Общее устройство судов
Шрифт:
Рис. 75. Принципиальная схема электроэнергетической системы. 1 – источники электроэнергии; 2 – главный распределительный щит; 3 – электрические сети; 4-групповые распределительные щиты; 5 – потребители электрической энергии.
Использование ядерной энергии для движения судов, развитие автоматизации судовождения и управления
Для получения электрической энергии, передачи ее и распределения по потребителям на судах предусмотрена электроэнергетическая система.
Основными элементами всякой судовой электроэнергетической системы являются (рис. 75):
1) источники электроэнергии, состоящие из генераторов постоянного или переменного тока и аккумуляторных батарей; кроме того, судовые электроэнергетические системы имеют различные преобразователи рода тока, его напряжения и частоты;
2) распределительные устройства, состоящие из щитов с аппаратами, распределяющими электроэнергию, и с приборами для управления работой электроустановок и контроля за ней;
3) электрические сети, состоящие из кабелей и проводов, передающих электрическую энергию от источников к потребителям;
4) потребители электрической энергии, представляющие собой различные электродвигатели, преобразующие электроэнергию в механическую работу, а также приборы и аппараты, преобразующие ее в другой вид энергии – тепловую, световую, электромагнитную и пр.
Во время эксплуатации должна быть обеспечена быстрая и надежная защита всех элементов судовых электроэнергетических систем от ненормальных режимов работы (от короткого замыкания или перегрузки). Защита сетей от таких режимов осуществляется автоматическими выключателями (автоматами) или предохранителями.
Основными параметрами судовой электроэнергетической системы считаются: род тока, его напряжение и частота.
Род судового тока выбирается в зависимости от требований потребителей. В судовых электроэнергетических системах применяются как постоянный, так и трехфазный переменный ток. Двигатели постоянного тока обладают следующими преимуществами, делающими их в ряде случаев незаменимыми в эксплуатации:
Двигатели постоянного тока обладают следующими преимуществами, делающими их в ряде случаев незаменимыми в эксплуатации:
а) возможность значительных перегрузок машин при больших пусковых моментах;
б) возможность плавного регулирования числа оборотов двигателей, осуществляемого при помощи реостатов, а также быстрое изменение направления вращения и возможность торможения;
в) относительная простота управления электроприводами.
Но электрические установки постоянного тока имеют и значительные недостатки: большие габариты и вес; сложность конструкций, влияющую на надежность работы машин; относительно низкий к. п. д.
Двигатели переменного тока с пусковой аппаратурой значительно проще по конструкции и надежнее в эксплуатации
Напряжение судового тока в электроэнергетических системах находится в прямой зависимости от мощности и расстояния, на которое передается электроэнергия от источника до потребителя.
На
для постоянного тока 12-230 в;
для переменного тока 12, 24, 127, 230 и 400 в.
По требованию техники безопасности считается безопасным напряжение 12 в переменного тока и 24 в постоянного тока.
Наименьшая частота переменного тока в судовых электроэнергетических системах принимается равной 50 гц. В связи со стремлением уменьшать габариты и веса электрических двигателей переменного тока появилась тенденция к повышению номинальной частоты тока с 50 до 400 гц.
Установленное на судах электрооборудование работает в особых условиях, которые должны быть учтены при монтаже оборудования на судне. Эти условия вынуждают предъявлять к изготовлению судового электрооборудования особые требования, отличающиеся от требований к однотипным промышленным образцам.
Судовое электрооборудование должно быть выполнено из коррозионностойких и прочных материалов для повышения надежности его работы, иметь пониженные центры тяжести, а также отвечать другим специальным требованиям.
§ 49. Источники электрической энергии
Источниками электрической энергии на судах являются генераторы постоянного или переменного тока.
Судовые генераторы приводятся в движение двигателями, которые в зависимости от типа главной судовой силовой установки могут быть паровыми турбинами или дизелями. Однако дизельгенераторы применяются даже и на паровых судах, так как, по сравнению с турбинами, они обладают тем преимуществом, что не требуют постоянного поддержания в рабочем состоянии котельной установки при неработающем ГТЗА, обеспечивают быстрый пуск дизеля в ход, экономичное расходование топлива и т. д. К недостаткам дизелей следует отнести ограниченный моторесурс их работы.
По назначению судовые электрогенераторы подразделяются на основные, резервные, стояночные и аварийные
Основные электрогенераторыобеспечивают питание судовых электропотребителей в ходовом режиме или при другом большом потреблении электроэнергии: снятии с якоря, на специальных режимах и т. д.
Резервные электрогенераторы предназначаются для замены основных, при выходе последних из строя, при плавании судна в узкостях и в опасной обстановке.
Стояночные генераторы служат для питания судовых потребителей на стоянке судна при неработающих судовых устройствах и механизмах.
Аварийный электрогенератор, обычно автоматически запускающийся и включающийся в сеть не позже чем через 10 сек после исчезновения в судовой электросети напряжения, должен обеспечить питанием аварийные потребители (освещение, связь, спасательные устройства, противопожарные средства и т. п.). Поэтому в качестве аварийных генераторов чаще всего используют дизель-генераторы, характеризующиеся быстротой запуска; их устанавливают в специальных, предназначенных только для этой цели помещениях, расположенных выше палубы непотопляемости (переборок).