船舶电气生产设计要点与注意事项研究
来源:用户上传
作者:
摘 要 船舶电气生产设计的复杂程度较高，其设计质量直接影响船舶的建造栖装以及后期使用，随着近年来我国船舶制造业的快速发展，对船舶电气生产设计的要求也日益提高，本文从船舶电器生产设计的基本内容入手，结合国家相关规定以及在设计实践中出现的如绘图标准确定、配电网络设计、供电系统的保护性设计等问题，对其需注意的要点和问题解决方法进行探讨，以求为我国船舶电气生产设计工作的信息化、规范化进程提供助力。
关键词 绘图标准;配电网络设计;信息网络控制
近几年随着计算机绘图技术的普及，2D绘图和3D建模已在船舶电气设计中获得了广泛的应用，其特点是精确和直观。其具体设计内容，包括船舶内电器设施的安装配置、船舶模具阶段电路组装设计和全船主要电线路的铺设设计;在设计过程中，设计人员要对船舶建造流程有清晰掌握，以便于在船舶制造的各个阶段，根据具体建造要求和船内设施的布置情况对相关设计进行调整[1]。
1 船舶电气生产设计简述
电气系统的生产设计贯穿于整个船舶制造过程的始终，是船舶制造的重要组成部分。一般来讲，船舶电气系统的生产设计和大部分工业生产设计一样，需要从设计内容的确定入手，在对产品进行综合调研之后，结合招标方对产品需求的定位，进行草图绘制。
2 船舶电气设计要点和常见问题分析
2.1 电气设备选择和图纸校核
在船舶电气系统设计的初始阶段，无疑要根据船舶的建造使用要求对船上安装的电气设备和线材进行选择，因电气设备的质量对船舶的正常使用有巨大影响，所以其选择原则是必须有效，且可靠性高、故障率低、易于操作和维护。
在设计图纸的校核方面，要做到细致周密，对图纸中的电缆规格、电缆型号、电缆代号、电缆长度、起始位置都要进行标注[2];对电气设备的具体安装位置、安装方式、安装注意事项以及具体模具的开孔位置等都要进行明确的标注，以求一目了然。
2.2 配电总线控制设计
随着集成控制技术在船舶制造领域的广泛应用，在船舶总配电系统的设计上也应充分考虑增加集成控制和网络化控制的比重。配电网络设计的集成化以总线控制技术为基础，配电网络的设计在船舶电气的设计中占很大比重，而配电总线控制的设计更是关系到船舶在使用过程中電力系统管理及运行的集成化程度。
配电网络的总线控制设计，在船舶电力系统铺设过程中，能够起到减少线材使用、减少工时、降低铺设难度等作用;在船舶的实际使用过程中，因其供电线路采用的是网格化铺设方式，所以可以在一定程度上降低线路故障率，同时降低系统功耗。
2.3 电气设备安装设计和电缆铺设设计
目前在我国的大中型船舶制造领域中，在使用设计和电气设备的安装方式选择上，广泛采用挂式内置或者落地式安装方式[3-4]。采用内置挂式的安装方式，在增加舱内使用空间利用率，减少设备之间的干扰、增加设备的易维护性等方面有良好效果;落地式安装方式，则适用于大型电气设备的安装。在安装设计方面，应严格按照船舶电气设备安装使用流程进行操作，并结合大型电气设备高温、高电压的使用特点，严格限制设备的安装位置。在电缆网线铺设过程当中要注意船体主电缆的通道设置要适于后期线路分路，因船舶电力来源是船载发电机，为了避免因部分发电机故障而使船舶供电出现异常，在实际安装设计中，应以船体发电机电缆分布为主线进行线缆布置，在实际使用过程中应以增加分路和调整线缆间隙等方式，增加线缆的利用率和与设备连接的可靠性。
2.4 船舶供电保护设计
因船舶在使用过程中存在出现电力故障的可能性，为了保证船舶的持续电力供应，船舶的供电保护，应在船舶电气系统设计过程中就予以考虑，主要内容是在电气设备安装设计中，增加供电保护装置安装位置或者为以后线路改装及调整预留位置，如断路器等装置的安装位置。
3 电气设计规范对船舶电气设计的影响
近几年来，国家针对在船舶的电器生产设计方面存在的问题，出台了一些规范和标准，包括了我国采用的目标型船舶建造标准即（GBS）S是在国际海事组织的国际海事公约的框架内所规定的船舶建造标准。同时须符合我国GB/T 3000《船舶生产企业生产条件基本要求及评价方法》等行业规范中对于船舶电气设备生产及设计的相关细则规定。
根据上述相关规定以及各家造船厂的实施条件，简单梳理对于电气设计的一些影响：在施工阶段，秉持设计规范与电器行业标准，应当在以下几个问题上加以注意：
（1）托架之间应≤300mm，托架之间的高度落差≤150mm缆线与架之间的距离≤300mm。
（2）当电缆穿过上甲板强梁，强梁上进行开孔的高度需不超过强梁高度的 25%，同时开孔宽度亦不超过甲板纵骨距的60%，并且开孔的边缘至强梁面板的距离不小于强梁高度的40%，开孔的边缘需光滑并具有良好的圆角，不应将开孔密集地布置在相邻的纵骨间距内， 离强梁肘板趾端 200mm 范围内的强梁上不应有任何开孔。要求专门制作结构开孔图，与船体设计人员进行联系，通过认可确认开孔无误，方可以进行下一步生产设计工作。
（3）电缆敷设时应与甲板、舱壁、油舱以及各种管子离开足够的距离，电缆穿过舱壁时与蒸汽管道法兰的距离，当蒸汽管直径> 75mm 时，间距应≥450mm;当蒸汽管直径≤75mm 时，应间距≥ 300mm。
（4）本质安全型的电缆必须单独进行铺设并且与其他普通电缆间隔≥100mm。
4 结束语
总而言之，船舶电气生产设计涵盖了工业生产设计的多个领域，是国家整体工业设计水平的集中体现。通过对船舶电气生产设计过程的优化，对提升我国的船舶建造水平、发展船舶建造行业有直接的促进作用。
参考文献
[1] 李权宇.浅议船舶电气设计中的常见问题及处理[J].建筑工程技术与设计，2018，（35）：3471.
[2] 李泉润，李庆瑞.机电安装工程电气施工工艺控制和分析[J].建筑工程技术与设计，2018，（35）：3441.
[3] 张茜铭.浅谈船舶电气自动化系统的可靠性保障技术[J].科技展望，2017，27（19）：143.
[4] 周嘉俊.船舶电气生产设计要点与注意事项研究[J].船舶物资与市场，2019，（02）：25-26.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14900785.htm
