摘要：在实际的船舶设计中，良好的电气设计是船舶整体稳定性的基础，通过科学的电气设计，从船舶自身的大小出发，分析电气对系统的影响，以固定规格，对船舶资料核查，检查实际设备和设计是否一致，针对检查结果，进一步分析设计是否合理，满足当下船舶稳定发展的必要要求，促进船舶整体质量的稳定性。船舶电气设计受电气设备、线路等因素影响，设计中易出现问题，应重视图纸设计，减少不合理现象出现，保障船舶质量。
关键词：船舶；电气设计；常见问题；处理
社会进步背景下，人们对船舶安全性提出新的要求，在SOLAS制定生效影响下，船舶应规范自身电气设计，结合当下时代对船舶质量的要求，分析当下，船舶系统中存在的问题，分析问题产生的原因，并总结出合理的建议、策略[1]。此文主要针对常见的电气设计内容详细分析，将现代化技术及科研成果，和船舶电气设计相结合，实现更新、优化船舶电气设计的最终目的。
1.船舶电气设计中的常见问题
1.1设备资料及图纸的核对
在船舶电气设备资料及图纸的核对上，在设备购买之初就应详细核对，和商家建立必要联系，针对断电器、图纸、电缆、终端设备等，分析实际性能及作用，确保断电器等设备在实际使用中具有稳定性和连续性。电气设计中，应考虑到不同船舶的特殊性，分析用到的用电器数量、功率，合理设计，避免不科学设计造成电气设备过多或过少，造成电气设备不能满足要求，或电气设备投入成本过大。确保设备使用具有便利性，便于使用及维护，图纸中图形、符号、数字应较严格核对，分析不同设备功率能否满足船舶不同区域使用需求，避免用电器功率、容量等不合理，以其安全问题[2]。例如，在电缆选择上，应区分于防火区域，按照规格、截面积、耐火程度选择，避免电缆老化严重、不能合理使用等现象出现。
1.2持续供电问题
船舶航行中，需要源源不断的电力给予必要支持，应确保电源持续供电、设备正常工作、安全工作。船舶自身的主要电源是支持整个船舶运行技术，应确保电源的操作稳定。电源自身供电，以发动机为动力源，不同发动机构成有效电力保障，再某台发动机发生意外事件后，其并不影响其他发动机稳定运行。在启动并工作中，应针对国家规范要求，在短时间内能够达到“立即启动”例如，在小型船舶上，其一般由一台发动机供电，若发动机故障，应在30s连接主板反馈信息给另一发电机，实现供电。对两台及以上发电机供电的船舶，若发动机故障，一些不重要的设备应停止工作，为航行、操作等重要设备工作让出电力支持。
船舶航行中，一些设备关系到传播航行稳定，一些设备在航行中不需要连续工作。于此，船舶应分清楚设备的重要性，确保重要设备持续工作[3]。
若船舶自身的电力系统不能够稳定工作，出现意外事故，则应选择维护船舶航行、基础性照明等设备正常工作，为少量的重要设备供应电力。IEC中，其对船舶重点设备有明确要求，应及时送审，确保重点设备个参数稳定。选择性保护分为过载和短路保护，过载保护是以电流判断是否断电，短路是以时间判断是否断电。
2.选择性保护的落实
船舶电气设计中应重视电力保护和船舶稳定运行之间的必要联系，针对容易出现的故障提前设计分析，提供预防、检测、应急处理方式，以选择性的保护电气实现对故障电路控制，根据电流原则，诊断过载的电流大小，以此实现对断路器自动化控制。在短路选择上，遵循时间原则，在串联电路上，上级保护时间长，下级保护电路动作慢，相应的，对船舶中重要电气设备保护上，必须通过主汇流供电，实现度供电设备协调控制，确保对船舶重要电气设备安全控制。
3.船舶电气设计中自动化控制技术
3.1电力推进技术
电力推进技术在船舶电气设备中有广泛应用，一些小型船舶当中，以电力推进技术作为船舶航行动力，能够快速响应操作。可以将电力推进技术应用到大型船舶技术中，以推进技术，优化大型船舶动力系统。传统大型船舶动力系统主要以柴油机、燃气轮机提供动力，现代化电力推进技术可确保船舶自动化技术安全应用，以该技术为支持，实现对大型船舶各方面的自动化控制、智能化控制。电力推动技术根据自身安装动力差异性，可以针对电动机不同，以吊舱、机舱划分。按照船舶电源形式供给不同，分为直流传动、交流传动。当下，交流传动相比于直流传统安全性更好，操作简便，具有实际推广性意义。
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3.2电磁干扰屏蔽
电磁干扰产生将影响船舶航行稳定性，且电磁干扰存在于船舶航行全过程，对专业人员操作设备、设备稳定工作有重要影响。船舶中自动化技术会受电磁干扰，产生事物操作，因此，在船舶航行中，应给予电磁干扰作重视，注重电磁干扰屏蔽技术的应用。应深入分析电磁干扰屏蔽技术，实现对电磁干扰的高效屏蔽，通过对电磁干扰源隔绝，减低电磁干扰影响。
3.3电磁容错技术
电磁容错技术是对船舶系统的维护技术，其表现出对系统故障的处理能力。船舶运行当中，若电气自动化技术自身故障，无法正常工作，应及时解决故障，避免电气控制异常，给船舶运行造成严重影响。电磁容错技术可以在电气自动化技术故障时，针对故障发生原因预判，故障发生时，及时报警，和重要设备、系统断开连接，降低故障造成的危害。通过电磁容错技术，可以及时发现故障产生原因，细化到源头，为工作人员更好解决问题提供有力支持，发挥电气自动化技术最大化价值。
3.4断路器选择
断路器属电气设计中关键内容，可确保设备供电的稳定性，为船舶航行提供连续性供电保障。船舶使用断路器，控制断路器自身的分断能力（额定），处于安装点最大预期短路电流。但是，在交流电路设计中，电力电气应确保短路分断能力能够大于安装点预期短路电流。使用船舶航行，影响航行的设备、影响控制的设备，对应的断路器额定分断能力都要在安装点最大预期短路电流之上，保证其自身稳定工作。船舶自身的一些重要设备，尤其是设备的交流电气系统中，许确保短路分断在安装点预期对称短路电流上。
船舶中，一些具有短暂延时性质断路器，在开关上，需分析断路器额定短时耐受能力，观察耐受数值大小，确定安装点断路器出头分断瞬时最大预期电流和数值具有一致性。交流电气系统当中，船舶运行需要求，其额定短时间耐受电流，大于触头分断瞬时预期对称电流。
在船舶需要使用短路电流时，也要对具体的数值进行计算，断路器触头动作发生设备的短路电流，观察数值。延长时间较长的船舶电气断路器，要保障其稳定性，就必须计算安装点稳态短路电流，分析电流数据是否合理。
3.5耐火电缆选用
船舶火灾造成的危害影响较大，危及乘客人身安全、财产安全及船舶自身稳定，造成严重社会影响。船舶电气电缆选用应采用防火电缆。耐火电缆在失火发生时，可继续稳定工作。但是，考虑到耐火电缆成本高昂，以及不同设备重要性问题，应在紧急报警系统、探火、失火报警、公共广播、动力操作、动力系统及防火门指示、应急照明、低位照明等系统上设置耐火电缆，确保意外发生后，各个基础性内容仍能够稳定运行。
3.6应急发电机调速试验
对船舶应急发动机进行调速试验可确保发动机处于正常工作状态，在发生以外事故时可以及时工作，确保船舶电气系统稳定运行。传统的应急发动机调速中，为其突加100%发电机额定负荷开展试验，但是这种试验方式只是针对应急发电机原动机，为非涡轮增压情况。当下船舶吨位逐渐增大，应急发动机容量逐渐增大，该情况下，应急发动机多采用涡轮柴油机作为应急发电机原动机，原本应急调试试验已经不适应时代发展需求。因此，可以对平均有效压力在8bar以下的柴油机，采取突加100%发电机方式调试试验，对于平均有效压力大于8bar的柴油机，则采取一次突加符合负荷在规范要求以上的应急负荷，之后突加剩余负荷，满足需求。
3.7配置电子海图及显示装置
在电子信息技术不断进步的今天，可以将电子海图和显示装置应用到船舶上去，以电子海图代替传统的纸海图。但是，在实际使用中，采用电子海图航行，对应电子海图要有备份，可以采用纸海图+电子海图及显示装置的方式指导船舶稳定航行的，对电子海图不能涉及的区域，采用纸海图指导。
结束语
综上所述，对船舶电气设计常见问题与处理对策分析，分析船舶电气设计中的常见问题：设备资料及图纸的核对；持续供电问题；对选择性保护的落实研究，提出船舶电气设计中自动化电气设计：电力推进技术；电磁干扰屏蔽；电磁容错技术；断路器选择；耐火电缆选用。
参考文献：
[1]赵进，赵琳，鲍雷，等.船舶电气设计常见问题分析与处理方法[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017（1）：181-182.
论文作者:翁逸亭,徐鸣蔚
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/13
标签：船舶论文; 设备论文; 技术论文; 海图论文; 断路器论文; 电气设计论文; 电流论文; 《电力设备》2019年第2期论文;