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船舶电气设计中的常见问题及处理方法探究

2020/7/28    来源:工程管理前沿    作者:顾飞  赵维进      
关键字:船舶  电气设计  
水运的主要方式就是船舶运输,船舶运输的好坏取决于船舶的质量,而船舶电气的设计质量很大程度上决定了船舶建造的质量。

    一般来说,船舶电气设计包括船舶电气图纸及设备、资料的审核等等,在对这些资料进行审核的过程中,要认真负责地查摆问题,为后续船舶生产提供更多的借鉴。

1.船舶电气设备发展现状

    客观地说,这些年我国船舶电气设备取得了较快的发展,许多嵌入式技术开始使用,一些电子信息技术也加入其中,但是随着信息化进程的不断加快,一些新的问题也产生了不少。尽管改革开放以来我国船舶工业迅猛发展,但由于发展时间较短,研发成本高等原因,与造船强国相比还有较大差距。

2.船舶电气设计中存在的常见问题

    2.1 缺乏专业的人才

    船舶电气专业的发展,人才是非常重要的,有了足量的高端人才,才能保证专业的可持续发展。船舶电气设计是专业性极强的工作,目前我国在船舶电气设计领域,缺乏相关人才。出现这样的局面,原因很多,比如一些大中专学院没有开设相关的课程,还有就是企业对人才的激励做得不够好,留不住人才,没有提上船舶电气从业人员的工作积极性等等,所以说这样一个问题带来的是一连串的不好的反应。

    2.2 船舶电气设计考虑不周,图纸设计出现偏差

    电气专业知识是一门综合的学问,在设计的时候务须考虑周全。现阶段所面临的情况下,大部分船舶电气设计师只是埋头苦练专业本领,学习专业设计知识,对其他相关学科的知识学习掌握得不够好,这样的偏科就会导致很大的设计局限性。从而在进行船舶电气设计工作的时候往往格局很小,出现一定的设计偏差。对其他学科知识的掌握度不够,也会打击设计师的工作积极性,影响到其本专业知识的攻关学习,从而最终影响到整个船舶电气设计出现很多难以预想的问题,最终的设计图纸自然也就不会那么真确,会出现一些严重的纰漏或者错误。

    2.3 一些设备设施的错误选择

    船舶电气设计的精准化的实现,对于设备的选择也是很重要的一项内容。比如说断路器的选择方面,必须要严格把握好。按照实际的要求以及电气设备的性能,对断路器进行正确的选择,从而保证相关设备的正常运行。如果选择了错误型号的断路器,就会让原本正常的运行负荷不断加大,对电气设备造成难以挽回的损害,最终也会造成很多的安全质量隐患,会给船舶制造企业带来无法估量的损失。还有一个重要的设施这里也需要进行一下讨论,那就是电缆,电缆之于船舶电气来说是举足轻重的,在进行船舶电气设计的过程中,一定要给予这种设施以周全的考量。如果最初设计的时候进行了错误的选择,比如针对防火报警系统进行设计的过程中,不能随意选择普通的电缆型号,如果随意选择一种电缆,而没有选择防火特性强大的专业电缆,就会让最终设计出来的系统失去其原有的功能,最终也会给船舶运行埋下巨大的隐患。

    2.4 船舶供电连续性问题分析

    这里所提到的供电连续性,包含很多个方面,比如说在供电选择保护方面,在设备供电是否持续方面以及主电源供电是否持续方面等等。下面就分别进行一些阐述。

    (1)主电源的供电连续性问题

    船舶的运行,离不开电力的支撑,而电力的输入输出,主电源是最重要的一个纽带,所以如果主发电机在船舶行驶的过程中出现了问题,供电的连续性就会受到严重的威胁,从而影响到整个船的用电,造成一些不必要的损失。

    (2)设备的供电及工作连续性问题

    综合起来看,大部分船舶上的设备都需要电力的输入才能实现正常的工作,但是有些设备是必须使用电力的,有些设备是可以使用电力也可以不使用电力都可以进行正常工作的。必须使用电力才能工作的设备,也有重要设备和非重点设备之分。如果重要设备得不到连续性供电的支持,就不会正常运转,将会造成船暂停等故障。

    (3)选择性保护问题

    选择性保护,从其字面的意思上就不难去理解,就是说如果船舶在某一个阶段发生了供电问题,其中最关键的一些设备必须要保证其用电,其余次要的设备可以进行选择性的供电,将主次先后顺序很好地梳理出来,这样也是对船舶的一种保护

3.解决船舶电气设计中存在的问题的处理方法

    3.1 加大对船舶电气设计专业的投入

    船舶电气设计专业人才对这样一个专业的发展来说,是最有利的方式。所以各大院校要负责该负的责任来,加大船舶电气课程的开设力度,优化课程的内容加大课程的实践,力争为社会培养出更多的优秀专业人才。船舶研究机构以及一些船舶企业也要重视人才问题,争取上级更多的有利政策,通过内招外引等方式,留着人才,壮大人才队伍,为船舶电气设计的发展提供有利的支撑。

    3.2 努力提高船舶电气设计师的技术水平

    现如今,我国的船舶电气设计师非常稀缺,所以广大船舶企业要制定合理的人才发展战略,招聘人才的时候进行严格的技术把关,定期开展内部的培训以及技能比赛等活动,鼓励员工参加船舶电气专业职称评定,给予优秀设计师以更多的奖励,从而提升整体的设计水平和综合素养。

    3.3 选择正确的电气设备

    电气设备是船舶电气设计的中心话题,所以为了最大限度地保障船舶性能的充分发挥,需要对电气设备进行全面的考虑,从而进行正确的选择。断路器的选择方面,要以电气设备数量,设备的功率为前提,正确计算出各电路断路器的容量承载极限,而后依据计算出来的实质进行断路器的选择。电缆的选择方面也是一样,根据电缆的型号的不同,对电缆的不同性能进行了解,对电缆的主要作用进行熟悉,明确它们可使用的范围,因为电缆横截面的面积以及电缆的芯数不一样,会对最后电缆的功能产生不同的影响。所以说,在船舶电气设计的过程中,一定要根据不同的需要,选择正确的电缆类型。

    3.4 船舶供电连续性问题的措施

    (1)主电源的供电连续性问题的措施

    在主发电机产生故障的情况下,连续供电就会受到挑战,为确保供电的不间断性,可以按照功能的不一样对设备启动顺序进行适度的调整。对于一些不是很有必要的设备,自动卸载则是最好的方式,从而可以让余下的发电机保持持续的运行。

    (2)选择性保护问题的措施

船舶设备工作、供电连续性示意图

图1 船舶设备工作、供电连续性示意图

    由图1可以看出,不管是从电流原则的角度来看,还是依照时间原则来分析,保护装置的动作整定值都呈现出来了一定的趋势,即是用电设备到电源设备这样一个对比中,这个数值在不断增加。至于上下级开关的特性曲性,也要依循严格的思路,交叉的情况绝对不能出现,一旦交叉了,下级故障如果切断不了,上级也会出现断电的情况。若想实现短路选择性保护,一些关键设备在供电选择方面务须清晰,应该选择朱汇流排进行对关键设备的电力输入。具体如下图所示。

电力系统单线运行示意图

图2 电力系统单线运行示意图

    总之,随着水运地位变得越来越重要,对船舶建造也提出了更大更高的要求,所以未来的船舶电气设计应当加大创新与变革,及时清楚各种问题,从而促进船舶制造的效率和质量,为船舶企业的可持续发展贡献力量!

责任编辑:程玥
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