Россия выстроит собственную навигационную систему 7 глава

Демпфирующие слои изготавливаются из мягких полимеров, бу­маги, синтети­ческой ваты, и т.п. Они изолируют СВ от внеш­них механических напряжений и предостав­ляют им относительную свободу перемещений при деформациях всего ОК. В то же время они должны обладать значительным внутренним трением, чтобы гасить коле­ба­ния СВ при вибрациях ОК.

Наружное покрытие изолирует сердечник кабеля от климатиче­ских и механических воздействий, проникновения внеш­ней среды, воспринимает продольные и попереч­ные нагрузки, придает необхо­димую жёсткость всей конструкции. Его состав зави­сит от на­значения кабеля. Как правило, в него входят полимерные слои (например, из полиэтилена), которые часто арми­руются силовыми элементами, включаются также самостоятельные повивы стальных проволок. Обеспечивает гидроизоляцию покры­тие компаундными смо­лами или применение двухслойной ленты из алю­миния и по­лиэти­лена, которая сваривается в трубку продольным швом.

Классификация ОК по применению. В соответствии с местом в системах связи, те­леметрии, передачи данных различают следую­щие типы ОК: монтажные (внутриблочные), внутриобъектовые (для меж­блочных соединений в AТC, ЭВМ, нa предприятиях, самолетах, ко­раблях, а также для абонентских линий связи), межобъектовые (городская связь, соединительные линии между АТС, между це­хами круп­ных предприятий), линейные (областная, междугородная и между­народная связь). Конструкция межобъектовых и линейных ОК существенно зависят от условий их прокладки и эксплуата­ции, разли­чают воздушные, подземные, подводные и каро­тажные кабели.

Компоновка ОК зависит от числа СВ, требований к оптиче­ским и механическим па­раметрам. Существующие конструкции можно раз­бить на четыре класса: оптический шнур (рис.7.7.а), ленточный (рис.7.7.б.), ленточный сердечник (рис.7.7.в.), концентрический (рис.7.7.г.).

Обозначения: АП - армированное по­крытие, ЛЭ - ленточный элемент, МН - маркерная нить, М - термопла­стичный материал, Ж - жесткий полимер, БИ – бумажная изоляция, ВП – внутреннее покрытие, СН – скрутка из нитей, ДП - демпфированное покрытие, ДС – демпфирующий слой, ПТ – пластиковая трубка, АТ – алюминиевая трубка, АП - армированное покрытие, НП - наружное покрытие.

СВ с дополнительным силовым покрытием из армированного полимера AП, содержащего не менее 4000 денье (денье-единица плотности волокна, равная массе нити длиной 9км, выраженной в граммах) синтетических высокомодульных волокон с наружным по­крытием НП из поливинилхлорида, полиэтилена или подобным им материалом. Монтажный шнур является монтажным и внутриобъектовым 0К, может также входить в состав более плотного ка­беля. Такие шнуры до­пускают весьма малые радиусы изгиба, почти равные самому радиусу.

Ленточный 0К (Рис.7.7 б) постоит из ленточного элемента (ЛЭ), который вместе с СЭ заключён в НП, вместо СЭ можно при­менить слой армированного полимера. Ленточный элемент пред­ставляет собой две сваренных ленты, между которыми находится ряд СВ и, как правило, маркерная нить МН. Каждая лента состоит из двух слоёв. Внутренний слой М - из термопластичного материала, например полиэтилена, сваривается при нагревании. Наружный слой - из более жесткого полимера Ж, например, лав­сана, должен иметь высокую температурy размягчения. Шаг ук­ладки СВ и толщина ЛЭ могут быть равны двум-трем диаметрам ОВ, т.е. 200-400мкм. Ленточные 0К являются монтажными и внутриобъектовми.

 

 

 

Рис.7.7. Конструкция оптических кабелей

Кабель с ленточным сердечником характеризуется правильным расположением СВ в узлах прямоугольной решётки. Сердечник 0К набирается из группы ленточных элементов и скручивается для гибкости по винтовой линии. Примером может слу­жить ОК фирмы Bell США (Рис.7.7.в). Ленточный сердечник кабеля обёрнут бумажной изоляцией БИ, затем следует внутреннее покрытие ВП из полиэтилена, скрутка из полиуретановых, либо поли­пропиленовых нитей СН и наружное покрытие НП из полиэтилена, армированного СЭ из нержавеющей стали, скрученными в обратном направлении. Кабель такого типа используется как линейный и межобъектовый.

Концентрический 0К характери­зуется осесимметричным расположением СВ, образующих один или несколько по­вивов. Например, 0К корпорации NTT, Япо­ния (Рис.7.7.г) содержит 8 СВ. Централь­ный силовой элемент обёрнут демпфирующей прокладкой ДП, снаружи СВ имеются до­вольно толстый демпфирующий слой ДС, пластиковая трубка ПТ, алюминиевая трубка AT и наружное покрытие НП.

 

7.2. Судовое электрооборудование

7.2.1. Виды судового электрооборудования

Электрооборудование – второй элемент монтажа.

Монтаж электрооборудования состоит из:

- установки электрооборудования на фундамент, крепление и заземление;

- электромонтажные работы - ввод кабеля, уплотнение в месте ввода, разделка, включение.

Судостроение является потребителем специального электро­оборудования, выполняе­мого по особым техническим условиям.

Функционирование судов вне зависимости от их назначения и типов совершенно не возможно без непрерывного обеспечения электроэнергией.

Комплекс судовых устройств, осуществляющих генерирование, передачу, распреде­ление и преобразование электрической энер­гии, называется электрооборудованием судов.

Процесс передачи электрической энергии от источников к потребителям осуще­ств­ляется по каналам электрической связи, называемым электри­ческими сетями. Со­вокуп­ность источников и потребителей электрической энергии, связанных между собой электрической сетью, называется судовой электроэнергетической системой.

Источниками электроэнергии на судах являются электрома­шинные генераторы переменного или постоянного тока, аккумуля­торные батареи.

Потребители электроэнергии по своему назначению подразде­ляются на группы: судовые электроприборы, электро­приводы, электронавигационные приборы, радиотехнические сред­ства, приборы контроля и управления (слабого тока), осветитель­ное оборудование, электронагрева­тельные приборы.

Электроприводы на судах потребляют до 80-90% энергии, вырабатываемой судовыми генераторами. Электроприводы рулевого устройства, якорно-швартовных механизмов, вспомогательных ме­ханизмов энергетической установки и палубных грузовых меха­низмов относятся к числу наиболее мощных.

Электрические сети, предназначенные для соединения источ­ников и приемников электрической энергии, включают в себя ка­бели, ЭРУ и арматуру - соединительные ящики (СЯ), крестовые ко­робки, штепсельные разъемы (ШР) и т.п.

Для коммутации (включения и отключения) участков электри­ческих сетей и от­дельных потребителей, защиты электрических установок и управления ими исполь­зуются электрические аппа­раты, подразделяющиеся по назначению на коммутаци­онные, пус­ковые, регулировочные и защитные (рубильники, рубящие переключа­тели, автоматы, контакторы, реле, магнитные пускатели).

Для изменения частоты и величины напряжения на судах при­меняют вращающиеся и статические преобразователи.

Контроль за работой СЭЭС и ее отдельных элементов осуще­ствляется с помощью электроизмерительных приборов отвечающим требованиям вибропрочности и удароустойчивости.

Для освещения судовых помещений, наружных палуб, приборов и устройств приме­няют лампы накаливания, люминесцентные и га­зоразрядные источники света (общего и местного освещения, спе­циальное, аварийное, подводное, взрывозащищённое, сигналь­ное, наружное).

Электротермическое оборудование используют в различных подогревателях воздуха, воды, масла, топлива, для обогрева электрических машин и др.

 

7.2.2. Условия работы судового электрооборудования

Высокие требования к судовому электрооборудованию объясняются особыми условиями эксплуатации - вибрация, изме­нение температуры окружаю­щей среды, влага, соль, пары нефте­продуктов, обливание водой, в том числе забортной.

Отрицательное воздействие внешней среды особенно заметно при длительном плавании в условиях тропических широт. Интен­сивное выпадение росы на поверхности судового э/о, конденсация воды в закрытых полостях электрических машин и аппара­тов, кристалли­зация соли, повышение рабочей температуры. Это приводит к ухуд­шению диэлектрических свойств изоляци­онных материалов и их ускоренному ста­рению, уменьшению вязкости смазок и их вытеканию и т.д.

Пары нефтепродуктов осаждаются на токоведущих и изолирую­щих частях, раз­мягчают изоляцию и в сочетании с пылью, осо­бенно угольной создают токопроводя­щие участки. Понижается со­противление изоляции и создаётся опасность поверхно­стного пробоя изоляции между токоведущими частями. Под воздействием электри­ческой дуги на контактах аппаратов и искрения на коллекторах электрических ма­шин угольная пыль, соединяясь с мас­лом, коксу­ется и образует нагар. Переходное сопротивление контактных поверхностей увеличивается, вызывая повышенный на­грев, создавая иногда условия для приваривания (уменьшение срока службы машин и аппаратов).

Влияние климатических и других немеханических нагрузок требуют дополнительных конструктивно-технических и организа­ционных мер. Для исключения влаги внутри крупных электриче­ских машин и устройств ус­танавливают электрические грелки или пакеты с влагопоглощающими веще­ствами, дополнительное вентилирование помещений, периодическое вклю­чение судового э/о для просушки током.

Механические нагрузки усложняют условия работы судового э/о. При работе греб­ных винтов, судовых механизмов и устройств возни­кает вибрация корпуса судна. Наи­большей интенсивности вибра­ция достигает в оконечнос­тях судна (0,05 до 0,4 мм). Требова­ния Морского Регистра - вибрация должна быть с амплитудой до 1мм и час­тотах до 8 кол./сек. С целью уменьшения влияния вибрации э/о устанавливается на амортизаторы. Качка и ударные на­грузки от воздействия волн на корпус судна вы­зывают осевые и радиальные переме­щения роторов электрических машин, вредные для подшипников. Морской Ре­гистр рекомендует ориентировать линии валов элек­трических машин большой мощности параллельно диаметральной плоскости судна, а распределительные щиты устанавливать перпендикулярно этой плоскости. Судовое э/о должно работать при кратковременных кренах и дифферентах, вызванных качкой (крен до 22,5^о дифферент, до 10^о). Для зашиты э/о от влияния окружающей среды и обслуживающего персонала от поражения электрическим током предусматриваются разные формы корпусов защитного исполнения.

 

7.3. Монтажные материалы

К монтажным материалам, применяемым на судах, при выпол­нении ЭМР отно­сятся:

1. Крепеж (около 400 типоразмеров) с различными антикор­розионными покрытиями (фосфатированный, оцинкованный, никелиро­ванный, хромированный). Мате­риал крепежа – латунь, сталь, ти­тан.

2. Черные и цветные металлы – листовые и профильные.

3. Уплотнительные и заливочные компаунды и герметики для уплотнения и герметизации мест прохода кабельных трасс через переборки, палубы судна (групповые переборочные сальники).

Для указанных целей широко применяются эпоксидные компа­унды и резинопо­добные герметики.

Резиноподобные герметики и уплотнительные массы состоят:

- герметизирующие пасты;

- вулканизирующие пасты;

- ускорители самовулканизации.

Жизнедеятельность этих герметиков – до 4 часов.

Резиноподобные герметики и уплотнительные массы находят применение в судовых электромонтажных работах при уплотнении резиновых кабелей в групповых и индивидуальных сальниках, а так же, как дополнительное средство для создания са­моуплот­няющихся элементов в сальниках, основное уплотнение в которых выпол­нено с применением эпоксидных компаундов.

 

8. Судовые электриче­ские сети

8.1. Классифика­ция электрических сетей

Основная схема соединения главного распределительного щита (ГРЩ) с потребителями определяет систему передачи и распределения электрической энергии. На судах при­меняются магистральная, фидерная (радиальная) и смешанная системы распределения (рис.8.1).

Магистральная система обеспечивает питание потребите­лей от ГРЩ по магистралям, представляющим собой последова­тельное соединение кабельными линиями ряда вторичных рас­пределитель­ных устройств: магистральных коробок (МК) и рас­пределительных щитов (РЩ).

При фидерной (радиальной) системе распределения питания от ГРЩ подаётся по ряду линий (фидеров) непосредственно к отдельным потребителям или вторич­ным (групповым, отсечным, районным) распределительным приборам, к которым в свою оче­редь подключаются отдельные группы потребителей. Каждый фидер вклю­чается на ГРЩ отдель­ным коммутационно-защитным аппара­том. В смешанной сис­теме распределения используется комбина­ция схем магистральной и фидерной систем.

 

 

 

Рис.8.1. Схемы соединения ГРЩ с потребителями

Применение магистральной системы распределения позволяет сократить до мини­мума число подключённых к ГРЩ кабелей и ус­тановленных на нём коммутаци­онно-защитных аппаратов, что уп­рощает его схему и значительно уменьшает объём, массу и стоимость ГРЩ. Магистральная система, применяется редко и обычно только на малых судах из-за пониженной надёжности и живучести системы распределения: повреждение в магистра­ли лишает питания большое число потребителей. При магистраль­ной системе соединения исключается возможность централизо­ванного управления выборочной подачей питания отдельным потребителям. Это создаёт неудобства при эксплуатации СЭЭС.

Фидерная (радиальная) система распределения электриче­ской энергии обеспе­чивает высокую надёжность и живучесть судовой сети, так как выход из строя отдельного фидера не на­рушает питания других потреби­телей. Этот способ по­зво­ляет осуществить централизованное включение и отключение потребителей в требуемых сочетаниях. На крупных судах с мощными электростанциями трудно осуществить питание всех по­требителей непосредственно от ГРЩ, поэтому чаще приме­няют разновидность фидерной системы, при которой главные потреби­тели получают питание от ГРЩ, а остальные через вторичные РЩ. Такой способ ино­гда называют фидерно-группо­вой системой распределения электрической энер­гии.

Электроэнергетическая система судна содержит ряд от­дельных сетей распреде­ления электрической энергии: сило­вую, слаботочную, радиотрансляционную, сети нормального и ава­рийного освещения, сигнализации и др. Ответственные по­тре­бители должны получать питание от ГРЩ по двум отдельным независимым фидерам, имеющим защиту от токов короткого за­мыка­ния (к.з.) и перегрузок. Те из ответственных потреби­телей, которые получают питание от АРЩ, должны иметь второй фидер питания от ГРЩ и в нормальных усло­виях, обеспечиваться электрической энергии от основной электростанции.

 

8.2. Переключение питания потребителей

Ответственные судовые потребители должны получать пита­ние по двум фидерам: основному и резервному. Переключение пи­тания с одного фидера на другой осу­ществляется ручными или автоматическими переключателями.

Автоматические переключатели АП обеспечивают переключение нагрузки с основ­ной сети на резервную без вмешательства об­служивающего персонала при исчез­новении или снижении на­пря­жения в основной сети. После восстановления на­пряжения ос­новной сети автоматически произво­дится обратное переклю­че­ние.

Наряду с АП на судах применяют автоматические переклю­ча­тели-пускатели АПП. Они представляют собой; комбинацию из автоматического пере­ключателя и маг­нитного пускателя и предназначены для пуска, остановки, зашиты от перегрузок и автоматического переключения питания нереверсивных АД с основной сети на резервную.

Промышленностью выпускаются АП и АПП на токи от 25 до 200 А при напряже­ниях нормальной и повышенной частот 220В и З80В. Вся аппаратура размешается в шкафах брызгозащищённого испол­нения, выполненных из алюминиевого сплава. Схемы АП и АПП во многом аналогичны. Приведённая упрощен­ная схема поясняет принцип работы АП.

В схеме (рис.8.2) используются контакторы основной КО резервной КР сетей и трансфор­маторы Tpl и Тр2 с выпрямителями BI и В2.

 

 

Рис.8.2. Схема автоматического переключения питания

При наличии питания в основной и резервной сетях на выходах обоих выпрямителей имеется напряжение. Нор­мально потребители получают питание от основной сети, поэтомусхе­мой преду­смат­ривается подача напряжения на катушку контактора основной сети КО через размыкающие блок - контакты КР контактора резервной сети. Контактор КО сра­батывает, замы­кает свои глав­ные контакты в цепи питания потребителей и раз­мыкает блок - контакты в цепи катушки контактора КР.

При исчезновении или снижении напряжения основной сети до 0,5-0,7 номиналь­ного значения якорь контактора КО отпа­дёт, его главные контакты разомкнутся, а блок - контакты замкнутся, обеспечив подачу питания на катушку контактора КР. Главные контакты контактора КР замк­нутся, и потреби­тели начнут получать питание от резерв­ной сети. Одновре­менно разомкнутся блок - контакты кон­так­тора КР, осуществляя блокировку контактора КО.

Для того чтобы при восстановлении напряжения произошло об­ратное переключе­ние питания с резервной сети на основную, схема АП должна содержать ряд до­полнительных элементов, ко­торые на рис.8.2 не показаны.

 

9. Распределительные устройства

К распределительным устройствам (РУ) (см. рис.9.1.) относятся все виды вторичных распределительных щитов, а также СЯ, соединитель­ные крестовые коробки, ШР (штепсельные разъемы) и другие устройствам помощью которых подводится питание к группам и отдельным кабельным линиям потребителей.

 

 

Рис.9.1. Схема распределительного устройства

Основными элементами РЩ являются шины, коммутационно-защит­ные аппара­ты, контрольно - измерительные и сигнальные при­боры. В настоящее время на судах находят распространение РЩ, состоящие из типовых блоков. Применение блочной конст­рукции позволяет сократить сроки проектирования щитов, уп­ростить их монтаж и ремонт благодаря использованию унифицированных деталей.

Токораспределительные шины имеют соответствующую окраску. На щитах постоянного тока шины положительной полярности окра­шивают в красный цвет, отрицательной - в синий, уравнительные шины - в белый. Шины щитов трёхфазного переменного тока имеют зелёный, жёлтый и фиолетовый цвета соответственно для фаз А,В,С (нулевой провод - серый цвет).

Внутренняя схема РУ трёхфазного тока блочной конструкции с коммутационно-защитными автоматами АВ в цепях отходящих че­тырёх фидеров, сигнальной лампой ЛП, включённой через пре­до­хранители и конденсаторами защиты от радиопомех С Нормализованные РЩ отличаются по роду тока и величине номиналь­ного напряжения, числу и типу автоматов, се­чению питающих кабелей и типу кор­пуса. Если схема и ха­ракте­ристики проектируемого РЩ не соответствуют данным нормализо­ванных щитов, то его изготовляют по индивидуальным чер­тежам.

 

9.1. Исполнение электрораспределительных устройств

По форме исполнения электрораспределительные устройства (ЭРУ) как и другие виды оборудования, разделяются на откры­тые, защищенные, брызгозащищенные, водозащи­щённые и герметич­ные.

При защищенной форме исполнения РЩ имеют специальную за­щиту от случайных по­паданий посторонних предметов на токове­дущие части. Вся аппаратура в таких щи­тах, за исключением контрольно - измеритель­ной, располагается с задней стороны щита, а на лицевую сторону его панелей выводятся только руко­ятки и маховики управления. С верхней и боковых сторон щита устанавливают ограждения из металли­ческих сеток. Переборка или борт судна обычно служат тыльным ограждением щита.

Брызгозащищенные ЭРУ имеют ограждения не из сеток, а из листовой стали (исключает возможность попадания капель воды под углом 45^о).

Небольшие распределительные устройства при защищенной и брызгозащищённой формах исполнения обычно заключаются в ме­таллические ящики с дверцами, но без уплотняющих прокладок и сальников.

Водозащищённым исполнением устройства называют такое, при котором исключена возможность проникновения воды внутрь уст­ройства при обливании его в любом на­правлении струёй воды под давлением 2 атм. с расстояния 5 метров в течение 5 ми­нут.

Щиты герметичного исполнения отличаются от щитов водоза­щищённого исполнения лучшей уплотнённостью, большей жёстко­стью и прочностью корпуса, не допускающего деформаций и т.п. Обеспечивается нормальная работа при погружении до 10 м.

 

9.2. Аппаратура распределительных устройств

Электрическая аппаратура, устанавливаемая в щитах, по своему назначению разделя­ется на коммутационную, защитную, измерительную, регулирующую и сигнальную.

 

9.2.1. Коммутационная аппаратура

Устройства, предназначенные для включений, отключений или переключений электри­ческих цепей, называют коммутационными аппаратами.

Коммутационные аппараты, устанавливаемые на РЩ, разделя­ются на выключа­тели и переключатели.

Выключателями называют аппараты, служащие для замыкания и размыкания электри­ческих цепей, а переключателями - аппараты, предназначенные для переключения одной или нескольких цепей. По устройству они делятся на выключатели рубящего типа и пакетные выклю­чатели (переключатели).

 

9.2.2 Защитная аппаратура

Устройства, предназначенные для автоматического отключения электрических цепей при нарушении их электрических параметров нормальной работы, называют защитными устройствами или защит­ной аппаратурой. В качестве такой аппа­ратуры на щитах уста­навливаются плавкие предохранители, автоматы, реле защиты.

Основными требованиями, которые предъявляются к защитным аппаратам, явля­ется надёжность действия, т.е. способность ап­паратов защищать электрические установки от перегрузок, к.з. и избирательность.

Под избирательностью или селективностью защитных аппара­тов понимается спо­собность этих аппаратов реагировать только на заранее установленную электриче­скую величину. Эта способ­ность защитных аппаратов обеспечивает опре­делённый по­рядок их срабатывания.

Плавкие предохранители (патронные и трубчатые). Способы присоединения: пе­реднее, заднее, комбинированное.

Автоматами называют электрические аппараты, предназначен­ные для автомати­че­ского размыкания электрических цепей при возникновении в них ненормальных усло­вий работы: к.з., пере­грузок, снижение напряжения и т.д. Автоматы предназнача­ются также для нечастых включений и отключений электрических це­пей. Автоматы бы­вают одно, двух, трёхполюсные и изготовляются на различные токи и напряжения.

По роду выполняемой задачи автоматы можно разделить:

- с защитой от максимального тока, действующие при увели­чении тока

выше заданного предела;

- с защитой от минимального напряжения;

- с защитой от обратного тока и другие.

Принцип действия автомата с защитой от максимального тока заключается в сле­дующем (рис.9.2): при нормальной работе автомат удерживается во включённом положении собачкой С с защелкой. При достижении тока значения выше предельной заранее установлен­ной максимальной величины, электромагнит Э, преодолевая действие установочной пружины У, притягивает якорь Я и этим освобожда­ет защёлку автомата. Под дейст­вием отклю­чающей пружины П размыкаются контакты А и, следовательно цепь потре­бителя.

 

 

Рис.9.2. Принцип действия автомата с за­щитой от макси­мального тока

Изменяя натяжение установочной пружины У, можно менять величину тока, при которой происходит срабатывание автомата.

Принцип действия автомата с защитой от минимального на­пряжения

(рис. 9.3) состоит в том, что при наличии в сети нор­маль­ного напряжения электромагнит Э, притягивая якорь и пре­одолевая натяжение пружины У, удерживает собачку С в рабочем положении.

При уменьшении напряжения ниже нормы электромагнит отпус­кает якорь и освобож­дает защёлку автомата. Под действием пру­жины П контакты А размыкаются, благодаря чему размыкается цепь приёмника тока.

 

 

Рис. 9.3. Принцип работы автомата от минимального на­пряжения

Принцип действия автомата с защитой от обратного тока (Рис.9.4.) основан на взаимо­действии магнитных полей парал­лель­ной и последовательной катушек электро­магнита Э.

 

 

Рис. 9.4. Принцип работы автомата от обратного тока

Катушки включаются так, что магнитные поля, создаваемые каждой катуш­кой, действуют противопо­ложно друг другу. Такое включение катушек носит название дифференциального включения. При измене­нии направления тока в последовательной катушке действие маг­нитных полей катушек будет согласным, в ре­зультате получа­ется сильное намагничивание электромагнита. Последний преодоле­вая действие пру­жины У притянет якорь Я и освободит защёлку авто­мата. Под дей­ствием пружины П, контакты А разомкнутся и разорвут цепь тока.

Схемы включения элементов автомата минимального напряжения и обратного тока показаны на рис. 9.5.

 

 

Рис.9.5. Схемы включения элементов автомата

а – минимального напряжения, б – обратного тока

 

9.3. Номинальные параметры и качество электрической энергии

Судовая электроэнергетическая система должна обеспечивать надёжное, экономическое генериро­вание и распре­деление электрической энергии требуемого качества, а также иметь оптималь­ное со­четание стоимости монтажа и эксплуатации при удовлетворительных массогаба­рит­ных показателях, как отдельных элементов, так и всей системы в це­лом. Технико-экономические показатели СЭЭС определяются ра­циональным выбором рода тока, частоты и ве­личины напряжения в системе, которые являются основными па­рамет­рами СЭЭС.

Род тока СЭЭС по Правилам Регистра допускается как посто­янный, так и переменный (однофазный и трёхфазный).

Сравнительные диаграммы масс электрических двигателей по­стоянного тока (1) серии П и переменного тока (2) серии АОМ с частотой вращения до 1500 об/мин. показаны на рис.9.6.

 

 

Рис.9.6. Сравнительные диаграммы

Преимущественное распространение на современных судах по­лучили СЭЭС пе­ременного тока, что обусловлено более вы­сокими технико-экономическими характе­ристиками электриче­ских машин переменного тока (особенно асинхрон­ных корот­козамкнутых элек­трических двигателей и трансформаторов). Короткозамкнутые АД, применяемые в СЭЭС составляют наибольшую по мощности группу потребителей электрической энергии на судне. Благодаря отсут­ствию коллекторного аппарата они по сравнению с машинами по­стоянного тока они более надёжные и удобные в эксплуа­тации, более дешёвые (~20-30%) и ком­пактные по массогабаритным показателям на 20-50%.

Внедрению переменного тока на судах в течение дли­тельного времени препятствовали плохие пусковые и регу­лировочные ха­рактеристики АД: значительные величины пус­ковых токов, вызы­вающих большие провалы напряжения источ­ников – генератора пе­ременного тока и сложность ре­гулирования в широких пределах частоты вращения.

Применение многоскоростных АД и использование полупровод­никовых (тиристорных) управляемых преобразователей частоты в настоящее время обеспечи­вает необходимое регулирование их частоты вращения.

Современные морские СГ самовозбуждающегося типа позво­лили достигнуть требуемой стабильности напряжения в стати­ческих и динамических режимах, в том числе и при пусках АД. По надёж­ности и массогабаритным показателям самовозбуж­дающиеся ге­нераторы переменного тока и генераторы постоянного тока отличаются несущественно.

Электрические кабели в сетях переменного и постоянного тока характеризуются примерно одинаковой надёжностью. Массы единицы длины кабелей постоянного и переменного тока для од­ного и того же напряжения при небольших сечениях до 10 мм² имеют близкие значения. При значительных сечениях большую удель­ную массу имеют кабели переменного тока.

Трансформаторы в системах переменного тока обеспечивают возможность разделе­ния их сетей на контактно несвязанные уча­стки и получение необходимого для потребителей снижения на­пряжения.

Напряжение в СЭЭС определяет массогабаритные показа­тели э/о, его надёжность, степень опасности поражения элек­триче­ским током.

Правилами Морского Регистра допускается применение ряда номинальных напряжений питания судовых потребителей.

Габариты и вес электрических машин в диапазоне напряжений до 380В практи­чески не зависят от величины напряжения и оп­ределяются мощностью. Вес и габариты аппаратов зависят от напряжения.

Решающим в выборе величины напряжения является вес ка­бельной сети. Вес кабелей и проводов при одинаковом количестве жил опреде­ляется их сечением, поскольку изоляция на напряжение до 380В остаётся неизменной.
Сечения кабелей и проводов выбираются в зависимости от ве­ли­чины передаваемого по ним тока. Значение тока определяется по формулам: