SYSTEM DESIGN
1 Supply systems and characteristics
of the supply
1.1 Supply systems
1.1.1 The following distribution systems may be used:
a) on d.c. installations:
bull; two-wire insulated
bull; two-wire with one pole earthed
b) on a.c. installations:
bull; three-phase three-wire with neutral insulated
bull; three-phase three-wire with neutral directly earthed or earthed through an impedance
bull; three-phase four-wire with neutral directly earthed or earthed through an impedance
bull; single-phase two-wire insulated
bull; single-phase two-wire with one phase earthed.
1.1.2 Distribution systems other than those listed in [1.1.1](e.g. with hull return, three-phase four-wire insulated) will be considered by the Society on a case by case basis.
1.1.3 The hull return system of distribution is not to be used for power, heating or lighting in any ship of 1600 tons gross tonnage and upwards.
1.1.4 The requirement of [1.1.3] does not preclude under conditions approved by the Society the use of:
a) impressed current cathodic protective systems,
b) limited and locally earthed systems, or
c) insulation level monitoring devices provided the circulation current does not exceed 30 mA under the most unfavourable conditions.
Note 1: Limited and locally earthed systems such as starting and ignition systems of internal combustion engines are accepted provided that any possible resulting current does not flow directly through any dangerous spaces.
1.1.5 For the supply systems of ships carrying liquid developing combustible gases or vapours, see Pt E, Ch 7, Sec 5,Pt E, Ch 8, Sec 10 or Pt E, Ch 9, Sec 10.
1.1.6 For the supply systems in HV Installations, see Ch 2,Sec 13.
1.2 Maximum voltages
1.2.1 The maximum voltages for both alternating current and direct current low-voltage systems of supply for the shiprsquo;s services are given in Tab 1.
1.2.2 Voltages exceeding those shown will be specially considered in the case of specific systems.
1.2.3 For high voltage systems see Ch 2, Sec 13.
For permanently Installed and connected to fixed wiring |
Power equipment Heating equipment (except in accommodation spaces) Cooking equipment Lighting Space heaters in accommodation spaces Control (1), communication (including signal lamps) and instrumentation equipment |
1000 500 500 250 250 250 |
For permanently installed and connected by flexible cable |
Power and heating equipment, where such connection is necessary because of the application (e.g. for moveable cranes or other hoisting gear) |
1000 |
For socket-outlets supplying |
Portable appliances which are not hand-held during operation (e.g. refrigerated containers) by flexible cables Portable appliances and other consumers by flexible cables Equipment requiring extra precaution against electric shock where an isolating transformer is used to supply one appliance (2) Equipment requiring extra precaution against electric shock with or without a safety transformer (2). |
1000 250 250 50 |
(1) For control equipment which is part of a power and heating installation (e.g. pressure or temperature switches for start/stop motors), the same maximum voltage as allowed for the power and heating equipment may be used provided that all components are constructed for such voltage. However, the control voltage to external equipment is not to exceed 500 V. (2) Both conductors in such systems are to be insulated from earth. |
Table 1 : Maximum voltages for various ship services
2 Sources of electrical power
2.1 General
2.1.1 Electrical installations are to be such that:
a) All electrical auxiliary services necessary for maintaining the ship in normal operational and habitable conditions and for the preservation of the cargo will be assured without recourse to the emergency source of electrical power.
b) Electrical services essential for safety will be assured under various emergency conditions.
c) When a.c. generators are involved, attention is to be given to the starting of squirrel-cage motors connected to the system, particularly with regard to the effect of the magnitude and duration of the transient voltage change produced due to the maximum starting current and the power factor. The voltage drop due to such starting current is not to cause any motor already operating to stall or have any adverse effect on other equipment in use.
2.2 Main source of electrical power
2.2.1 A main source of electrical power is to be provided, of sufficient capability to supply all electrical auxiliary services necessary for maintaining the ship in normal operational and habitable conditions and for the preservation of the cargo without recourse to the emergency source of electrical power.
2.2.2 For vessels propelled by electrical power and having two or more constant voltage propulsion generating sets which constitute the source of electrical energy for the shiprsquo;s auxiliary services, see Ch 2, Sec 14.
2.2.3 The main source of
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系统设计
1供电系统及其特点
1.1供电系统
1.1.1可采用以下配电系统:
a)直流配电系统:
bull;双线绝缘系统;
bull;一极接地的双线系统。
b)交流配电系统:
bull;三相三线绝缘系统;
bull;中点性直接接地或通过阻抗接地的三相三线系统;
bull;中性点直接接地或通过阻抗接地的三相四线系统;
bull;单相双线绝缘系统;
bull;一极接地的单相双线系统。
1.1.2除了[1.1.1]中列出以外,其他配电系统(如以船体为回路的三相四线绝缘系统)将根据具体情况考虑。
1.1.31600总吨及以上的船舶的动力,取暖或照明不应采用以船体为回路的配电系统。
1.1.4 [1.1.3]的要求不排除用于下列情况:
a)外加电流阴极保护系统;
b)有限的和局部接地系统;
c)在最不利的条件下循环电流不超过30 mA的绝缘监测装置。
注1:有限的局部接地系统,如内燃机的起动点火系统,允许可能提供的任何电流不直接通过任何危险区域。
1.1.5对携带液体的使用可燃气体或蒸气的船舶供电系统,见E部分第7章第7节,第7章第5节,第8章10节第7节或第9章第10节。
1.1.6关于供电系统高压设备,见第2章13节。
1.2最大电压
1.2.1表1给出了为船舶配电系统的交流和直流最大电压。
1.2.2电压超过表一所示将在具体系统中具体考虑。
1.2.3关于高压系统见第2章13节。
表1不同船舶配电系统的最大电压
固定安装、连接于固定布线 |
电力设备 |
1000 500 500 250 250 250 |
固定安装、连接于活动电缆 |
电源和加热设备,由于功能需要用电缆连接(例如移动式起重机或其他起重设备) |
1000 |
插座供电 |
通过活动电缆在操作过程中不手持的便携式设备(如冷藏容器) |
1000 250 250 50 |
(1)作为动力和加热装置的一部分的控制设备(例如启动或关闭电动机的压力或温度开关),动力和加热设备所允许的相同最大电压可以作为所有部件的设计的额定电压。但外部设备的控制电压不能超过500 V。 |
2电源
2.1一般规定
2.1.1电力设备应满足:
a)确保能维持船舶在正常操作状态和可居住的条件以及对货物的保存所需的所有电气辅助设备,而不依靠于应急电源。
b)在各种紧急情况下必须确保向保证安全所必不可少的电气设备供电。
c)当涉及交流发电机,关注的是与系统的启动相关的鼠笼式电动机,特别是关于由于最大启动电流和功率因数产生的瞬态电压变化的幅度和持续时间的影响。这种启动电流引起的压降不应引起电动机任何已有运行停止或对其他设备的使用产生不利影响。
2.2主电源
2.2.1主电源应具有足够的容量来供应为维持船舶在正常运行和可居住的条件以及对货物的保存所需的所有电气辅助设备,而不依靠于应急电源。
2.2.2关于电力推进船舶和具有两个或多个为船舶辅助设备供电的恒定电压驱动发电机组的船舶,见第2章第14节。
2.2.3主电源至少由两个发电机组构成。这些发电机组的容量是在任何一个发电机组停止运转的情况下,它仍可以提供必要的服务:
a)正常的推进运行和船舶安全(见[ 2.2.4 ])
b)最低舒适居住条件(见第2章第1节[ 3.4.2 ])
c)保存货物。
此外,其容量应足以启动最大的电机,而不会导致任何其他电机失速或失效。
2.2.4这些设备需要提供正常推进和安全操作条件包括主重要设备和次重要设备。
为了计算这种设备所必需的容量,必须考虑其中哪些可以同时使用。对于一个可以由电力和其他非电力驱动(例如由主机驱动)的重复使用设备,其电容量不包括在上述计算中。
2.2.5在[ 2.2.4 ]中不包括的设备:
bull;不构成主推进的推进器
bull;货物装卸设备
bull;货泵
bull;空调和冰箱。
2.2.6进一步规定,发电机组应保证任何一个发电机或其原动机失效,其余机组应能提供从“瘫船”状态启动主推进装置所需的电力。
2.2.7如果应急电源容量能单独或结合其他电源足以同时提供与[ 3.6.3]中b),c)和d)项所规定的或客船E部分第11章第5节,所规定的所有设备所需能量,其可用于在“瘫船”条件下启动。
2.2.8无论主推进装置或轴系转速和旋转方向如何,船舶主电源的设置应该保证重要设备可以运转。
2.2.9动力装置(如一个船速和方向由调桨距控制的系统)是用于船舶在恒定的速度下运行的,如果在所有航行和操纵条件下包括螺旋桨停止运转的情况,由动力装置驱动的发电机(轴带发电机)的容量足以为[ 2.2.3 ]中和所有进一步需求提供电能,尤其是[ 2.2.6 ]中那些,那这种发动机可以作为主电源的一部分。它们的效率和可靠性不比独立发电机组低。
2.2.10不符合[2.2.9]规定的轴带发电装置若能满足以下条件,则可以作为附加电源使用:
a)当轴带发电机失去动力时,例如由于推进装置突然停止,备用发电机组自动启动。
b)备用机组的容量应足以满足船舶推进和安全所需的电力。
c)恢复这些设备所需的时间不超过45秒。
2.2.11变压器、转换器或类似装置构成供电系统的重要组成部分,该系统的设计应保证前文所述的连续供电。这可以通过设置至少两个三相或三个单相变压器实现如图1所示的供电,保护和安装。这样任何一个变压器不能运行,其余变压器也足以保证为[2.2.3]中的规定设备供电。
每一个变压器都需要作为一个单独的单元,具有单独的或等效的分隔,且其初级和次级侧的均应设有独立的供电电路。每个初级和次级电路具有各相开关和保护装置。
合适的联动装置或警告标签是为防止初级和次级开关都不能打开时维修单相变压器而设置的。
2.2.12对于用于无人机舱的船舶,见F部分第3章。
2.2.13对于启动主发电机组的设置,看到第1章,第2节,[ 3.1 ]。
2.2.14在使用单相变压器的地方,如果采取特别的预防措施迅速更换有缺陷的部分,仅需一个备用元件。
2.3应急电源
2.3.1应设置独立的急救电源。
2.3.2应急发电机可在任何情况下提供适当安全独立的急救操作措施,特殊地,
在短期内,还可供应非应急电路。
特殊是理解为船舶在海上条件遇到如下情况:
a)停电情况
b)瘫船情况
c)常规测试
d)为负载转移与主电源短期的并联工作。
除非船级社另有要求,应急发电机可作为在港口停泊期间船舶电源,提供[ 2.4 ]中的要求。
2.3.3在紧急情况下,可得到的电能应足以提供所有保证安全必要的设备,应注意到这样的设备有很多必须同时操作。
2.3.4考虑到起动电流和某一负荷的暂时性,如果[3.6.3]规定的设备依靠电能操作,则应急电源应至少在规定时期足够同时供应这些设备。
2.3.5在需要时,如果[ 3.6.7 ]中规定设备依靠电能操作,临时应急电源的容量应足够至少为这些设备供电半个小时。
2.3.6当电池构成[2.3.13]中提及的和[2.3.14]中未提及的应急电源或临时应急电源的一部分时,应在主配电板或机械控制室适当的位置安装指示器。
2.3.7如果变压器(如提供旁路馈线或重复转换器)发生故障,由临时应急电源供电的设备将通过半导体变流器从蓄电池获得电能。
2.3.8如从瘫船状态恢复推进必须依靠应急电源,应急电源容量应足供应其他设备用电,并在失电后30分钟内完成。
仅为了这一要求,瘫船条件和失电都理解为主推进装置、锅炉和辅机停止运转和无法恢复推进,没有储能启动推进装置,但主电源和其他必要的辅助设备是可用的。假定可随时启动应急发电机。
如上文所述,应急发电机和其他恢复推进必要设备,要在失电/瘫船30分钟内得到必要启动推进能量。应急发电机储存的启动能量不能直接用于启动推进装置,主要电源和/或其他必要的辅助设备(应急发电机除外)。
对蒸汽船,《海上人命安全公约》要求的30分钟时间限制是从上述失电/瘫船状态到第一台锅炉完成点火。
2.3.9应准备完整的急救系统的定期测试,如有,应包括自动启动装置的测试。
2.3.10关于机组启动应急设置,见第1章,第2节[ 3.1 ]。
2.3.11应急电源可以是发电机或蓄电池,应分别符合[ 2.3.12 ]或[ 2.3.13]的要求。
2.3.12如果应急电源是发电机,它应:
a)由一个具有独立燃料供给的合适的原动机驱动,燃料闪点(闭杯试验)不低于43°C;
b)除如设有c)所规定的临时应急电源外,在主电源失效后应急发电机应能自动启动和连接应急配电板,[ 3.6.7 ]提及设备应自动连接到应急发电机;和
c)除非应急发电机容量在安全且实际可行的前提下,能尽快的承载额定负荷最多不超过45秒,否则应提供[ 2.3.14 ]指定的应急电源。
2.3.13如果应急电源是蓄电池,应能:
a)承载应急负载而不用充电,并在整个放电期间,电压变化能保持在其额定电压plusmn;12%以内;
b)当主电源失效时,自动连接到应急配电板;
c)立即为至少[3.6.7]中指定设备供电 。
2.3.14[2.3.12 ] c)所要求的应急电源,还应设置承载负载而不用充电的蓄电池,在整个放电期间,电压变化能保持在其额定电压plusmn;12%以内,并在主电源或应急电源失效后为[ 3.6.7 ]规定的依靠电力操作的设备供电至少半小时。
2.3.15关于客船应急电源,见E部分第11章第5节。
2.4在港口使用的应急发电机
2.4.1防止发电机或原动机过载,应设有卸载足够非应急负载的装置,以确保发电机的安全运行。
2.4.2原动机应配置用于主发电机原动机和无人看管要求的燃油过滤器、滑油过滤器、监控设备和保护装置。
2.4.3原动机的燃油供油箱应设置低位报警,确保有足够的燃油容量在[ 3.6 ]规定期间用于应急情况。
2.4.4原动机应按连续工作定额设计和制造,应进行有计划的维护,确保在海上发生紧急情况时它始终可用且容量足够。
2.4.5应急发电机组和应急配电板处应安装火灾探测器。
2.4.6应
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