Элементы систем и их характеристики. Распределительные устройства

 

Судовые электрораспре­делительные устройства - это комплектные электротехниче­ские устройства в виде щитов с аппаратами управления, защиты и сигнализации, предназначенные для приема и распределения электро­энергии между приемниками.

Судовые электрораспре­делительные устройства классифицируют по следующим основным признакам:

а) по назначению

главный, предназначенный для присоединения источников элект­роэнергии к судовой силовой сети, управления их работой и распреде­ления электроэнергии;

аварийный, являющийся частью аварийной СЭС и предназначен­ный для присоединения аварийных источников электроэнергии к аварийной сети, управления их работой и распределения электроэнер­гии;

групповой, предназначенный для распределения электроэнергии между группой приемников одинакового назначения;

приемника, предназначенный для подачи электроэнергии на отдельный приемник, а также управления его работой;

электроснабжения с берега, предназначенный для присоединения судовой сети судна к береговой электрической сети или сети другого судна;

генераторный, предназначенный для передачи электроэнергии от генератора к определенному ГРЩ, а также для местного управления генератором в тех случаях, когда генератор и ГРЩ размещены в разных отсеках судна (от генераторного щита могут получать электропитание отдельные приемники электроэнергии);

соединительный электрический ящик (щит), представляющий собой судовое электрораспределительное устройство, предназначенное для соединения электрических цепей;

сигнализации и контроля, предназначенный для подачи сигналов (звуковых, световых) о состоянии контролируемых помещений, установок, систем, ЭП и других объектов;

б) по месту раположения на судне

районный, предназначенный для распределения электроэнергии в пределах определенного архитектурного района судна и обеспечивающий электро­энергией несколько отсечных щитов; отсечный, предназначенный для распределения электроэнергии в пределах отсека судна;

в) по конструктивному исполнению на каркас­ные и блочные. Щиты в каркасном исполнении изготовляют, как правило, по индивидуальным чертежам, что затрудняет их производ­ство и увеличивает стоимость. Блочные РЩ выпускают в виде нормали­зованных серий на напряжении 30 В постоянного тока и 220 и 380 В при частоте 50 и 400 Гц переменного тока. При необходимости из отдельных блочных ящиков можно комплектовать РЩ любых размеров и для любой схемы.

г) по степени защищенности от воздействия окружающей среды различают защищенные (IР21), брызгозащищенные (IР23) и водозащищенные (IР55) распределительные устройства. Ввод кабелей в щиты брызгозащищенного исполнения выполняют снизу через отвер­стия с обрамлениями, исключающими повреждение оболочки кабелей, а в щиты водозащищенного исполнения - через индивидуальные или групповые сальники.

д) по роду тока различают РЩ постоянного и переменного 1- и 3-фазного тока;

е) по наличию коммутационно-защитной аппаратуры все РЩ подразделяют на 2 типа: без выключающих устройств и с вы­ключающими устройствами.

В РЩ без выключающих устройств содержатся только предохрани­тели типа ИП постоянного тока напряжением 30 В и типа ПК переменного тока напряжением 380 В. Такие РЩ применяют на маломерных судах.

В обозначение РЩ входит тип, количество групп и номинальный ток предохранителей.

Например, ЩИПК2-50 [Щ - щит; ИП - предохранители типа ИП; К -для маломерных судов (катера); 2 - количество групп; 50 - номиналь­ный ток, А].

Обычно РЩ с выключающими устройствами бывают двух видов:

1. с пакетными выключателями и предохранителями;

2. с автоматическими выключателями.

РЩ первого вида, как правило, не применяют для питания 3-фазных АД. Это объясняется тем, что при перегорании предохранителя в одной фазе наступает 1-фазный режим работы АД с после­дующим его перегревом и выходом из строя. В то же время срабатывание АВ вследствие КЗ в любой фазе приводит к полному отключению асинхронного двигателя от питающей сети.

Районные, отсечные и групповые РЩ применяют в сетях постоян­ного тока напряжением 220 В при частоте 400 Гц. В качестве выклю­чающих устройств в перечисленных РЩ используют АВ типов АК-50 и АС-25.

 

Аварийная электростанция

 

При выходе из строя основной электростанции от шин АЭРЩ должны питаться следующие приемники:

а) от шин АРЩ непосредственно:

.1. пожарный насос;

.2. электрооборудование, обеспечивающее работу пеногенераторов пожарной системы;

.3. аварийное освещения;

.4. средства внутренней связи и оповещения, необходимые в аварийных условиях;

.5. системы авральной сигнализации, сигнализации обнаружения пожара и устройства управления и сигнализации о положении противопожарных дверей;

.6. устройства закрывания водонепроницаемых дверей, сигнализации их положения

предупреждения их закрывания;

б) от шин АРЩ с пульта управления судном, расположенного в рулевой рубке:

.7. сигнально-отличительные фонари, фонари сигнала «Не могу управляться» и дру­гие фонарей, требуемые действующими Международными правилами предупреждения столкновения судов;

.8. средства внутренней связи и оповещения, а также авральная сигнализация;

.9. соответствующее радио- и навигационное оборудование;

.10. системы сигнализации обнаружения пожара.

.11. лампы дневной сигнализации, звуковые сигнальные средства (свистки, гонги и др.) и остальные виды сигнализации, требуемые в аварийных состояниях.

При выходе из строя обеих электростанций – основной и аварийной, автоматически должен включаться третий источник электроэнергии – аккумуляторная батарея напряжением 12 (24) В, от которой питается ограниченное число приемников небольшой мощности:

.1. аварийное освещения и необходимые сигнально-отличительные фонари;

.2. все средства внутренней связи и оповещения, необходимые в аварийных условиях;

.3. системы авральной сигнализации и сигнализации обнаружения пожара;

.4. лампы дневной сигнализации, звуковые сигнальные средств (свистки, гонги и др.).

Приемники, перечисленные в.2,.3 и.4, могут не питаться от общей (единой) аккумуляторной батареи, если они имеют собственные аккумуляторные батареи, обеспечивающие их питание в течение требуемого времени.

Аварийная СЭС состоит из источника энергии и распределитель­ного щита, расположенных в специальном помещении.

Аварийная СЭС устанавливается на всех самоходных судах, кроме тех, у которых основными источниками электроэнергии являются АБ, при условии, что, по крайней мере, одна из них по емкости и расположению отвечает требованиям, предъявляемым к аварийному источнику.

Помещение аварийной СЭС должно находиться выше палубы переборок, вне шахты машинных помещений и в корму от таранной переборки. Выход из этого помещения должен вести непосредственно на открытую палубу.

На многих судах аварийная СЭС устанавливается в отдельном помещении на шлюпочной палубе. Однако на некоторых типах судов, например, УПС, аварийная СЭС установлена в служебном помещении на главной палубе.

 

Судовые электрические сети

 

Электрические сети предназначены для распределения и передачи электроэнергии и состоят из электрораспределительных щитов и линий электропередачи. Электрические сети подразделяют на силовые, аварийные и приемников.

Силовая электрическая сеть предназначена для распреде­ления электроэнергии на участках от ГРЩ до приемников или преобра­зователей электроэнергии. Различают следу

ющие типы силовых элект­рических сетей: фидерную, магистральную и магистрально-фидерную.

Принципиальные схемы силовых электрических сетей:

а – фидерная; б – магистральная; в – магистрально-фидерная

В случае использования фидерной сети (рис. 6.1, а) ответственные и наиболее мощные приемники П1 и П2 получают питание непосредствен­но от ГРЩ по отдельным фидерам, а приемники ПЗ-П8 - от электрорас­пределительных щитов (районного РРЩ1, отсечных ОРЩ1-ОРЩЗ и групповых ГрРЩ1-ГрРЩ2, соединенных с ГРЩ фидерами.

При использовании магистральной сети приемники электроэнергии П1-П6 получают питание от электрораспределитель­ных щитов РЩ1-РЩЗ или магистральных коробок МК1-МКЗ, присоеди­ненных параллельно к магистральным линиям МЛ1-МЛЗ.

На современных судах применяют смешанную, магистрально-фидерную сеть. В этой сети приемники П1 получают питание по фидерам, а приемники П2-П5 - по магистральным линиям МЛ1 и МЛ2.

Сравним свойства разных типов силовых электрических сетей.

Фидерная сеть более надежна по сравнению с магистральной, так как при повреждении любого фидера лишается питания отдельный прием­ник или группа приемников, в то время как при повреждении магист­ральной линии прекращается питание всех приемников или части их (в зависимости от места повреждения линии).

Вместе с тем фидерная сеть имеет увеличенную массу по сравнению с магистральной. Ее применяют для питания отдельных ответственных приемников или групп прием­ников (например, рулевого и якорного устройств, механизмов СЭУ).

Магистральную сеть используют в основном для питания неот­ветственных приемников (например, сети освещения). При этом к одной линии электропередачи (магистрали) подключают светильники и розетки в нескольких смежных помещениях.

Магистрально-фидерная сеть соединяет достоинства и недостатки фидерной и магистральной сетей.

Выбор того или иного типа силовой сети зависит от ряда факторов, среди которых наиболее существенными являются назначение судна, мощность его электроэнергетической системы, а также количество и распределение приемников электроэнергии.

Аварийная электрическая сеть предназначена для рас­пределения электроэнергии на участке от АРЩ до приемников, пере­чень которых определен Правилами Регистра.

Электрическая сеть приемников предназначена для распределения электроэнергии от определенного распределительного щита или преобразователя электроэнергии до одноименных приемников. К таким сетям относят сети основного освещения, аварийного освещения, переносного освещения, сеть установок слабого тока, сеть радиотрансляции и др.

Сеть основного освещения применяется для снабжения электроэнергией осветительных приборов и получает питание, как правило, от электрораспределительных щитов различного назначения: наружного освещения, освещения МО, служебных и пассажирских помещений и др.

Напряжение сетей основного освещения составляет 220 В (реже 127 В). Правила Регистра СССР допускают применение этих сетей для питания маломощных бытовых электроприборов (каютных вентилято­ров, холодильников и др.), а также электрических грелок.

Сеть аварийного освещения является составной частью сети основ­ного освещения. Эта сеть получает питание от АРЩ и поэтому снаб­жается электроэнергией практически бесперебойно: при нормальном режиме работы основной электростанции от ГРЩ через шины АРЩ, а при выходе ее из строя от АДГ. При обесточивании основной и аварий­ной электростанций автоматически включается сеть аварийного освещения напряжением 12 или 24 В, питающая от АБ ограниченное количество осветительных точек в постах управления, коридорах и проходах.

Сеть переносного освещения применяется для снабжения электро­энергией переносных светильников напряжением 12 или 24 В, позво­ляющих усилить местную освещенность при проведении ТО или ре­монтных работ. Для получения указанных напряжений используют понижающие трансформаторы соответствующей мощности.

Сеть установок слабого тока обеспечивает работу телефонов внутренней связи, машинных телеграфов, рулевых указателей, звон­ковой и пожарной сигнализации и других приемников ограниченной мощности.

Сеть радиотрансляции соединяет радиотрансляционный узел с громкоговорителями, установленными в различных помещениях судна.

Электрические сети выполняют изолированными от корпуса судна.

Исключение составляют электрические сети маломерных судов (не­больших буксиров, катеров, мотоботов и др.), на которых допускается применение корпуса судна в качестве второго провода при напряже­ниях до 30 В переменного и 55 В постоянного тока.

Передачу электроэнергии постоянного и 1-фазного переменного тока осуществляют 2-проводными линиями электропередачи, а 3-фазного тока - 3-проводными (редко 4-проводными) линиями электро­передачи. В последнем случае линия электропередачи состоит из трех фазных и одного нулевого провода и применяется на плавсредствах (дебаркадерах, брандвахтах и др.), получающих электроснабжение с берега.