第十三章 电力装置外文翻译资料

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第十三章 电力装置

第一节 序言

本章介绍一些有关电力的基础知识，以及如何设计、安装、调试和测试船舶电气装置。

（闪电，总是消耗大量能源）

电力是一种清洁的能源运输方式，包括两种基本类型：

-直流电

-交流电

旋转交流电是交流电的一种变化发展。

第二节 电气装置

船上电气装置的三个主要特性是：它们是完整的，是冗余的，并且具有在有限的空间内共同起作用的能力。

2.1完整性

船上的电气装置通过配电和开关设备覆盖所有类型的自动化，通信（内部和外部）以及航海和导航系统的完整发电范围

2.2冗余

船舶电气系统与岸上电气系统之间的基本区别在于，船舶必须自给自足，直到下一个停靠港口为止。这意味着备用设备已安装在船上，对于不太重要的设备，有可以用于维修每个组件的备件。所需的冗余量取决于船舶的用途和船舶的航行距离。

与简单的港口拖船相比，铺管船停电可能导致管道损失，它具有更多的备用发电机，并连接到两个单独的配电盘。与在海上停留数月甚至一年的船舶相比，短途航行的船舶（沿海或内陆）可以使用的备用设备更少。

2.3电磁兼容性（EMC）

电磁兼容性涉及确保设备和系统在船上环境中相互之间或彼此的功能之间互不干扰。

由于船上的空间限制，更难获得EMC。自动化和通讯设备的安装的完整性（发电，配电，转换，大功率转换器等），使其比岸上更为复杂。

导航和航海设备的要求由IEC 60945中的TC 80定义。根据上述标准进行类型认可的导航和航海设备适用于船舶环境。

此外，还对敏感设备进行了认证，可以在指定的环境中正常运行，并且对其他设备进行了测试，以确保其不会辐射或传导超出可接受限制的信号值。

这些仅对与测试时相同的设备有效。

从外壳中取出设备或使用其他类型的电缆连接设备会破坏性能。

在有限的空间内，敏感的设备（例如通信接收器），微处理器系统以及设备（例如无线电和雷达发射机以及大功率半导体驱动器）需要电磁兼容性。

为了获得EMC，包括信号（它们之间可能相互干扰）的电缆（和组件）的分离和屏蔽，需要对电源质量和滤波器进行分析。

还应考虑顶部甲板上的天线位置。见5。

1、机翼控制台 4、NUC灯 7、卫星通信天线

2、S波段雷达 5、磁罗盘 8、X波段雷达。

3、AIS天线 6、吹口哨

第三节 绝缘和接地的配电系统

船上的早期（三相旋转交流电）电气设备很小，电缆质量相对较低，并且部件或系统重复，这种情况很少见。为了能够在发生单个接地故障的情况下继续运行，系统已绝缘，即中性点（星点或零点）和船体（地球）之间没有连接。这样，在发生单个接地故障（I）的情况下，可以在寻找故障的同时继续使船舶运转。不同相位的第二个接地故障（2）会导致短路和两个电路跳闸。

第四节 基本设计准则

船舶设施设计的主要标准是：服务-船舶服务的预期位置，如4.1操作所示；船员在机舱和桥梁上的操作类型，如4.2冗余标准所示；一次或在某些应用中发生第二次机械或电气故障，如4.3所示；基于维护或自我支持，如4.4中所示。

根据上述标准，基本设计应提交船级社批准，其中包括：负载均衡；短路计算；线图；选择性图；布局图；操作说明。

船级证书上的船级标记也与设计标准有关。

负载平衡包括一项分析，以在正常和紧急情况下考虑各种操作期间所需的功率来随时确定所需的最大功率。

这意味着在装卸货物、航行、在锚点上操纵、在极高或极低的外部温度、极端水温等情况下使用。应急发电机的等级因船舶而异。

不同种类的船舶有其自己的特定标准。例如，一艘普通的货船与客船，游艇，拖船，挖泥船，海上单位，起重驳船等有不同的运行环境。

发电机的数量和等级是基于分析的。另外，船上多个位置所需的能量取决于馈入该位置的电缆的容量。变压器也是如此。

线图显示了主母线电气布置的主要布局。它们还显示了母线各部分的分离和划分，以及整个船用配电箱和配电盘的电源。

选择性是一种电气安全装置设置系统，其目的是将故障组或电路尽可能与故障隔离。这允许将功率保持在尽可能多的其他组中，并且需要快速且昂贵的断路器。当使用某些子配电板和一系列断路器时，解决方案可能非常复杂且昂贵。

通常，选择性仅发生在系统的一部分中，并发生在有限的电流中（部分选择性）。

当子配电板中的电流较高时，主配电板中的断路器将断开。

断路器可以共同应对最大电流，但是必须手动关闭子配电板的电源断路器。因此，必须从不同的子交换机提供重复的冗余用户。

布局图指示了船舶主要电气设备和电缆布线的位置。在具有电气推进和/或DP的船舶上,结合冗余要求，电缆布线尤为重要。

功能描述和详细方案不言自明。他们必须澄清有关以下方面的决定：平行运行；同步可能性；仪表。

它们还必须包括发电机的待机和自动启动功能，基本用户的自动重启以及所有其他功能的描述，以确保电力供应，以及有人或无人操作。

功能由分类和国家主管部门监控。有时国家主管部门将其留给船级社，该船级社将根据其自身的规则和规定，SOLAS和船旗国法律对设计进行检查。

第七节 控制工程

控制工程指的是完整的程控控制和操作设备范围，用于使对整个机舱的控制更轻松，更舒适，并且能够由更少的人执行。

如果正确设计，调整和测试，自动系统可以更有效，更快地完成此任务。

首先，在开始设计和技术计算之前，必须结合控制工程的总范围对成本与收益进行分析。

系统集成，分布式系统的引入，与传感器相对的输入/输出模块的位置以及通过两个核心“串行总线”的通信通常被使用，但是很难判断是否满足可靠性要求。当输入/输出模块安装在传感器附近时，可以省去连接控制计算机的许多多芯电缆。

与火灾探测传感器类似的智能传感器将来可能会减少对电缆的需求。

PC型工作站上用户友好的SCADA软件包使安装的操作和监督变得不那么复杂。它减少了船员的费用和整个安装的费用。

7.1报警观察与控制系统

可以使用多种类型的警报，观察和控制系统硬件。最简单的Alann系统由10个通道的10个数字报警器组成，带有一个用于组报警器和共鸣器的公共插座，以及一个喇叭按钮和一个复位按钮。

开发警报和观察系统可以自动监视安装的所有重要数据并识别任何偏差。这样可以节省手表维护时间，并且可以更频繁，更准确地检查值。

这样的系统永远无法取代值班员在舱底水位警报响起之前巡视并注意到问题的能力。

最简单的系统是带有带闪烁警告灯的警报器，铭牌和带有竖琴的声音信号。接受此警报后，claxon会停止，但指示灯仍会点亮。当该值恢复正常时，指示灯熄灭。

当仅按“停止嗡嗡”声时，即使数值更改为正常设置，claxon也会停止，并且指示灯仍会闪烁。当传感器发出警报时，它不会再与claxon接合。

根据机房是有人值班还是无人值守以及安装的程度，可以安装更大的系统，通常是分散输入、输出单元的组合通过冗余网络相互连接，但仍通过简单的警告灯和claxon产生其阿拉姆斯。

可以将组警报发送到驾驶室，指示建议降低速度或即将停止所有发动机。更复杂的系统在工作站中具有图形显示。基本的自动系统必须由经过类型认可的组件构建，在供应商的车间进行测试并获得认证。

7.2 航行数据记录仪

为了能够调查事故或附近事故的原因，船舶与飞机相似，并配备了航行数据记录仪。这些“黑匣子”是亮橙色的浮动记录器，用于存储最近24小时的数据。

存储的数据来自主机、警报和导航设备，还记录了雷达图片和驾驶室中的对话。VDR通常放置在操舵室的顶部，并在船舶下沉（或手动释放时）时漂浮，当浮动或激活时，它会发送信标信号以便于发现。

（航行数据记录仪）

第八节 通讯系统

由于船上人员的减少，通信系统变得越来越重要。伴随着人员的不断减少，已经开发了便携式通信设备，该便携式通信设备可以用于语音通信以及读取和接收警报。自动化设备的状态也可以从岸上进行监控，以提供有关纠正或维修的建议。电子邮件，数据通信和全球电话系统是正常做法。

8.1 内部通信对讲系统

对讲系统

扬声器还充当麦克风。控制站位于桥上，可与从属单元进行双向通讯。从站单元无法相互通信。这些从属单元安装在前楼，船尾甲板，机舱和舵机室。以前曾用于系泊和解泊，但现在已由手持VHF代替。

无电池电话系统（有声电话​​系统）

一种老式的系统，但仍在许多船上使用。呼叫通过与位置开关结合的手动发生器完成，并具有并行监听和语音功能。该系统用于桥梁，转向器控制室，发动机控制室，火控室，应急发电机室等之间的紧急通信。

目前，电话系统通常由UPS供电，这已经结束了在新建筑物中安装声音供电系统的工作。

自动电话安装

船上的船与岸上的船几乎相同；但是，电源来自UPS单元，在紧急通信中，必须能够通过紧急通信位置中断。

寻呼系统

这是导航桥与乘员/乘客之间的单向系统。它可以用于大型人群或个人。

该系统还可用于向机组人员和乘客发出一般警报，火灾警报和其他消息。

系统和电缆网络必须满足SOLAS对此类安装和电缆的要求，例如重复的放大器、分路电路、耐火电缆，以便系统中的单个故障或电缆不会使整个系统失效。

8.2 外部通讯系统

所需的船岸通讯与所选操作区域有关。

-Al是靠近海岸的区域，在VHF沿海电台的范围内。

-A2是下一个区域，例如，在北海，距海岸和有限的过境点距离更大。

-A3在全球范围内，极地地区除外，即南北70“和南纬70°之间。A-3区域被GMDSS卫星覆盖。“无限制服务”船基本上是指所有长途航行且必须履行的船舶A3要求。

-A4 Inmarsat卫星仅覆盖北纬70°和南纬70之间的A-4区域。卫星未覆盖的极地地区需要一套完整的，老式的，独立于卫星运行的无线电通信设备。

全球海上遇险和安全系统（GMDSS）使用Inmarsa!。 （国际海洋卫星），该系统得到约60个国家的支持。这些国家为系统提供资金并收取使用费。该系统可实现自动通信，并且在出现紧急情况和遇险消息时可以中断。

各种通信标准都是可能的。该系统是基于船舶航海人员使用的，这意味着船上不需要无线电人员。

因此，必须由岸上的公司进行维护和修理，并且必须复制设备。

Inmarsat与地球静止卫星一起工作，这些卫星位于赤道高度约36,000 km。

第九节 导航和航海设备

通常，安装以下设备：

-带有ARPA（自动雷达绘图辅助装置）的雷达，这是一种自动碰撞预警装置，带有旋转的发射/接收天线，工作在3厘米波长的X波段。

-第二个雷达，用于大于500 GT的船，通常工作在不同的波长，因为两种类型的雷达给出了大雨的不同图像，所以会膨胀，在10厘米S波段工作的电波反射，雾等。

-两个独立的CPS定位系统，或更准确地说，是DGPS，具有全向卫星接收天线和抛物线耦合天线。水深计：回声测深仪，带打印机。带距离计数器的速度指示器（对数）

-磁性标准罗盘，必须根据船上钢的磁性影响进行校准。指南针与北磁的偏离必须通过在指南针上添加小磁铁来减小。

-陀螺罗盘

-自动驾驶

-AIS自动识别系统

配备了现代桥梁，一个人可以看守和航行（记号NAYI）。

在图表表/路线规划工作站和通讯台中，操作员在各个方向上的视野都必须（或多或少）畅通无阻。

警报系统监视导航灯和其他航海设备，例如雷达，回声测深仪，电罗经，自动驾驶仪等。

雷达的ARPA功能还会发出警报，以防船舶发生碰撞或靠近的危险。当深度过浅时，回声测深仪会发出深度警报;当船舶无意中改变方向时，独立于陀螺仪的航道警报会发出声音警报。

必须安装值班警报器，类似于机房中死者的警报器。最大时间跨度为11分钟。不重置表示向其他航海人员发出警报。在某些集成式桥接系统中，触摸任何功能按钮都会重置计时器。

第十五章 安全性

船上安全是一个重要问题。通常在海上，往往没有任何可能的援助，没有人可以寻求帮助。当然，该船应具有良好的设计，在适航条件下保持良好的状态，足够的稳定性，水密性和防风雨性，并应配备适当的设备。

但是，船上（强制性）安全项目和系统的可用性不能保证安全。无法购买安全。船上大多数事故都是人为错误造成的。

至关重要的是，在任何时候，所有人员在船上的所有地方，通过识别，纠正和避免不安全的行为和/或情况进行预防。

第十六章 稳定性

1. 简介

尽管船是用钢之类的重材料建造的，但为什么仍能漂浮呢？这是因为将船体拉低的重力与船体上的水压平衡。当然，这的前提是船在水线以下是水密的。当船舶的重量变得太大而向上的压力小于实际重量时，船舶将沉没。

第二节 完整的稳定性

船舶被设计

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