
25、定的短路电流范围内,才能作到最接近故障点的保护电器起保护作用,而不会导致其他保护电器动作的过电流选择性保护。11.后备保护:指在最接近故障点的保护电器有故障或无能力,或者非最接近故障点的保护电器有故障,以致它们的动作不能及时清除系统故障时工作的保护设备或系统。12.供电连续性:指在某电路发生故障期间以及故障之后,非故障电路的供电能始终得以保证。13.危险区域:指通常可能聚集易燃或易爆蒸汽、气体、粉尘或爆炸物的区域。14.船舶失电:指主、辅助机械,包括主电源不能不能工作,但起动他们的设备(如压缩空气、起动用蓄电池等)仍然可用的状态。36. CCS对于电气设备制造的一些规定:1.应急报警装置的控制
26、器,应涂上红色和设有标明用途的耐久铭牌。(1.3.1.8)2.调节电阻、起动电阻、充电电阻、电热器具以及其他在工作时能产生高温的电气设备,在安装时应有防止导致附近物体过热和起火的措施。(1.3.1.9)3.电气设备不应贴近油舱、油柜或双层底储油舱等外壁表面安装。若必须安装时,则电气设备与此类舱壁表面之间,至少应有50mm的距离,但1.3.1.9中所规定的电气设备,严禁在上述油舱、油柜外壁表面安装。(1.3.1.10)4.除安装在专用舱室内的电气设备外,其他电气设备的对地电压或工作电压超过50V的带电部分,均应有防止偶然触及的防护措施。(1.3.1.12)此条的意思是,除了DC24V以外的设备,
27、其他所有电气设备必须安全接地。5.导线和电气设备应离开磁罗经适当的距离,或者对这些导线和电气设备加以屏蔽,以使其外部干扰磁场能减至最低限度。(1.3.1.16)6.防护等级相关:IP+？+？,第一位数代表对固体的防护,第二位数代表对液体的防护。7.除另有明文规定者外,在有爆炸危险的处所中不应安装插座。(1.3.3.6)8.当电气设备直接紧固在船体的金属结构上或紧固在与船体结构有可靠电气连接的底座或支架上时,可不另设专用导体接地。9.在机器处所内花钢板以下,围蔽的燃油和润滑油分离机室内不准安装插座。(2.4.10.3)37. CCS规定的需要在失火状态下维持工作的设备:1.集合警铃;2.探火和失
28、火报警系统;3.灭火系统和灭火剂施放报警系统;4.公共广播系统;5.动力操作防火门的控制和动力系统以及所有防火门的状态指示系统;6.动力操作水密门的控制和动力系统以及它们的状态指示系统;7.应急照明(220V应急照明及DC24V临时应急照明);8.低位照明系统。这些系统的电缆,如果穿过较大失火危险区域、防火区或者甲板,则应使用防火电缆。38. 应急发电机室的电缆连接问题：对于正常情况下，应急发电机的电缆穿过脚底下的甲板，然后敷设到ESB的正下方，再从下面进线进ESB。如果下面是不同防火区域，比如机舱，那么此电缆必须用防火电缆。但是对于DNV的规范来说，它要求，所有在应急发电机室的设备之间的电缆
29、连接，不允许穿出应急发电机室的边界，即不许出房间，所有有的时候只能从应急发电机39. 一些基本概念:1.自动控制,指具有自动调节特性,无需操作人员参与即可按预定指令对设备进行操作的控制。2.遥控,指由操作人员通过机械、电气、电子、气动、液压、电磁(无线电)及光学方式或其组合方式远距离对设备进行操作的控制。3.就地控制,指位于机电设备近旁由操作人员对设备进行直接的人工操作的控制。4.控制站(室),指具有监视功能且能够对机电设备实施控制的处所。.机舱集控室,指机舱内自动化设备的所有监控设施集中布置的控制室。.驾驶室控制站,指设在驾驶室内对推进装置及其他设备进行监控的控制站。5.报警,指当被监控的机
30、电设备或系统超出预定参数范围时所发出的听觉和视觉信号。6.组合报警,指被监控的机电设备或系统处于任何非正常状况下发出的公用报警。7.故障安全原则,指当一个元件或一个系统出现故障或误动作时,该元件或系统的输出能自动处于预定的安全状态。8.越控,指越过控制过程中的某一程序或某一安全保护功能,在短时间内强制机电设备继续运行以保证船舶安全的特殊控制措施。9.紧急停止装置,指独立于自动化系统,在紧急情况下用人工停止机电设备运行的装置。40. 控制优先权的问题:机舱集控室与驾驶室控制站之间的控制转换,只允许在机舱集控室进行。就地控制站与机舱集控室或驾驶室控制站之间的控制转换,只允许在就地控制站进行。在所有
31、控制站均应指示出哪个控制站正在进行控制。41. 控制箱的内部元件:必须要求国产厂家设备里的控制箱内部元件采用“施耐德、富士、ABB、西门子等”品牌,不允许用国产的元件。42. 额定频率及相关问题:一般国外船舶及陆地上使用60Hz,中国船及陆地使用50Hz。使用60Hz具有较高的转速,使用50Hz具有较低的电磁损耗。43. 发电机频率调整的目的：船舶电力系统的频率波动，会对电力系统运行的可靠性和经济性带来不良影响。不仅会影响无线电通信和导航设备的正常工作，更严重的会使电动机运行恶化。当频率降低时，在电动机端电压不变的情况下，会使电动机铁芯和绕组发热；会使转速下降，使轴上输出功率和效率都降低。当频
32、率升高时，在电动机端电压不变的情况下，会使电动机起动转矩减小；会使转速升高，对于转矩不变的机械负载，其输出功率必然增加，使电动机过载。频率变化对发电机的影响：1.原动机在额定转速（即发电机在额定频率）下运行，其经济性最好，偏离额定转速（即发电机频率波动）时，会使原动机效率降低。2.当几台发电机并联运行时，频率调整和发电机间有功功率的分配密切相联。当各机组频率波动时，将会引起有功功率分配的不均匀。频率调整实际上是对原动机转速的调整，所以发电机频率的调整和有功功率分配可以由远东机调速器和自动调频调载装置来实现。44. 保护及相关问题:为了保护电网,保护装置需要下级保护上级,也就是说,越靠近用电设备
33、的保护装置(如空气断路器、熔断器)的过载电流与短路电流应越小。在谈判的时候,需要叫对方提供保护所有电机的保护装置的过载参数和短路保护参数,这样才能在选分配电箱、配电板的时候正确的选择开关容量。在给控制线路变压的变压器两端都应有保护,因为变压器与开关一样,在起动与关闭的瞬间电流会很大。45. 分电箱两端电缆额定的选择方法:分电箱负载端各负载电缆截面积,根据各负载额定工作电流选择电缆,由于一般分电箱会留备用开关,则分电箱被供电侧电缆根据负载侧所有工作额定电流及备用开关额定电流的总和电流并根据电机各工况同时使用的数量来乘以一定的系数,最后再考虑放少许余量来选择截面积。46. 短路与漏电:短路:电路中
34、不同相的两点或三点间,经过极小的阻抗连接在一起。在船上,电网是440V三相或者220V三相,其中每相负载应该相同,也就是说每相电流应该相同。如果其中任意一相绝缘降低,则会发生漏电现象。如果一相接地,则此相电势相当于地点,即输出电流为0,另外两相之间相当于串联,每相输出电流就是线电流。检测时可以清楚的看出两种不同的情况:一根线发生压降或电压为0,另两根线输出电压增大。在一根线接地时,设备均可正常工作,但是两相电流增大,可以算做过载,当第二相接地的时候,相当于两相对接,由于里面电阻很小,将产生巨大的电流,主开关将立即跳闸,将后面的负载都断开。如果单相接地了,则人摸到的时候会有大电流通过,所以船上三
35、相电不允许接地。测量绝缘低,都是在分电箱或配电板的汇流排上监测的,通常是每相串电阻,然后每个电阻的另一头接在一起,或是用兆欧表测量任意一相。47. 绝缘的监测：在船上，要求当对船体的绝缘电阻一旦下降至每伏电源电压100欧姆以下时必须触发报警装置。使用配电板兆欧表测量绝缘：这种兆欧表是由表头与附加装置（整流电源）组成。通过转换开关可分别测量动力电网和照明电网绝缘电阻。当测量照明电网对地绝缘时，将转换开关从0位打到220V围，从附加装置正端流出的直流电流经转换开关到220V照明电网，再经照明电网对地的绝缘电阻流到测量表头，最后流回附加装置的负端。动力电网对地绝缘的测量同照明网络。电网对地绝缘电阻越
36、低，表头指针偏转就越大，当一相接地时，表头指针偏转最大，指示绝缘电阻值趋向0。船舶电网接地故障的查找：船舶电网接地故障大多发生在照明网络。1.首先打开配电板式兆欧表测量照明网络，兆欧表指示此时趋于0。2.在主配电板前，逐个拉掉照明配电开关，查看兆欧表指示是否恢复正常值。3.拉区域开关的次序应为：船员居住区甲板照明区机舱照明区驾驶室通、导设施。4.找到发生接地故障分配电开关后，切断该路供电，关上兆欧表开关。5.在分配电箱前，运用便携式兆欧表来查找二次配电网络，逐个测量分支电路对地绝缘状况。6.找到接地的分支电路后，拉掉这一路分配电开关，合上其余开关，在主配电板前合上这一路配电开关向其供电。7.在
37、查找具体接地点时，应从中间接线盒（如两个房间中间的）断开，来测量判断是哪一小区域（如房间）接地的。由于小区域（房间）中只有有限的几个供电点，一般不超过5个点，应逐一检查每个供电点。主要检查灯头、插头、开关部分引线，检查灯头、插头、开关内部状况，经过这些检查仍找不到接地点时，应检查接线盒至用电器间直至找到接地故障点。48. 低压电器中电磁铁的线圈:线圈是产生磁通的源泉。49. 低压电器中的电接触问题:由于两金属接触面总是凹凸不平的,只有少数的点才真正接触,因此,电流仅从存在于两触头间的极少数接触点流过,形成了呈收缩状的电流线。既然真正接触的区域是几个斑点,比视在接触表面小得多,这似的触头接触处得
38、电阻特别大。另外,由于金属的氧化,电阻增加更大。这样,在触头接触处就形成了所谓接触电阻,它会使触头的耗损增大,温升升高。50. 触头:银合金触头:耐电弧性、抗熔焊性好、温升低。51. 闸刀开关:它的最重要问题在于:闸刀和插座在合闸位置上接触良好,它们之间必须具有一定的接触压力。接触压力增大,可以降低接触电阻,从而降低温升。在闸刀开关断开的瞬间,由电弧产生的温度相当高,可能会引起燃烧,甚至是极间短路。52. 按钮开关:按钮开关通常用来接通或断开“控制电路”,从而控制电动机或其他电器设备的运行。一般如果按钮带几副常开与几副常闭触点时,在未按按钮之前,按钮所在轴上的动触点与静触点相接触,此静触点被称
39、为常闭触点,动触点不与静触点接触,静触点被称为常开触点,当按钮按下后,动触点与原常闭触点分离,与原常开触点闭合,在松手后,由于按钮轴上反力弹簧的作用,动触点被向上抬起到原位置,常闭的继续常闭,常开的继续常开。53. 万能转换开关(多路多级开关):它是一种多触头多位置式可以控制通断多各电气回路的主令开关,即多路多极开关。根据使用需要,触头系统可以从1档增到16档,每档内有两对触头,每对触头的接通或断开由套在转轴上的尼龙凸轮推动支架来完成。54. 熔断器:船上常用的有管式和螺旋式两种,熔断器中的熔片或熔丝用电阻率较高的易熔合金制成,如铅、锡、锌、铝等;或用截面积甚小的良导体制成,如铜、银等。线路在
40、正常工作情况下,熔断器不应熔断;一旦发生短路或严重过载时,熔断器应立即熔断。不同的熔体材料,其热惯性不同。对铅、锡等熔体材料,热惯性较大,适用于缓熔;对锌、铝等熔体材料,热惯性较小,适用于中熔;而铜、银等热惯性极小,适用于速熔。熔断器的保护特性:它具有过载延时保护和短路瞬时保护,过载需要反时限保护特性;短路则需要瞬动保护特性。从参数方面来看,过载要求熔化系数小,发热时间常数大;短路则要求较大的限流系数、较小的发热时间常数、较高的分断能力和较低的过电压。过载动作的物理过程主要是热熔化过程,而短路主要是电弧的熄灭过程。55. 熔断器的选用:1.照明线路:熔体额定电流应大于(或等于)线路上所有照明设
41、备的工作电流。2.电动机动力线路:为防止电动机起动时电流较大而将熔丝烧断,因此熔体不能按电动机的额定电流来选择,应按照:熔体额定电流大于等于(1.52.5)倍电动机额定电流。电动机轻载起动或降压起动时取下限,重载起动或全电压起动时取上限,以保证熔断器在电动机多次起动时,不致熔断。56. 接触器:接触器是利用电磁吸力的作用频繁接通和切断大电流电路(即主电路)的开关电器。它可以看作是用电磁力推动代替手推动的按钮开关,但是按钮开关只作用于控制电路,所以不用考虑灭弧问题,接触器主要控制动力部分,由于流过的电流大,所以需要考虑灭弧装置。电磁机构:当电磁机构吸引线圈通电后,产生电磁吸力(电磁吸力F正比于磁
42、通的平方),将衔铁吸合,带动触头工作。当线圈断电或电信号小到一定程度时,在反力弹簧作用下衔铁释放。对交流接触器的电磁机构,吸引线圈是一只交流电压线圈,这种电磁机构在作用原理上是“恒磁链”(N=常数,N是线圈匝数)系统,所以线圈通电后电磁铁产生的吸力F恒定不变。交流接触器在线圈刚通电,衔铁还位吸合的瞬间,电流很大,但是吸合后,电流下降到额定值。对直流接触器而言,吸引线圈是一只直流电压线圈,它属于“恒磁势”(IN=常数)系统。因此,其吸力在衔铁吸合前变化很大,而线圈电流在吸合过程中却不变。57. 灭弧装置:接触器主触头在断开主电路时,不可避免地会在触头间产生电弧。电弧会使切断电路的时间延长而且会烧
43、坏触头。为了减少电弧对触头的破坏作用,延长接触器的使用寿命,采用灭弧装置使触头断开时电弧可靠熄灭。58. 继电器:是一种根据电量(如电流、电压)或非电量(如温度、时间、压力、转速等)的变化而接通或断开控制线路的电器。电磁式继电器的结构和工作原理类似于接触器,但因为继电器触头容量较小,故没有灭弧装置。电磁式继电器装上不同形式的电压线圈或电流线圈,可构成欠电压继电器、过电流继电器等。59. 各种继电器：电磁继电器：由控制电流通过线圈所产生的电磁吸力驱动磁路中的可动部分而实现触点开、闭或转换功能的继电器。高频继电器：用于切换频率大于10kHz的交流线路的继电器。热继电器：利用热效应而动作的继电器。温
44、度继电器：当外界温度达到规定要求时而动作的继电器。电热式继电器：利用控制电路内的电能转变成热能，当达到规定要求时而动作的继电器。时间继电器：当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控制线路的继电器。60. 电磁制动器:电动机停车时的机械制动是用电磁制动器来实现的。1.圆盘式电磁制动器:电动机运转时,电磁刹车线圈通电,产生吸力,将静摩擦片吸住,使其与动摩擦片相脱开,于是电动机可以自由旋转。停车时,刹车线圈失电,静摩擦片被反作用弹簧紧压到安装在电动机轴上的动摩擦片上,产生摩擦力矩,迫使电动机停转。2.抱闸式电磁制动器(电磁抱闸):当制动电磁铁线圈通电后,产生吸力,使
45、抱闸闸瓦松开,电动机便能自由转动。当线圈断电时,轴瓦在弹簧力作用下,将电动机轴轮刹住,使电动机迅速停转。61. 配电装置:是对电源、电网和用电设备进行分配、监视、测量、保护、转换和控制的装置。主配电板一般包括:发电机控制屏、并车屏、负载屏和汇流排。1.发电机控制屏:是用来控制、调节、监视和保护发电机组的,主要是由测量仪表及其转换开关、指示灯、发电机主开关、发电机逆功率继电保护装置、调速开关、仪用互感器、发电机励磁装置等部分组成。2.并车屏:发电机并车屏是作为交流发电机并车操作和监视之用。并车屏主要由频率表、同步表与同步指示灯及其转换开关、调速开关、合(分)闸按钮等组成。在这一屏上可以对任意一台
46、发电机进行调速、投入电网、切除、自动或半自动并车。3.负载屏:能对各馈电线路进行控制、监视和保护,通过各配电开关从汇流排上给馈电给各重要负载和分配电板。负载屏主要由配电开关、熔断器、电流表及其转换开关组成。4.汇流排:也称为母线,所有发电机和用电设备均可接至汇流排上,汇流排是铜质材料制作的。GL规定，汇流排可由铜、镀铜的铝（Copperplated aluminium）或防腐蚀的铝(Corrosion-Resistant aluminium)做成。汇流排一般为紫铜，如果不镀东西，容易被氧化，标准是镀“锡”，也可选“银”。62. 主配电板的谈判相关：当总长度超过7米时，必须保证配电板两边都有走道
47、，即不能靠边放（这是SOLAS Reg. II-2/45.1的要求）。前面要有走道（ABS和GL要求0.9m，CCS要求0.8米, DNV要求0.8米，BV和LR要求在配电板和区配电板的前面应设有不小于1m宽的无障碍区。当配电板和区配电板含有可抽出式设备时,则该无障碍区应不小于该设备完全抽出的位置加上0.4m的宽度。），后面维护需要0.6米。应急配电板的安装位置必须靠近应急发电机和应急用蓄电池。一般舱室内安装的配电装置，其顶部应达到IP22的要求,在符合规范要求的干燥舱室内，其顶部的防护等级可降至IP21;而两侧的防护等级应不低于IP2X的防护措施.配电装置应尽量避免安装在易受较大水和机械损伤
48、的处所,如机炉舱封闭的燃油分油机室和滑油分油机室内，如果安装在上述舱室内，其防护等级应不低于IP44.一般比较大的配电装置，如主配电板、应急配电板和蓄电池充放电板等，多采用立式安装的结构。配电板下面设置有底座和底脚，安装于甲板上（一般配电板厂家可以提供一个槽钢做的底座，船厂在下面再做一个底座，船厂有时候会要求配电板厂家在他们提供的底座上留一些安装孔，以方便船厂安装）。可设计成封闭式和板后开启式结构。也可按有关规范的要求，采用板前检修或板后检修的方式。对于板前检修方式；应有后盖板，可以靠壁安装；对于板后检修方式，后面可为开启式或装有防护门，但必须备有水平安装的绝缘扶手。配电板的结构设计要求：1.
49、构成配电装置的骨架及箱体应有足够的强度，在振动和冲击情况下，不能发生有害的变形。其外壳一般用厚1.2mm及以上的优质碳素结构钢板制成。2.可活动的门（包括可活动的上面板）应设有止动器（Stopper）；其铰链应设在正视面板的左侧，以利于右手进行维修。3.大型配电装置，入主配电板和应急配电板等，其板前（或板后）应设有坚固的绝缘扶手。4.配电装置应设有固定的或可卸式的吊装件，吊装件应有足够的强度。5.通常，电缆应从底部进入配电装置。若电缆并非从底部进入时（如从配电板的正上方或者从配电板的上后部），电缆进入处应采取防止水滴进入装置内的措施，如设有围板、填料函或MCT穿舱件。如果采用上进线的方式，配电板的厚度必须增加。6.安装在配电板上的仪表、开关、指示灯、按钮、操作手柄和手轮等均应有明显的耐久铭牌，标明其用途和操作位置。7.汇流排机械连接件一般应为铜质的，一般采用导电率为
