船舶电气及其自动化范文

关键词：船舶行业；接地故障；防治措施；故障问题

前言

在船舶行业发展过程中，电气接地故障是常见的工作问题，如果不能进行这类问题的解决，必然导致船舶电气设备的不稳定性运作，从而容易出现一系列的安全隐患状况。接地故障问题是船舶电气设备工作的常见问题，其具备一定的潜伏性，在工作场景中往往不被重视，这就不利于电力系统的稳定性运作，为了降低船舶工作的故障率，必须进行相关故障处理措施的优化。

1接地类型及故障原因

（1）在船舶电气系统工作环节中，接地保护模块及接地故障模块是影响电气设备工作的关键性环节。接地保护主要包括屏蔽接地模式、保护接地模式、工作接地模式等，是船舶设备安全运作的重要保障，其实现了电缆护套、船体等的良好性的电气连接。接地故障主要受到绝缘电阻、金属导电、绝缘层状况、工作环境等的影响。为了促进船舶电气设备的稳定性运作，必须针对电气接地故障的原因展开分析，进行相关预防措施的制定。

实践证明，影响船舶电气接地故障的最主要因素包括自然环境、设备质量水平等。在船舶电气设备工作过程中，如果电缆线路、设备等的质量较差，就会提升绝缘层结构的破坏率，从而更容易出现绝缘层结构破坏状况，如果不能提升绝缘层结构的稳定性，就会提升接地故障率。从电气设备运作环境上来看，船舶长时期处于海上工作，海洋的湿度比较大，整体温度比较高，在这个过程中，电气设备容易受到冲击及振动，因此电气设备容易出现一系列的故障问题，比如电气设备绝缘体老化问题，这不利于降低电气接地故障率。

（2）在实际工作环境中，如果不能进行船舶电气接地故障的有效性解决，必然导致船舶设备运作上的问题，比如出现电火状况，可能引发一系列的火灾问题，不利于船舶工作人员生命财产的维护，可能出现人员伤亡、船舶毁灭等状况。受到电气接地故障的影响，船舶电气线路容易出现短路的状况，这不利于提升船舶的运行安全性，容易出现船舶触角、船舶碰撞等问题。综合来看，船舶接地故障的整体危害性比较大，为了促进船舶工作的稳定运行，必须针对故障类型及原因展开分析，进行相关解决措施的制定，避免出现船舶安全事故。

2故障查找及防治方法

（1）受到船舶整体工作环境的影响，船舶电气接地事故的产生原因比较复杂，因此需要进行故障查找方案的优化。在日常工作过程中，船舶电气接地设备都进行了绝缘保护仪器的安装，当电气设备产生时，这类仪器会发出警示，从而提醒工作人员进行故障查找及排除。

为了解决电气设备接地故障问题，必须进行接地事故范围的确定，首先需要进行故障位置的确定，这首先需要查看电气设备的运作状况，进行新安装电气设备的查看，检查其实际工作状况，进行相关电源的切断，做好故障原因的核查工作，一旦出现警报提醒，立即就故障部位展开排除，准确定位故障的产生范围。有必要时可以扩大故障的查找范围，在配电板上将设备电源切断，针对报警设备的警示信息展开诊断，进行电气阶段故障发生范围的大体确定。

在故障点查找过程中，首先需要进行电气接地事故发生范围的确定，针对事故类别作一个大体的了解，判断其是线路故障事故或设备故障问题。在故障解决过程中，首先需要断开相应的设备电源，通过对兆欧表的利用，进行绝缘电阻、电气线路等状况的监测，一般来说，电阻值相对较小或者零点阻的部位是故障的常发区域。在线路接地故障查找过程中，必须从故障点追查到线路内芯，深入排除线路内部的各个开关，通过对兆欧表的利用，进行线路电阻数值的对比及监测，进行低电阻线路的排除，确定接地故障线路的具体范围。

在电气设备接地故障查找过程中，需要进行专业性方法的使用，一般来说，船舶上的主要电气设备包括通讯设备、照明设备、发电设备等。在实际工作情境中，导致发电机接地故障问题的因素诸多，比如河水、海水等的冲击及覆盖的影响，船上设备的受潮及被腐蚀状况的影响等。

（2）受到船舶实际工作环境的影响，船舶绝缘电阻性能可能出现下降的问题，从而不利于提升接地的实际效果。受到海上环境的影响，电动机长时间处于超负荷的工作，绝缘体处于长期受热的环境，其损坏效率加快，容易出现绝缘体断裂的状况。设备外壳与电动机接线点相连，在这种工作环境下，如果进线孔不能保障充分的密封性，就容易导致进水状况，从而降低设备接地效果。

在照明设备接地问题处理过程中，如果不能提升电源开关、灯具部件等的整体密封效果及质量，就容易导致设备内部进水状况，从而出现接地故障问题。在这类故障的解决^程中，需要进行各个电源开关的关闭，切断照明开关及照明电箱内开关，将所有端口进行断开，通过对检测设备的利用，进行线路及照明设备的测量，接地事故点一般为无绝缘电阻区域及绝缘电阻小的区域。通讯设备接地故障原因及处理方法与照明设备类似。

（3）为了适应现阶段船舶工作的要求，进行电气接地故障处理方案的优化是必要的，这需要提升相关工作人员的重视，做好电气设备的接地故障方案的制定工作。在实际工作环境中，电气管理的质量及安全性与电气工作者综合素质存在密切的关系，在有些船舶工作场景中，有些轮机管理人员缺乏良好的电气管理意识，容易导致电气接地故障问题的出现。实践证明，通过对船舶电气管理方案的优化，有利于降低电气接地故障率，适应现阶段船舶工作的要求。

为了提升船舶电气设备的运作效益，必须建立健全电气设备管理体系，做好电气绝缘电阻的定期测量工作。受到实际工作环境的影响，船舶设备容易出现受潮及被腐蚀状况，这不利于提升绝缘电阻性能。在测量环节中，如果绝缘电阻小于规定数值，就需要进行相应措施的制定，提升电气设备的整体密封性，在潮湿环境或者露天环境工作中，不能去除设备上的密封条。为了提升电气设备的工作质量，必须定期进行电气设备的更换及检修，做好电气设备防水外壳的恢复工作，提升其整体密封性，确保电气设备的稳定性工作，避免绝缘体过热而出现的老化状况。在电缆周围进行电焊切割时，需要做好线缆的保护工作，提升接线的安装质量及安全性，避免出现电缆被刺破的问题。

受到船舶运行环境的影响，电气设备容易出现故障问题，因此有必要针对实际运作状况，进行相关处理措施的制定，确保船舶的安全运作，这可以进行隔离变压器的使用，做好高湿度环境下设备的二次隔离工作，提升设备的整体绝缘性能，降低电气故障发生率。在实际工作过程中，需要进行电气设备接地故障的有效性查找及排除，确保电气设备的正常性运作。这需要引起相关工作人员及管理人员的重视，做好电气设备的养护维护及管理工作，实现对相关电气设备故障的提前预防，避免船舶在运作过程中出现相关的故障问题。

3结束语

实践证明，通过对船舶电气接地故障处理方案的优化，有利于提升船舶海上工作的整体效益及安全性，这需要引起相关人员的重视，做好自身的本职工作，优化船舶电气设备安全运作方案，定期做好电气设备的维修及更换工作，适应现阶段船舶行业的工作要求。

参考文献

[1]陈猷亮.浅谈船舶电气自动化发展趋势[J].科技风，2012（02）.

船舶电气及其自动化范文

关键词：船舶电气智能；系统设计；关键技术分析

引言

目前国内很多船舶设计软件在电气设计方面只具有绘图功能，而船舶电气系统设计是一个需要多个专业协作的复杂过程，牵涉到很多设计方案的确定、分析模型的建设、每一种设备的评价选优等问题，单靠人工的操作不但消耗很多的时间而且工作精度不高，严重影响设计的效率以及质量。

1船舶电气系统设计

1.1系统设计

功能需求分析：（1）在设计方案阶段，可以完成对设计资料的科学管理和再设计，关键包含以下三个方面：寻找优质的母型船并收优化成为目标船；寻找最接近设计方案的体系图并吸收优化成为目标图；寻找某型号设备的出厂文件或有关电气体系图。（2）在技术设计阶段以及生产设计阶段，要完成：用方案设计判断的影响船舶电气性能的关键参数限制技术设计；在各个主要的设计阶段可以在体系运行界面上给出相关设计办法、设计程序、检查规范的指导；在各个主要的设计数据出现时，可以自动对其在安全性、经济性和与设计方案的相同性等方面实施校验并给出清楚的推断效果与参考数据；可以完成对规律性比较强的体系参数化绘图；生产设计阶段可以有效运用技术设计阶段积累的成果，尽量防止反复工作；完成数据的统一以及关联，包含轮机、舾装、总体与电气等每一个专业之间和电气每一个系统、文档之间。

1.2结构框架设计

考虑到船舶每一个电气体系规律性不相同，新高性能电气控制体系的更新换代，还有软件的发展能力，体系在完成常规计算机帮助设计功能和文件管理、计算书生成、自动校验、数据交换等智能化功能的基本上，针对规律性比较强的电力一次体系、照明体系等加设了其参数绘图模块.同时，思考到软件开发的周期以及费用，体系使用调用第三方绘图软件与Windows运用环节的技术方案，其体系构造框架如图1所示。体系包含操作界面、主环节、参数绘图模块、数据库、资料库五个部分。

（1）操作界面：包含工程管理、图纸管理、计算书生成、材料报表生成、电气绘图、规范图框生成、规范符号生成、三维模型生成、数据交换和辅助10个主界面.其中电气绘图又包含页面管理、设计部署、参数绘图、对象编辑四个子界面；计算书生成包含电力负荷计算书以及电压降计算书。（2）主环节：包含工程、图纸管理，计算书、材料报表生成，电气绘图，帮助设计模块（图纸规范图框生成、设备三维模型以及规范符号生成、数据交换、辅助）还有接口环节，其构造如图2所示。（3）数据库：包含管理数据库以及工程数据库.管理数据库保管部件参数、规范图框、规范符号、典型模板等公用信息以及全部工程的参数信息；各个工程都有自己的工程数据库，用于保存其全部电气体系、电气设备和资料信息。（4）资料库：存储全部船舶电气设计经过中牵涉、出现的图纸以及文档文件。（5）参数绘图模块：现在包含电力一次体系图、广播体系图、照明体系图和照明布置图四个部分。

2船舶电气智能设计系统关键技术分析

2.1信息数字化技术

在船舶电气智能设计系统中的信息数字化技术，关键是把设计中涉及到的对象实施有关的数字化信息解决，就是依据有关定义准则，把限制条件以及属性使用有关的数字取代详细的信息，之后对船舶电气设计中需要设计的对象使用有关的数字描述，建设船舶电气数字化模型。数字化经过中关键使用面向对象办法学，把船舶看作从每一种“对象”结构的全体，之后依据有关的限制条件对每一个对象的归类、设计和定义属性、办法以及响应的事件，让其可以满足计算机的识别与解决功能。

图标驱动：为了把绘图效率与设计质量提高，统一以及规范化电气符号以整洁图面，在船舶电气绘图经过中，使用图标驱动机制.就是经过点击各设备符号框架图标相符的，并选取其相应的部件，编辑设备的具体信息进而实现这设备原理或部署设计的办法。

2.2参数化办法

在船舶电气设计中，相对常用一点的办法就是查询改正母型船。但是这种办法在寻找经过中需要实施很多的信息处理，本文针对这个特点使用了参数化办法。参数化办法关键是对电气体系图纸使用参数实施量化以及辨别与有关功能模块的叙述。关键实施参数化的原因有船舶类别、装载、航区、自动化标志、电力推进、主机、主电源与大型机械设备等。参数化模块关键是指叙述体系功能的特点项，包含图面需要表达、绘图需要的每一个方面。

3智能船舶的美好未来

就船舶而言，市场个体差别性带来市场的定制化要求愈来愈高，需要迅速成规模，这个过程中需要完成数据之间良好的交换分析与挖掘。这就需要把市场的要求以及运营企业的要求、制造企业的要求、设计的工作变成一个协作总体。工业4.0在船舶上的完成是定制和规模化的结合，也是现在和将来的结合，建造新要求的经过中完成新的价值。这些新的价值第一是能够大大加强市场反应能力。以航运企业为例，市场反应能够匹配出最合理的船舶和最适当的航路，适应最合适的输送要求。制造企业能够最适当的船舶满足要求，最合理的补给要求，根据市场的快速反应，完善船舶设计。新价值还会带来运营本钱的降低。没有全球服务的网络，船队走不出国门。而假如在全球分布许多服务网络，又需要很高的成本。但是在大数据的基础上，船上体系实施自动化，完成互联之后能够最大程度把成本降低。船队的运营，油料备品的运用，能够更好地联系在一起。举例来说，例如我们国家的船队到索马里护航，大概有80%的备件原封不动地带回来，由于不知道哪些备件会用到，这对备件的生产企业以及购买企业，都有大量的资金积压。而假如对备件运用状况时时掌握，完成岸基的远程控制，能够大大降低成本。

4结束语

目前本体系已在很多船的设计中获得了应用，对设计办法的指导与对设计结果的自动校验还有参数绘图以及自动生成计算书、材料表等功能上表现优秀，随着中国科技的日新月异，计算机技术的迅速发展，国内的船舶电气智能化设计将会进步更大，步入真正的智能化阶段，设计成本和设计周期将大大的缩短。

参考文献

船舶电气及其自动化范文篇3

关键词：船舶电气；施工工艺；设备安装

中图分类号：C35文献标识码：A

前言

近几年随着造船行业不断发展，特别是海洋工程船舶日益增多，船厂生产量也相应增加。为保障船员及船舶的安全运行，船舶质量必须放在首位，这样，船舶在建造期间施工流程及施工工艺显得极为重要。

一、船舶电气设备未来发展方向

随着我国船舶工业的电气自动化程度、性能和技术水平已有了很大程度的提高，不少设备通过引进、消化、吸收国外先进技术，亦已达到了国际先进水平。随着我国科技竞争力的提高，船舶自动化技术势必有不少新的突破。

船舶自动化技术将不断向全船综合自动化层次发展，船舶综合自动化，是集机舱自动化、航行自动化、机械自动化、装载自动化等一体的多功能综合系统，该系统通常由两个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成。通常一个工作母站设在机舱控制室，另一个设在驾驶室。两个工作母站完全独立，可同时或单独操作，并互为备用。分控制系统将根据船舶种类和自动化程度而定，如主机遥控、机舱检测报警、电站管理、泵阀控制、液位遥测和压载控制、冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技术组成一个综合网络系统，在网络上根据需要连接一定数量的工作分站，以达到在船舶重要部位对各设备进行监测和操纵等目的。同时，其工作分站可以作为一个窗口，与船舶对外通信设备联网，借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段，执行岸与船、船与船之间对话，进行各种信息交流、咨询、设备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动，从而最大程度提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。

21世纪将会有越来越多的新建船舶配套船舶综合自动化系统，用计算机进行全船智能管理，保证安全、经济地操作。船舶电气自动化系统发展的趋势，系统监控的综合化由于电气设备已经日趋通用化、计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成，为系统监控的综合化提供了必要的基础。

二、船舶电气施工工艺的要求

船舶上应用的电气设备，其材料必须具有抗震性、防潮性强、耐腐蚀，还需要有阻燃的特性，所有设备必须适应船舶航行的特殊环境，否则会引起绝缘电阻下降，危害设备以及操作人员的安全。导电材料一般采用铜或者铜合金制造。

电气设备的安装的原则不应破坏船上舱壁或甲板原有的防护性能和强度，且便于使用和维修。在水密的舱壁、甲板及甲板室的板上，不得钻孔以螺栓或螺钉紧固电气设备。在易燃、易爆的舱室，如蓄电池或油漆间处所，除该处必须的防爆设备外，不应安装其它电气设备。安装在有油水浸蚀或易受到机械损伤场所的设备，其防护型式应与安装场所相适应，露天安装的设备应有防护罩。舱室的密封板内，一般不应安装电气设备，但线路的分支接线盒（箱）可安装在便于开启的封闭板内，并应有明确的开启标志。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，则设备与此类舱壁表面之间，至少应有50mm的距离，但运行时，能产生高温的电气设备，禁止安装。安装场所如有剧烈震动，对设备足以影响正常、可靠工作时，设备的安装应设有减震装置，如机舱等处所。电气设备工作时，产生高温的电气设备，如电阻、电热器等应尽量远离木质隔离板等易燃物体，必要时中间应用隔热材料隔开。设备外壳温度超80度时，应加装防护罩或布置上适当安排，以防止人员灼伤。开启式电气设备，应安装在专用舱室，否则带电部分应加装防护罩，以防人员触电。除电压不超过50v且对无线电收讯机不产生干扰的设备及具有双绝缘的设备外，其他电气设备的金属外壳，均应可靠接地。接地导体截面积应满足接地导体的导电能力且有足够的机械强度。

有些工作场所会使电缆受到机械损伤，此时也应对电缆加以保护。保护措施包括给电缆加装钢板保护罩、挠性金属软管等。此外，电气设备上所有容易接触的金属部分都应该可靠接地。在航行中，电磁干扰也会对船舶电气设备可靠性造成损害，应最大限度减小电磁干扰。

三、船舶电气施工中主要电气设备的安装方法

（1）电罗经

航向分罗经安装在需要的舱室，如驾驶室、海图室、舵机舱等场所。方位分罗经安装在驾驶室外两翼的甲板上。主罗经应尽可能安装在船舶中心线上或其平行线上，安装基准线对准船艏，平行度不超过±0.5°。进入装有主罗经的操舵台电缆应尽量向两边分开敷设，留出空间以便于主罗经的安装，并应保证主罗经基座安装误差可以调节。电罗经各部件的安装应根据制造厂提供资料进行清洁、加液、定位、紧固和接线。方位分罗经的首尾基准线应与船舶中心线平行，平行度不超过±0.5°，并应保证与船舶中心线的距离相等。方位分罗经周围应无障碍物遮挡视线。方位分罗经的安装应保持水平，如用基座应垫有木垫，保证基座安装精度可以调节。

（2）配电盘

配电盘应安装在甲板上的底座上，引入电缆的电缆框应不影响舱室的防火和水密性能，接线完毕应填料封闭。前后应有足够的通道，前通道宽应不小于0.8m，后通道不小于0.6m，左右两侧均设有通道。配电盘的上方和后面，不应装有水，油，蒸汽管及易产生冷凝液的管道。如不可避免，应采取有效的防护措施，且接口不应在配电盘的上方和后面。另外，主配电盘前后地板上，应铺有防滑或耐油的绝缘地毯，或绝缘处理的木格栅。

（3）蓄电池

蓄电池应安装在专用舱室的座架托盘或柜内，托盘应是耐酸碱腐蚀的材料制成。上下层蓄电池之间距离不小于300mm。每只蓄电池之间，空隙距离应不小于20mm。且蓄电池之间的空隙，应用不吸潮、耐电解腐蚀的绝缘材料楔隔，衬垫和固定。底部应用青铅或其它耐腐蚀材料制作的衬垫做保护。蓄电池的安装高度，为电池液孔塞至甲板的距离不应大于1.4m。否则应加装相应台座。蓄电池的处所应有独立的通风装置，出风口设在上方，进风口设在下方，进风口一般设在同一对角线的两端，蓄电池门和箱柜应有“禁止烟火”的标志。酸性和碱性的蓄电池，不准安装在同一处所。蓄电池接线结束后，所用接线柱应用凡士林等油质涂封。

（4）控制设备及分配电设备

臂式安装的启动箱，分配电箱的安装高度：箱体上沿离甲板或花钢板一般为1700-1800mm或下沿高度为1200-1300mm左右，相邻设备应布置平齐。启动箱或控制器盒，应尽量安装在电机附近；控制电器的操作手轮，沿顺时针方向旋转为电机转速增加、上升、起锚、收缆。反之相反。主令控制器的安装高度，一般为1m左右，露天甲板上安装该类设备时，应设高度不低于100mm金属底座，并在设备与底座之间垫以厚度不小于5mm的橡皮，以保证水密性。

（5）火灾报警系统

火灾报警探头一般装在天花板上，与舱壁间距一般不小于0.5m。安装定位时，应能使探测器取得最佳效果。同时，应避免靠近横梁、和通风管道的位置或气流影响探测器性能的其他位置及可能产生冲击或物理损坏的位置。

四、船舶电气施工后的检查

船舶电气施工完成后，应进行必要的最后检查：如设备的型号、规格应符合图纸要求，设备及零件、附件、铭牌、电路图完整；设备的安装场所及相应的工艺措施（位置、方位、高度）应符合工艺要求；设备的安装及支架的焊接应牢靠、平稳；设备接地电阻应不大于0.02欧姆，接地应正确牢靠，排列整齐，标记清晰、耐久、线芯绝缘无损坏。

五、结束语

总而言之，随着经济的飞速发展，我国的船舶工业也取得了令世人瞩目的成就。现代的船舶正在向大型化、自动化发展，现代造船技术是一项复杂的系统工程，而船舶电气施工又是不可分割的重要部分。为了缩短生产周期，必须对船厂的生产进行科学管理，制定先进的施工方案，运用高效的方法，促进施工工艺的改进，发挥其应有的效益，最终实现企业竞争力和经济效益的提高。

参考文献

[1]王元宝.船舶电气设备安装工艺探讨[J].中国水运，2012，01：46-48.