Основы электротехники и электрооборудование судов

Напряжение на концах вторичной обмотки зависит от числа витков в этой обмотке. Если число витков вторичной обмотки равно числу витков первичной обмотки, то напряжение тока во вторичной обмотке будет таким же, как и в первичной обмотке. Если число витков вторичной обмотки будет меньше числа витков первичной обмотки, например, в два раза, то и напряжение, даваемое вторичной обмоткой, будет в два раза меньше, чем в первичной обмотке.

Трансформатор, дающий напряжение меньше, чем в цепи первичной обмотки, называется понижающим, а трансформатор, дающий напряжение больше, чем в цепи первичной обмотки, называется повышающим.

Если вторичная обмотка разомкнута с цепью, а к зажимам первичной обмотки подается питание, то такой режим работы трансформатора называется холостым ходом.

Рис. 13 Принципиальная схема устройства трансформатора

1 - сердечник; 2, 3 - катушки



Если не считать потерь на нагревание проводников обмоток и сердечника трансформатора, то при трансформации первичный и вторичный токи приблизительно обратно пропорциональны числам витков соответствующих обмоток, а э. д. с. первичной и вторичной обмоток прямо пропорциональны числам витков соответствующих обмоток. Мощность первичного тока в трансформаторах приблизительно равна мощности вторичного тока, а силы токов в обмотках трансформатора обратно пропорциональны напряжениям на этих обмотках.

Чтобы трансформировать трехфазный ток, применяют трехфазные трансформаторы с тремя первичными и тремя вторичными обмотками (трехстержневые) или групповые, которые составляются из трех однофазных (в каждую фазу включают по трансформатору). Первичные и вторичные обмотки могут соединяться между собой звездой или треугольником. Процессы, происходящие в каждой фазе трехфазного трансформатора, в принципе не отличаются от таковых в однофазных трансформаторах.

Кроме трехфазных, применяются (в основном для установок низкого напряжения) так называемые автотрансформаторы, у которых имеется только одна обмотка, часть которой является общей для первичной и вторичной цепи.

На судах применяются специальные типы судовых трансформаторов для установки на открытых палубах и в закрытых помещениях. Все судовые трансформаторы выпускаются в закрытых кожухах, снабженных лапами для крепления.

Трансформатор перед включением в цепь необходимо осмотреть и убедиться в отсутствии посторонних предметов, грязи, воды и масел на нем и вблизи вентиляционных отверстий.



3.7 Асинхронные двигатели

Асинхронными называются двигатели, у которых частота вращения ротора отстает от частоты вращения магнитного поля статора при прохождении в его обмотках трехфазного тока.

При прохождении в обмотках статора трехфазной машины трехфазного тока возникает вращающееся магнитное поле, под действием которого в роторе индуктируется электрический ток. В результате взаимодействия вращающегося магнитного поля статора с токами, индуктируемыми в проводниках ротора, возникает механическое усилие, действующее на проводник с током, которое и создает вращающий момент, приводящий в движение ротор. При этом частота вращения ротора у асинхронного двигателя всегда меньше частоты вращения вращающегося магнитного поля статора за счет скольжения ротора, которое у современных двигателей составляет примерно 2-5%.

Таким образом асинхронный двигатель получает энергию, подводимую к ротору вращающимся магнитным потоком (индуктивно), в отличие от двигателей постоянного тока, у которых энергия подводится по проводам. Асинхронные двигатели в отличие от синхронных возбуждаются переменным током.



Рис. 14 Асинхронные электродвигатели:

а - общий вид асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором;

б. в-соответственно. статор и ротор асинхронного короткозамкнутого электродвигателя;

г - общий вид асинхронного электродвигателя с фазным ротором;

д - ротор асинхронного электродвигателя с контактными кольцами

Асинхронный двигатель, как и синхронный, состоит из двух основных частей: статора с обмотками фаз, по которым проходит трехфазный переменный ток, и ротора, ось которого уложена в подшипниках. Ротор может быть короткозамкнутым и фазным (рис. 14).

Короткозамкнутый ротор (рис. 14, в) представляет собой цилиндр, по окружности которого параллельно его оси расположены проводники, замкнутые между собой с обеих сторон ротора кольцами (в виде беличьего колеса).

Асинхронный двигатель с таким ротором называется коротко замкнутым. К его недостаткам относятся: малый пусковой момент и большой ток в обмотках статора при пуске. Если хотят увеличить пусковой момент или уменьшить пусковой ток, применяют асинхронные двигатели с фазным ротором (рис. 14, г). У этих двигателей на роторе размещают такую же обмотку, как и на статоре. При этом концы обмоток соединяют с контактными кольцами (рис. 14, д), расположенными на валу двигателя. Контактные кольца при помощи щеток соединяются с пусковым реостатом.

Для пуска двигателя в питающую цепь включают статор, после чего постепенно выводят из цепи ротора сопротивление пускового реостата. Когда двигатель пущен, контактные кольца при помощи особых приспособлений замыкаются накоротко, а щетки поднимаются над кольцами.

Рис. 15 Продольный разрез асинхронного электродвигателя с фазным ротором

1 - вал; 2, 4 - пазы; 3 - обмотка ротора; 5 - обмотка; 6 - корпус; 7 - ручка; 8 - контактные кольца

Остановка электродвигателя производится простым выключением рубильника. После остановки двигателя необходимо опустить щетки и разомкнуть контактные кольца.

На рис. 15 показан продольный разрез асинхронного двигателя с фазным ротором. На валу 1 двигателя имеется механизм для замыкания контактных колец 8 и подъема щеток ручкой 7. В корпусе 6 статора помещена обмотка 5, уложенная в пазы 4 стали статора. В пазах 2 стали ротора лежит обмотка 3 ротора.

Пуск в ход электродвигателя с короткозамкнутым ротором может быть осуществлен непосредственным включением рубильника на полное рабочее напряжение цепи (способ прямого пуска). Однако вследствие резкого возрастания индуктируемой э.д.с. и пускового тока напряжение в цепи в пусковой момент снижается, что отрицательно сказывается на работе приводного двигателя и других потребителей, питающихся от этой цепи.

В случае большого пускового тока для его уменьшения асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором обычно пускают двумя способами: переключением обмоток статора в момент пуска со звезды на треугольник, если обмотки статора при нормальной работе электродвигателя соединены треугольником, или включением электродвигателя через пусковой реостат (или автотрансформатор) в цепи статора.

Остановка электродвигателя производится выключением рубильника. После остановки электродвигателя пусковой реостат или автотрансформатор полностью вводится. Частоту вращения асинхронных двигателей регулируют, изменяя сопротивление реостата, включенного в цепь ротора (у электродвигателей с фазным ротором), и переключая статорные обмотки для изменения числа пар полюсов (у электродвигателей с короткозамкнутым ротором).

Изменение направления вращения асинхронных электродвигателей достигается изменением направления вращающегося магнитного поля статора путем переключения любых двух из трех фаз обмотки статора (с помощью проводов, соединяющих зажимы статорной обмотки с цепью) при помощи обычного двухполюсного переключателя.

Асинхронные двигатели просты по конструкции, обладают по сравнению с двигателями постоянного тока меньшими размерами и массой, вследствие чего они значительно дешевле. Кроме того, они более надежны в эксплуатации, требуют меньшего внимания при обслуживании из-за отсутствия у них вращающегося коллектора и щеточного аппарата; они обладают более высоким КПД, аппаратура управления ими значительно проще и дешевле, чем у двигателей постоянного тока. Асинхронные двигатели работают без искрообразования, которое возможно в машинах постоянного тока с нарушенной коммутацией, поэтому они более безопасны в пожарном отношении.

Перечисленными основными преимуществами асинхронных двигателей объясняется современная тенденция повсеместного внедрения переменного тока на морских судах. Следует отметить, что в промышленности асинхронные двигатели давно завоевали господствующее положение по сравнению с другими типами электродвигателей.

Асинхронные двигатели строятся мощностью от долей киловатта до многих тысяч киловатт. На судах морского флота в основном применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, которые выпускаются в водозащищенном и брызгозащищенном исполнении и рассчитаны на напряжение 380/8 В.



4. Электрооборудование судов

К судовому электрооборудованию относятся: судовые электростанции, распределительные коммутационные, защитные, электроизмерительные, пускорегулирующие и сигнальные устройства и приборы.

4.1 Судовые электростанции

Назначение и типы судовых электростанций

Судовая электростанция (СЭС) является одной из основных частей судовой энергетической установки. Она обеспечивает электроэнергией всех потребителей судна в любом режиме работы.

(Основными режимами работы судна являются: ходовой, стоянка в порту с грузовыми операциями, стоянка в порту без грузовых операций, маневровый, аварийный (возникновение пожара, получение судном пробоины).

СЭС подразделяются:

- по назначению - на основные, аварийные и специальные.

Основная электростанция на теплоходах обеспечивает электроэнергией всех потребителей в обычном ходовом режиме работы судна с помощью дизель-генераторов, турбогенераторов (ТГ) или валогенераторов. Аварийный режим работы судна обеспечивается аварийной электростанцией.

Помещение аварийной электростанции располагается за пределами машинного отделения. В нём расположены: аварийный дизель-генератор (АДГ), аварийный распределительный щит (АРЩ), цистерна запаса топлива, аккумуляторные батареи или другие стартерные устройства для АДГ.

Специальные СЭС устанавливают на судах с электродвижением.

- по роду тока различают СЭС на постоянном или переменном токе;

Род тока электростанции определяется потребителями электроэнергии. На судах морского флота используется в основном переменный ток В качестве источников тока разрешается использовать генераторы с номинальными стандартными напряжениями: постоянного тока - 27, 115 и 8 В; переменного трёхфазного тока - 133, 8 и 400 В. Номинальная стандартная частота переменного тока 50 Гц.

В состав СЭС входят:

- источники тока - дизель-генераторы, турбогенераторы, валогенераторы, аккумуляторы, батареи;

- распределительные устройства - главный распределительный щит (ГРЩ), групповые щиты, аварийный распределительный щит (АРЩ);

- электрическая сеть с приборами управления, контроля и защиты.

Под электрической станцией понимают совокупность ряда механизмов, машин, приспособлений и устройств. В состав электрической станции входят первичные двигатели, генераторы, главный распределительный щит со смонтированными на нем аппаратурой и различными вспомогательными устройствами. Обычно электрические станции на судах размещаются в машинных отделениях.

Источниками электрической энергии на судах служат генераторы как переменного, так и постоянного тока, приводимые в движение (первичными двигателями (двигателями внутреннего сгорания, паровыми машинами или турбинами), и аккумуляторные батареи.

Генераторы вместе с первичными двигателями называют агрегатами и по роду первичного двигателя разделяют на парогенераторы, турбогенераторы и дизель-генераторы. Паро- и турбогенераторы устанавливают на судах с пароэнергетическими установками, дизель-генераторы-на всех теплоходах, а иногда и на пароходах.

По назначению судовые электростанции разделяются на следующие.

1. Электрические станции небольшой мощности, предназначенные преимущественно для освещения судна; мощность этих электростанций, как правило, не превосходит несколько десятков киловатт. Такие станции устанавливают на судах, где вспомогательные механизмы не электрифицированы, а имеют паровой привод (на пароходах с паровыми поршневыми машинами).

2. Электрические станции, предназначенные для обеспечения работы вспомогательных механизмов и устройств и для освещения судна; мощность этих электростанций может достигать нескольких сотен и даже тысяч киловатт. Такие электростанции устанавливают на судах с паротурбинными, дизельными и газотурбинными установками, где вспомогательные механизмы электрифицированы.

3. Электрические станции, предназначенные для обеспечения работы гребной электрической установки судна, привода вспомогательных механизмов и устройств и освещения судна; мощность таких электростанций достигает нескольких тысяч киловатт. Они устанавливаются на турбо- и дизель-электроходах.

Судовые электростанции устанавливают как постоянного, так и переменного тока в соответствии с Правилами Регистра Украины. При применении постоянного тока обеспечивается возможность плавного регулирования частоты вращения электродвигателей в широких пределах, способность их к перегрузке и большой пусковой момент. При применении переменного тока обеспечивается простота и дешевизна исполнения двигателей, их небольшие масса и размеры, а также ряд других преимуществ. Кроме того, переменный ток можно трансформировать на различные напряжения.

На судах морского флота применяют постоянный ток напряжением 6, 12, 24, 110, 8 В и переменный ток напряжением 6, 12, 24, 127, 8, 380 В. Для силовых цепей допускается применение напряжения до 380 В при переменном токе и до 8 В-при постоянном токе. Для цепей освещения независимо от рода тока применяется напряжение 8 или 110/127 В и для низковольтного освещения - 6, 12 и 24 В.

Кроме главной судовой электростанции, на подавляющем большинстве морских судов устанавливается аварийная электрическая станция, способная обеспечить питанием и необходимым освещением приборы управления судном. Аварийная электростанция имеет, как правило, свой распределительный щит, источниками питания которого могут быть дизель-генератор и реже - аккумуляторная батарея соответствующей емкости. Независимо от наличия аварийной электростанции суда определенной категории (наливные, пассажирские, а также суда с электрифицированными вспомогательными механизмами) должны быть оборудованы малым аварийным освещением с питанием от специальной аккумуляторной батареи, автоматически включающейся при прекращении тока в судовой цепи освещения.

Аварийные электростанции

Аварийные источники электроэнергии предназначены для питания жизненно важных потребителей, при выходе из строя основной электростанции.

Аварийная электростанция располагается в отдельном помещении на уровне палубы переборок или выше палубы переборок, за пределами машинного помещения. В помещении АЭС располагаются: аварийный дизель-генератор (АДГ); аварийный распределительный щит (АРЩ); цистерна с аварийным запасом топлива и др. Помещение АЭС должно иметь выход на открытую палубу.

Аварийные дизель-генераторы предназначены для подачи питания (через АРЩ) на наиболее важные участки сети в случае выхода из строя главной электроэнергетической установки вследствие пожара, затопления или другой причины. АДГ должны обеспечивать работу АЭС в течение не менее 12 часов.

АДГ должны надёжно запускаться из холодного состояния. Пуск АДГ может осуществляться с помощью воздуха от автономного пускового баллона, с помощью гидравлического стартёра или с помощью электрического стартёра, питающегося от кислотных аккумуляторных батарей. Аккумуляторные батареи заряжаются от сети через зарядное устройство (соответствующий трансформатор - выпрямитель).

Согласно требованиям Регистра, каждый аварийный дизель-генератор должен иметь не менее двух автономных источников пуска.

АДГ небольшой мощности (до 60 кВт) могут иметь воздушное охлаждение. АДГ более мощные (от 60 кВт до 250 кВт и выше), как правило, имеют жидкостное охлаждение. В качестве охлаждающей жидкости применяется пресная вода или антифриз (в случае, если судно работает в условиях низких температур).

Основными потребителями электроэнергии, вырабатываемой аварийным дизель-генератором, являются: аварийный электропривод рулевой машины; аварийный электропожарный насос; аварийное освещение (большое); авральная и аварийная сигнализация; сигнально-отличительные огни; электрорадионавигационные приборы и другие приборы и механизмы, работа которых непосредственно влияет на безопасность мореплавания.

Дополнительно к АДГ на судах предусмотрена аккумуляторная батарея, как кратко-временный источник электроэнергии для особо ответственных потребителей, таких как аварийное освещение (малое), сигнально-отличительные огни (резервные), радиосвязь и другие.

Аккумуляторные батареи

На морских судах аккумуляторные батареи являются основным источником электроэнергии в дизельных установках с электропуском. Например, для пуска аварийного дизель-генератора (АДГ), двигателей спасательных шлюпок, аварийного дизель-пожарного насоса и др.

Также аккумуляторные батареи служат для питания сети аварийного освещения. При работе аккумуляторные батареи расходуют накопленную энергию (разряжаются), поэтому возникает необходимость их зарядки. Для зарядки аккумуляторных батарей на малых судах используется зарядный генератор, навешанный на двигатель. На морских судах зарядка производится от судовой электростанции через зарядные устройства.

Обслуживание генератора во время работы

Во время работы генератора необходимо периодически следить: за величиной напряжения по вольтметру, за нагрузкой генератора по амперметру и ваттметру, за величиной сопротивления изоляции сети по мегомметру; за работой щёток и контактных колец, за нагревом генератора и его аппаратуры, за нагревом подшипников, за возникновением ненормального шума, за уровнем масла в масляных ваннах подшипников (или за состоянием консистентной смазки), за состоянием воздушных фильтров вентилятора генератора и др.

При обнаружении ненормальностей в работе генератора и невозможности их устранения без остановки необходимо пустить другой генератор, перевести на него нагрузку, а неисправный генератор остановить.

4.2 Распределительные устройства. Общие сведения о коммутационных, защитных, электроизмерительных, пускорегулировочных и сигнальных устройствах и приборах

Вырабатываемая судовыми электростанциями электрическая энергия распределяется по потребителям через распределительные устройства, на которых сосредоточены необходимые для этой цели приборы и аппараты. К таким устройствам на судах относятся: главный распределительный щит, вторичные, групповые, отдельные и аварийные распределительные щиты.

При наличии на судне всех этих устройств от главного распределительного щита электрическая энергия распределяется по вторичным щитам, от них - к групповым, от групповых - к отдельным, обеспечивающим электроэнергией те или иные потребители. На многих судах групповые и отдельные щиты питаются непосредственно от главного распределительного щита.

Все распределительные щиты состоят из металлического каркаса и прикрепленной к нему панели. По конструкции распределительные щиты бывают открытого и закрытого типа. На щитах открытого типа все приборы и аппараты располагаются на лицевой стороне; на щитах закрытого типа на лицевой стороне размещаются лишь электроизмерительные приборы, а от других приборов и аппаратов на лицевую сторону выводятся лишь рукоятки (маховики, ручки), сами же приборы, аппараты и все токоведущие части монтируются на задней стороне щита. Согласно Правилам Регистр'а Украины на морских судах допускается установка щитов только закрытого типа.

Количество панелей на главном распределительном щите определяется числом генераторов электростанции и количеством судовых потребителей тока. Обычно предусматривают самостоятельную панель, называемую генераторной, для каждого генератора и для отдельных групп потребителей тока (силовая цепь, цепь рабочего освещения, цепь нагревательных приборов и т.д.).

Все генераторы присоединяются к общим сборным шинам главного щита. Эти шины при помощи специальных устройств могут разделяться на секции для возможности отключения и ремонта их при работающей электростанции.

Все приборы, устанавливаемые на главном распределительном щите и других распределительных устройствах, по своему назначению могут быть разделены на следующие группы: коммутационные, защитные, электроизмерительные, пускорегулировочные, сигнальные.

Коммутационные приборы служат для включения, выключения и переключения. К, ним относятся: рубильники, выключатели и переключатели. С помощью этих приборов можно замыкать и размыкать электрические цели. Все эти приборы рассчитываются на определенную силу тока.

Защитные приборы служат для защиты электрических машин и проводников от чрезмерной перегрузки током и от других нарушений нормальной работы электроустановок. К ним относятся: плавкие предохранители (пробковые, пластинчатые и трубчатые), автоматические выключатели и реле (максимального, минимального и обратного тока).

Действие плавких предохранителей (пробковых, пластинчатых и трубчатых) заключается в том, что в цепь последовательно включают предохранитель - проводник такой длины и такого поперечного сечения, чтобы при прохождении через него тока выше допустимых норм он расплавлялся и защищаемая им цепь размыкалась.

Практика показывает, что плавкие предохранители удовлетворительно защищают от коротких замыканий, а от перегрузок - не всегда. Кроме того, после срабатывания (расплавления) этих предохранителей требуется их полная или частичная замена. Поэтому устанавливают более совершенные аппараты - автоматические выключатели и реле, применяемые для защиты генераторов и электродвигателей от минимального, максимального и обратного тока. Эти аппараты могут быть отрегулированы на определенный ток срабатывания и после срабатывания могут быть опять включены без замены каких-либо частей.

Электроизмерительные приборы служат для измерения значения проходящего по цепи тока (его силы, напряжения, сопротивления и др.). К основным электроизмерительным приборам относятся: амперметры, служащие для измерения силы тока; вольтметры, измеряющие напряжение; омметры и мегомметры, измеряющие сопротивление; ваттметры, измеряющие мощность; счетчики, измеряющие количество потребляемой энергии.

В качестве пускорегулировочных приборов наибольшее распространение на судах получили реостаты (пусковые, пускорегулировочные, регулировочные), представляющие собой резистор или набор резисторов с переключающим устройством. Пусковые реостаты служат для ограничения тока при пуске электродвигателей; пускорегулировочные - для ограничения тока при пуске электродвигателя и регулирования частоты его вращения; регулировочные - для регулирования напряжения генераторов постоянного и переменного тока, а также для регулирования частоты вращения электродвигателей постоянного тока.

Кроме реостатного управления, в зависимости от аппаратуры управление может быть контроллерным, контакторным и по системе генератор - двигатель, а по способу воздействия на аппаратуру - ручным, полуавтоматическим и автоматическим.

Сигнальная аппаратура служит для предупреждения обслуживающего персонала об отклонениях от нормального режима работы электрических машин, аварийных отключениях или неисправностях на определенных участках цепи. Простейшими и наиболее распространенными сигнальными приборами являются сигнальные электрические лампы, устанавливаемые на распределительных щитах.

4.3 Судовые электрические цепи и освещение

Под электрическими цепями понимают соединенные в определенном порядке провода, кабели, распределительные устройства и токоприемники.

На судах морского флота применяются цепи двухпроводные (при постоянном и переменном токе) и трех проводные (при переменном токе). Применяющиеся на судах цепи разделяются по назначению на силовые, электрического освещения, аварийного освещения, низковольтного, слабого тока и др.

Судовая силовая цепь состоит из отдельных цепей (фидеров), идущих от главного распределительного щита либо непосредственно к электродвигателям или другим силовым установкам, либо к вторичным распределительным (групповым) щиткам, называемым также подстанциями (или станциями), и уже от них - к электродвигателям. От главного распределительного щита обычно питаются наиболее ответственные электродвигатели, такие, как рулевой привод, брашпиль, шпиль, вентиляционные устройства, мощные нагревательные приборы, насосы машинно-котельных отделений. От вторичных распределительных щитков могут питаться электродвигатели однородных механизмов и различные токоприемники.

Судовые цепи электрического освещения различают первичные и вторичные. К первичной сети относятся фидеры, идущие от главного распределительного щита или подстанции освещения до групповых осветительных щитков. Вторичной цепью называют цепь, идущую от групповых щитков к приемникам.

Цепь аварийного освещения обычно питается от аварийного генератора или аккумуляторной батареи и служит для освещения наиболее ответственных участков судна в случае выхода из строя основной цепи освещения. К этим участкам относятся приборы: управления судном, постов управления главных двигателей и котлов, рулевой и штурманской рубок, постов управления вспомогательными механизмами ответственного назначения и противопожарным оборудованием, распределительных щитов и т.д.

Цепь малого аварийного освещения, как правило, питается от аккумуляторных батарей и обеспечивает в течение 3 ч питание основных точек управления судном и энергетической установки, выходов из машинно-котельного отделения, помещения аварийной электростанции, штурманской рубки и радиостанции, коридоров жилых и служебных помещений, шлюпочной палубы, мест спуска спасательных шлюпок и т.д.

Цепь низковольтного переносного освещения служит для питания переносных ламп, используемых при осмотрах котлов, различных емкостей, энергетических установок, механизмов и пр. Напряжение этой цепи обычно не более 24 В. Цепь слабого тока служит для питания радиостанции, телефонной связи, телеграфа, пожарной и других видов сигнализации.

Все электрические цепи на судах выполняются проводами, кабелями и шнурами.

Проводом называется голая или изолированная проволока или жила, не покрытая тяжелой металлической или резиновой защитной оболочкой. Кабелем называется проводник из одной или нескольких изолированных жил, заключенных в тяжелую металлическую или резиновую оболочку. Шнуром называется проводник из двух или нескольких соединенных вместе изолированных гибких жил. На судах применяются только изолированные проводники. Каждый изолированный проводник (провод, шнур и кабель) состоит из проводящей ток медной жилы (одной или нескольких), изоляции и защитного покрова, предохраняющего проводник с изоляцией от механических повреждений и от воздействия окружающей среды. Материалом для таких проводов служат: свинец, резиновая смесь, капроновая и хлопчатобумажная пряжа, ленточное железо и железная оцинкованная проволока (в бронированных кабелях). Основным источником света на судах являются электрические лампы накаливания. Эти лампы в большинстве своем имеют вольфрамовые нити накала, помещенные в стеклянную колбу с инертным газом (газонаполненные лампы) или сильноразреженные (пустотные лампы). Лампы мощностью более 60 Вт изготавливают обычно газонаполненными.

Кроме ламп накаливания, в настоящее время широко применяются люминесцентные лампы (или так называемые лампы дневного света). У этих ламп внутренняя сторона стеклянной колбы покрывается специальными веществами (люминофорами), которые излучают свет при возникновении в лампе (обычно наполненной смесью газа аргона и паров ртути) газового разряда.

На судах источники света (лампы) монтируются в специальной арматуре в виде колпаков, абажуров. Эта арматура служит для придания определенного направления световому потоку, устранения слепящего действия нити накала на глаза, а также для обеспечения защиты лампы от механических повреждений и атмосферных влияний.

Совокупность лампы и арматуры называется светильником. К арматуре светильника относятся: корпус, приспособления для крепления или подвеса арматуры, светорассеивающие (они же защитные) стекла, отражающие устройства, а также устройства для защиты ламп от механических повреждений. Кроме того, арматура является защитным средством в противопожарном отношении, отделяя токоведущие части от окружающего пространства. К арматуре относится и патрон - прибор, служащий для присоединения лампы к проводам, подводящим к ней электрическую энергию.

Применяемые на судах светильники в зависимости от назначения и мест установки могут быть: негерметичного (открытого, защищенного, брызгозащищенного), водозащищенного и взрыво-защищеиного типа. Наибольшее распространение получили светильники открытого, защищенного и водозащищенного типов.

Рис. 16. Типы каютных светильников:

а - одноламповый открытый плафон; б - трехламповый защищенный плафон; с - открытое настенное бра;

г - одноламповый плафон CG-360; д - трехламповый плафон с лампой аварийного освещения СС-361;

е - бра одноламповое СС-341; ж - бра двухламповое СС-345

Взрывозащищенные светильники применяются лишь в специальных случаях (для установки в насосных отделениях танкеров и аккумуляторных отделениях).

Рис. 17. Светильники:

а - типа ПВ-200; б - бортовой отличительный огонь типа БФ;

в-гакабортный типа ГФ; г - сигнальный клотиковый

В открытых светильниках источники света не защищены от попадания посторонних предметов и от механических повреждений (различного типа бра, надкоечные светильники, настольные лампы). Эти светильники применяют для местного освещения (у зеркал, умывальников, в изголовьях коек) в каютах и некоторых местах общего пользования.

Защищенные светильники имеют средства защиты (плафоны) источника света от сырости, а обслуживающего персонала-от случайного прикосновения к токоведущим частям, но не имеют специальных уплотнений от попадания воды. Эти светильники устанавливают для освещения жилых кают и судовых общественных помещений (ресторанов, салонов, кают-компаний, столовых, красных уголков).

Некоторые типы каютных светильников приведены на рис. 16.

Брызгозащищенные светильники применяются для освещения палуб, кладовых, камбузов, производственных и технических помещений, в качестве переносных ламп, употребляемых при ремонтах, при уборке и грузовых работах. Один из видов брызгозащищенного светильника изображен на рис. 16, а.

К водозащищенным светильникам относятся отличительные сигнальные огни (бортовые, топовые, гакабортные и сигнальный клотиковый); общий вид светильников приведен на рис. 16, б, в, г.

Взрывозащищенные светильники не допускают взрыва даже при попадании внутрь из окружающей среды взрывоопасного газа. Поэтому они применяются в насосных отделениях танкеров и газовозов, в аккумуляторных и других специальных помещениях.

Кроме светильников, на судах применяются мощные дуговые ламповые навигационные прожекторы с направленным лучом дальнего действия (предназначенные для навигационных целей - движения в тумане, маневрирования, прохода узких мест) и прожекторы заливающего света, предназначенные для освещения больших пространств грузовых палуб и рабочих площадок на причалах ночью. На рис. 18, а - общий внешний вид прожектора, а на рис18, б - конструктивная схема прожектора без трубы.

В качестве источников света применяют: в прожекторах дальнего действия кинопроекционные и прожекторные лампы мощностью 300-1000 Вт, а в прожекторах заливающего света нормальные газонаполненные лампы мощностью до 2000 Вт.

Рис. 18. Прожекторы:

1 - защитное стекло; 2 - кожух-фонарь; 3 - оптическая часть прожектора;

4 - источник света (лампа); 5 - вилка (лира)

4.4 Принцип действия электроизмерительных приборов и электрические измерения

Все электроизмерительные приборы по принципу действия разделяются на электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, тепловые и электростатические. Измерение тока, напряжения, сопротивления и мощности в большей части электроизмерительных приборов сводится к определению силы тока по результатам его взаимодействия с магнитным полем проводника или по удлинению проводника вследствие его нагрева при прохождении тока.

Так, принцип действия электромагнитных приборов можно уяснить из рис. 19, а. При пропускании измеряемого тока через катушку 1 сердечник из мягкой листовой стали 2 будет втягиваться в катушку, поворачивая стрелку 3, сидящую на оси, скрепленной с сердечником. Отклонение стрелки покажет величину измерения на шкале, соответственно проградуированной. Воздушный тормоз 4 (демпфер) служит для успокоения колебаний стрелки. Электромагнитные приборы могут применяться для измерений в цепях как переменного, так и постоянного тока.

Принцип действия магнитоэлектрических приборов; легко уясняется из рис. 19, б; он аналогичен принципу работы электродвигателя. При пропускании измеряемого тока через рамку (несколько витков изолированной проволоки), помещенную между полюсами постоянного магнита, магнитные поля их взаимодействуют, и рамка, и сидящая на одной оси с ней стрелка поворачиваются на определенный угол, пропорциональный току или напряжению. Эти приборы дают точные показания, но без дополнительных устройств могут применяться для измерения небольших значений и только для постоянного тока.



Рис. 19 Принцип действия и устройство электроизмерительных приборов:

а - электромагнитных; б - магнитоэлектрических; в-электродинамических;

1-катушка; 2-сердечник; 3-стрелка; 4 - воздушный тормоз (демпфер)

В электродинамических приборах, в отличие от магнитоэлектрических, магнитное поле, в котором поворачивается рамка, создается не постоянным магнитом, а катушкой с током. У этих приборов (рис. 19, в) имеются две катушки: неподвижная I и подвижная II (рамка, жестко соединенная со стрелкой). На рис. 19, в справа показана схема соединения катушек при измерении тока. При пропускании измеряемого тока через катушки их поля взаимодействуют, в результате чего подвижная катушка, связанная со стрелкой, отклоняется и показание снимается по шкале, соответственно проградуированной. Эти приборы применяют для измерений переменного и постоянного тока.

Принцип работы тепловых приборов основан на удлинении проводников, нагреваемых измеряемым током. Они могут применяться как для постоянного, так и переменного тока.

Электростатические приборы измеряют напряжение в цепи по силе взаимного притяжения пластин конденсатора.

На судах находят широкое применение следующие приборы:

1) для измерения силы тока в цепи - амперметры, включаемые в цепь последовательно;

2) для измерения напряжения тока в цепи - вольтметры, включаемые параллельно тому участку, на концах которого измеряется напряжение;

3) для измерения сопротивления участка цепи - омметры;

4) для измерения мощности - ваттметры.

4.5 Правила ухода за электрооборудованием морских судов

Нормальная эксплуатация энергетической установки и судна в целом во многом зависит от технического состояния и работы судового электрооборудования. Электрооборудование при надлежащем уходе за ним всегда находится в исправном состоянии. Под обслуживанием электрооборудования подразумевают все действия, связанные с его пуском, наблюдением за ним во время работы и его остановкой.

Обслуживание судового электрооборудования производится по инструкциям заводов-изготовителей в соответствии с действующими Правилами технической эксплуатации судового электрооборудования Министерства морского флота.

При обслуживании электрооборудования регулярно проводят его осмотры, выполняют необходимые включения и переключения, следят за его работой и работой контрольно-измерительных приборов, выполняют необходимые контрольные измерения. При этом по возможности сразу же устраняют обнаруженные неисправности, поддерживая в нормальном рабочем состоянии электрические машины, пуско-регулировочную аппаратуру и различные устройства. Систематически проверяют состояние и действие распределительных устройств, электрических цепей и прочего, обеспечивающих безаварийную работу электрооборудования.

К обслуживанию электрооборудования также относятся: управление работой генераторов (пуск, остановка, регулировка, включение на параллельную работу), включение и выключение электродвигателей и других потребителей, наблюдение за показаниями приборов, поддержание электрооборудования в чистоте.



Список литературы

1. Артемов Г.А., Горбов В.М. Суднові енергетичні установки: Навчальний посібник. - Миколаїв: УДМТУ, 2002. - 356 с.

2. Донатка Р., Перепечко А. Книга о судах. - Пер. с нем. - Л.; Судостроение, 1981. - 208 с., ил.

3. Дунаевский Е.Я., В.Г. Жбанов «Спасание на море», М., «Транспорт», 1991 г.

4. Емельянов П.С. Судовые энергетические установки. Тексты лекций. - СПб.: ГМА им. адм. С.О. Макарова, 200 - 171 с.

5. Закон Украины «О пожарной безопасности».

6. «Кодекс торгового мореплавания Украины».

7. Международная конвенция о предотвращении загрязнения моря - МАРПОЛ-73/78, изд. 2004 г.

8. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море - СОЛАС-74 (SOLAS-74), изд. 2008 г.

9. Международный морской кодекс по опасным грузам - ММОГ, изд. 2006 г.

10. Международная конвенция о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты - ПДМНВ-78/95,

изд. 2006 г.

11. Пахомов Ю.А. Судовые энергетические установки с ДВС. Учебник. - М.: ТрансЛит, 2007. - 528 с., ил.

12. Позолотин, В.Г. Торский, Любченко В.И. СОЛАС-74 в вопросах и ответах, Одесса, Астропринт, 2002 г.

13. Перельман Р.С. Суднове енергетичне устаткування: Енергетика. - О.: Фенікс, 200 - 92 с.

14. Правила пожежної безпеки на морських суднах України, НАПБ.Б. 01.013 - 2007. - Київ: Основа, 2007.

15. Соловьев Е.М. Энергетическое оборудование, механизмы и системы судна. - М.: Мир, 2003. - 280 с., ил.

16. ниверсальный словарь-справочник для моряков, работающих под иностранным флагом, Одесса. - СП Дракар, 1999

17. Управление борьбой с пожаром на судне: Учебное пособие. - Одесса, 2002.

Размещено на Allbest.ru