船舶電氣的發(fā)展與應(yīng)用

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摘 要：目前，船舶技術(shù)關(guān)系到一個國家的領(lǐng)海穩(wěn)定與安全，也能夠反映制造船舶的綜合水平，隨著科技發(fā)展，許多新的技術(shù)、新的設(shè)備被廣泛應(yīng)用于船舶之上，現(xiàn)代船舶的電力系統(tǒng)隨之發(fā)生了許多改變，電氣設(shè)備已經(jīng)成為船舶的重要組成部分，在航行中有著很重要的作用和地位。本文將詳細探討船舶電氣發(fā)展與應(yīng)用情況，分析當前的電氣設(shè)備和技術(shù)，對船舶的未來發(fā)展提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：船舶電氣；電氣設(shè)備；中高壓電力系統(tǒng)；電氣自動化

船舶的自動化水平持續(xù)提高，其用電量也隨之加大，對船舶供電設(shè)備的要求已經(jīng)不同以往，而是越來越高。而且，有很大一部分船舶的電力系統(tǒng)不僅對設(shè)備要求大，對電壓的要求也很高，必須使用中高壓的系統(tǒng)。目前，電氣設(shè)備正在逐漸走集成、智能、模塊化的道路，電氣自動化技術(shù)也有很大更新，新的控制手段更加智能，方便管理，易于操作，正逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機電式控制。

一、船舶電氣設(shè)備注意問題

（一）設(shè)置完善應(yīng)急設(shè)備。在船舶的電氣系統(tǒng)中，必須設(shè)置照明燈以便應(yīng)急。應(yīng)急照明燈應(yīng)該安裝在船舶的多個角落處、各個通道，尤其是重要通道，而且必須標記好應(yīng)急照明燈的專有記號，達到醒目的效果；應(yīng)急的報警裝置是重中之重，其控制開關(guān)也應(yīng)像應(yīng)急燈一樣，達到醒目效果而且要添加必要的操作說明，一旦產(chǎn)生危險，確保逃生人員能夠看出它的身份及作用。除此之外，所有應(yīng)急設(shè)備的標準要達到國際水平才能夠應(yīng)用。

（二）接地需要絕緣。為了保護工作人員的安全，必須增強電氣設(shè)備的絕緣性和接地傳導(dǎo)性能。線纜的表層或其他處必須有絕緣設(shè)備檢測警告，且設(shè)備的等級要達到國際標準水平。各種用電設(shè)備都要具備接地方式，以免危險的發(fā)生，做到可預(yù)防，可控制。

（三）安全第一。運行各種電氣設(shè)備的最低、最基本的要求就是安全、可靠。所以，在船舶中設(shè)置安全檢測設(shè)置非常必要而且很重要，通過檢測裝置的安裝，檢查空氣中是否存在可燃性、爆炸性氣體或粉塵；制造各種電氣設(shè)備的材料必須具有防火性，其周圍也要安裝滅火器以防萬一。

二、應(yīng)用中高壓電力系統(tǒng)

（一）中高壓電力系統(tǒng)應(yīng)用的必要性。在船舶的電力系統(tǒng)中往往會出現(xiàn)一些問題，例如，系統(tǒng)容量增加，電流短路的頻率也隨之增加，傳統(tǒng)的斷路器和保護裝置不能適應(yīng)這一變化；現(xiàn)代大型船舶的容量多數(shù)已經(jīng)大于10MW，但是許多低壓發(fā)電機的容量還遠遠達不到這個標準，可如果在船舶安裝太多發(fā)電機組顯然是不理想的；電力系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)慢慢復(fù)雜，要對容量大、機組多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)進行有效的保護和控制；船只空間其實不大，為電氣設(shè)備提供的空間就更加有限，與此同時，系統(tǒng)容量不斷增加，使得電纜的發(fā)熱量大，電線的耗損增加，且供電線路必須并聯(lián)大量電纜，進出接線就必須達到高要求，空間占用大，安裝不方便，維護也有困難。因此，必須提高供電系統(tǒng)的電壓等級，應(yīng)用中高壓電力系統(tǒng)。

（二）中高壓電力系統(tǒng)應(yīng)用。由于以上原因，低壓電力系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足大型船舶的發(fā)展需要，中高壓電力系統(tǒng)將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電力系統(tǒng)。中高壓電力系統(tǒng)主要應(yīng)用于一些大型船舶，例如豪華游艇、客滾船、特種運輸船等，目前，按照國內(nèi)外船舶的設(shè)計、制造、運行等方面來看，中高壓電力系統(tǒng)的應(yīng)用在船舶上獲得了很好的成就，以后的船舶電力系統(tǒng)的主導(dǎo)電制將會是如此。

三、電氣設(shè)備的新發(fā)展

（一）船舶電氣設(shè)備的發(fā)展。船舶的電氣設(shè)備從直流電到交流電，從單純的輔助設(shè)備到包括主體動力的總電氣化，期間，有時機電設(shè)備各自運行，電氣設(shè)備強電流和弱電流分明，現(xiàn)在的船舶設(shè)備機電一體化發(fā)展，動力方面的變化最為顯著，船舶的輔助系統(tǒng)也已使用電力發(fā)動，主體動力也開始逐漸涉足電力。

（二）海上遇險求助系統(tǒng)設(shè)立完善。設(shè)立并完善一套安全可行的海上遇險求助系統(tǒng)是很有必要的，它可以保證乘客的安全。當有危險事故發(fā)生之時，遇險的乘客能夠呼叫求助中心，確保得到及時的救援。目前，我國海域內(nèi)全部船舶均已使用改進后的全新技術(shù)，絕大部分船只都安裝了海上遇險救助系統(tǒng)，一旦發(fā)生危險情況，船舶上的工作人員可以及時聯(lián)系救助平臺，發(fā)出求救信息，可以等待岸邊、附近海域船只等的救援，進而得到有效救助?？萍际遣粩嘞蚯鞍l(fā)展的，現(xiàn)在的海上遇險救助系統(tǒng)甚至可以實現(xiàn)導(dǎo)航、通話、簡單醫(yī)療等功能，使乘客的使用和救援更加便利。

（三）全球定位系統(tǒng)日益精準化。全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)日益廣泛，對各種移動設(shè)備的配置很有必要，當前已經(jīng)與船舶良好結(jié)合起來。在船舶之上安裝全球定位系統(tǒng)后，可以更好地追蹤船舶的位置，如果船舶遇險，當它發(fā)出求救信號請求救援時，救援平臺可以根據(jù)定位系統(tǒng)找到其位置，盡快實施救援，避免情況惡化；同時，通過定位系統(tǒng)監(jiān)測船舶位置，可以提醒船舶及時調(diào)整航線，以免誤入危險海域或者偏離航線，造成不必要的損失。

四、船舶電氣自動化的發(fā)展

（一）船舶電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向。依照現(xiàn)在的趨勢，船舶電氣的自動化將逐步實現(xiàn)并完善，其發(fā)展將對船舶產(chǎn)生有益影響。伴隨著機電一體化的發(fā)展、人工智能的進步、計算技術(shù)的應(yīng)用，電氣自動化發(fā)展將進入黃金時期，在船舶中的應(yīng)用會更加廣泛，產(chǎn)生的作用也會越來越重要。

（二）促進效率提高。實現(xiàn)電氣自動化的目的其實就是為了提高效率，應(yīng)用在船舶之上更是為了促進效率的有效提高。在船舶電氣自動化實現(xiàn)過程中，憑借網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對整個船舶進行監(jiān)控，以電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)圖像的控制，有效促進人機對話交流，使得可以通過屏幕軟件控制船舶，逐步實現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)的整體化。另外，船舶自動化可以簡化原先的繁雜的船舶操控，減小船員的壓力，提高效率。

（三）加強設(shè)備完善。實現(xiàn)船舶電氣自動化的另一作用就是能夠加強設(shè)備的完善，電氣自動化的發(fā)展離不開設(shè)備的支持，大量的專用設(shè)備才能促進電氣自動化，反過來，電氣自動化能夠推動電氣設(shè)備的進步，使得設(shè)備更加完善。

五、結(jié)語

總而言之，科技日益進步，將會給船舶電氣帶來重大影響，促進船舶電氣的中高壓應(yīng)用、電制進步、自動化發(fā)展等，船舶電氣的發(fā)展與應(yīng)用要緊跟時代步伐，借鑒國內(nèi)外先進技術(shù)，加強現(xiàn)代科技的應(yīng)用，注意存在的問題，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。同時，做好電氣技術(shù)應(yīng)用的反饋工作，及時改進產(chǎn)生的問題，完善電氣設(shè)備，促進我國船舶性能、質(zhì)量的提高。

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