船舶電氣設計常見問題分析

朱麗娟(青島前進船廠，山東 青島 266001)

船舶電氣設計常見問題分析

朱麗娟
(青島前進船廠，山東 青島 266001)

船舶電氣圖紙是指導電氣設備安裝、保障船舶正常運行的基礎。船舶電氣設計圖紙及設備工作資料的校核是船舶電氣工程師的一項重要工作，文章從圖紙校核等方面分析了船舶電氣設計中常見問題及注意要點。

船舶;電氣設計；技術規格書；校核

隨著船舶大型化、自動化和節能化的發展，電氣設備系統設計的任務越來越重，在船舶設計中的地位也日趨重要。近幾年船廠建造的船舶類型、數量很多，送審設計、詳細設計多數委托國內或國外的船舶設計院設計，由船廠的工藝設計員依據設計院技術設計或詳細設計圖紙再進行施工設計、生產設計。船舶電氣圖紙及設備工作資料的校核是船舶電氣工程師的一項重要工作，依據規則、規范，正確而又快速地完成船舶電氣設計圖紙及設備工作資料的校核工作，提出合理的意見，更好地滿足船東的使用要求，且確保船廠施工設計和生產設計的質量和進度。下面根據近幾年本人在工作中的積累，將一些常見問題進行簡單的歸納、總結, 介紹了船舶電氣設計常見問題以及船舶電氣專業施工設計、生產設計前準備工作的注意要點，供大家討論。

1 熟悉全船技術規格書

1)依據全船技術規格書，從船舶的種類、性能、噸位、航行海區等情況入手，掌握該船的入級、要遵守的法規、規則、國際公約以及掛旗國等方面要求。

2)明確該船的供電系統的電壓、頻率、電源裝置的數量、容量、配電、保護方式，明確全船用電設備的數量、負載和使用情況等。有些設備尤其是輪機、舾裝等其他專業的設備很容易被忽視，比如在7 000 t成品油船建造中全船技術規格書明確烘干機有2臺，但在設計院提供的舾裝專業和電氣專業的圖紙中均只有1臺，臨近交船時才發現，于是又忙著訂貨、設備布置、電源電纜拉敷等，給本來忙碌的交船工作增加了工作量。

3)依據全船技術規格書，明確各電氣設備規格型號或功能描述。有些時候，全船技術規格書和電氣說明書會有前后內容不一致的情況，此時就要依據全船技術規格書的要求來進行設計。比如4 000 m3絞吸式挖泥船接船組的驗收意見上有1項“聲力電話系統改為選通型”，作為該船電氣專業負責人堅持不同意修改，如果船廠同意修改，將給船廠帶來巨大的工作量(需要重新更換設備、重新敷設電纜，但是所有電纜通道均已封堵，全部房間舾裝完工)，會浪費很多的時間、費用。于是將全船總技術規格書、CCS圖紙退審意見等文件多次解釋給該船接船組，是總技術規格書和電氣說明書前后矛盾，設計院、船廠均依據全船總技術規格書設計該船聲力電話系統且CCS船級社也認可該系統，最終說服他們將該項意見取消，給工廠節約了造船成本。

2 設計院設計圖紙或設備廠家資料的全面校對

2.1技術規格書以及各項法規等要求

依據該船技術規格書以及要滿足的法規、規則、國際公約以及掛旗國等方面要求，比如像供電連續性、選擇性保護的實現、耐火電纜的使用、備用磁羅經、電子海圖等等。認真校對設計院或設備廠家的送審圖紙：對于不滿足要求的項目應及時將船廠意見反饋給設計院或設備廠家；圖紙送審以及退審后對于上述的公約、規范的最新版本我們應關注、了解，涉及到的內容應及時聯系設計院，不要忽視或刻意回避，以避免交船時與船東交涉完后還是要滿足規范或公約的要求，增加造船成本；對于審圖中心提出的每一項意見，都做到及時通過查詢規范、資料、與相關審圖人員及現場驗船師溝通等，盡早解決圖紙中不符合船級社要求的問題，關閉退審意見，為施工設計及后期船舶建造打好基礎。

2.2電氣設計圖紙常見問題及注意要點

1)全船用電設備的校核。船舶建造是復雜的工程，船舶電氣專業不是單一專業，與其他專業有著密切的聯系，必須根據全船技術規格書要求、及時協調各專業，確定各專業所定用電設備的電源、功率、數量等，認真審核電力負荷計算，確認本船的發電機容量是否夠用，用電設備的電源是否全部正確配備。根據這幾年的船舶建造經驗，建議在各配電系統中留有適量的備用開關，以免船舶建造后期遺漏的用電設備或船東追加設備時沒有電源饋電開關。

2)斷路器的正確選擇。正確選擇斷路器是船舶電力系統設計中的一個關鍵問題，也是保證設備供電連續性、工作連續性以及實現選擇性保護的重要環節。因此根據全船用電設備的電源、功率、數量等，認真核算每路負載的斷路器容量選擇是否合理。比如，60 t多用途船主配電板上母排A、B之間的聯絡開關，送審、退審圖紙上均為2 500/2 500 A，此開關結構尺寸比較大，安裝在主配電板內比較困難且主配電板尺寸已經確定不能修改。經過校核圖紙后發現，該船電力系統分區供電，軸帶發電機主要的重負載和此聯絡開關分別在軸帶發電機兩側，且通常航行模式下，2臺側推不使用，依照船東提供的工況，此時1臺軸帶發電機給全船供電，軸帶發電機額定電流為1 640 A，所以2 000 A開關能夠滿足使用要求；當需要做負載轉移時，此時大部分負載已經停止使用，做負載轉移時2 000 A的開關也已經夠用。因此聯系設計院、配電板廠家是否可以將主配電板上母排A、B之間的聯絡開關改為2 000/2 000 A。經過設計院計算后確認2 000 A開關足夠滿足該船工況要求，最終設計院修改圖紙，改為2 000/2 000 A，且船廠重新送審電力一次、二次系統圖。此次修改聯絡開關容量，不僅保證了主配電板的安裝尺寸，也給工廠節約了造船成本。

3)電力一次系統圖中除了對各負載斷路器的正確選擇外，對于船上的重要負載或舵機，一般設計2套，采取由主配電板和應急配電板分別供電或者由主配電板2路獨立的饋電開關、電纜供電的方式；正常情況下，應急配電板應該通過電源電纜由主配電板供電；另外，比如發電機的電壓調整、頻率調整、并聯、發電機的保護，變壓器初級短路保護及過載保護，蓄電池回路保護，電動機保護，風機油泵的應急切斷等也需要我們特別注意。

4)除了主配電板直接供電設備，其他用電設備均通過分配電板供電，因此必須將這些設備按照電壓等級、系統或者設備用途、設備位置等進行分類來設計電力二次系統圖，以滿足操作者管理方便的要求。

5)電纜的選擇。①根據全船防火區域劃分圖以及規范要求，注意全船耐火電纜的選擇，比如通用報警系統、探火或失火報警系統、公共廣播系統、應急照明系統等。②電纜規格的選擇，電纜的截面積選擇過小，會導致過熱，使電纜絕緣因過熱加速老化，縮短電纜使用壽命；電纜截面積選擇過大會增加建造成本且電纜過粗，現場施工困難。同時，要認真查看各設備資料，確認每個系統的控制電纜芯數，芯數選擇少了，施工后期補拉電纜的困難很大；芯數選擇太多則會造成浪費。另外，也要綜合考慮全船的電纜規格型號的選用，在考慮成本、設備的正常使用的前提下應建議設計院盡可能簡化全船的電纜規格、型號。

6)設計院提供的技術設計、詳細設計不能包含全部系統、設備，需要船廠施工設計時進行補充、完善。設計圖紙時要仔細校核廠家資料，確認設備電源、控制部分及外部接口等問題。

7)電氣設備布置圖的校核過程中應該注意到設備布置的合理性，便于船員管理、使用、維護。比如，某巡邏艇后機艙設備布置太多，考慮到船員使用維護不方便，因此建議設計院將岸電穩壓裝置、2#變壓器、小艇下滑裝置啟動器及部分輪機設備移至尾部設備艙，一是使該艇后機艙布置美觀，二是縮短了2#變壓器至2#主配電板、小艇下滑裝置啟動器至小艇下滑裝置的電纜，節約了成本，一舉兩得。

8)在圖紙設計、校核的過程中，還有一些圖面問題需要注意：圖幅、圖紙字體、圖形符號是否標準；設備名稱、代號以及設備位置的標注是否完整、清晰；設備規格型號、數量是否正確；設備的隨機電纜要標注清楚；再有，某根電纜出現在2份或多份圖紙中時，一定要用實線、虛線來區分主次，比如在某系統中實線表示該電纜，是指自本系統A設備至另一系統B設備，則在另一系統的圖紙中就要用虛線表示該電纜，來自A設備；同時，2份圖紙中電纜代號、規格型號一定要統一，以便在統計全船電纜冊時不會重復統計。

2.3認可設備資料的注意事項

我們簽訂設備技術規格書時會詳細寫明“收到認可圖紙多少天內回復認可意見，如設備廠商沒收到認可意見視作認可該圖紙”，因此應該注意認真、及時校對認可資料并及時將意見反饋給廠家。其中應把握以下幾點。

1)設備自身的控制原理是否正確、可行。

2)與其他設備的接口內容、數量、通訊形式是否正確。比如，4 000 m3絞吸式挖泥船配備的國際先進的ABB電氣設備和變頻控制系統、絞吸式挖泥船自動控制系統、鋼樁臺車裝置系統、三纜定位系統等裝備均為船東訂貨、提供認可意見，等到船廠收到工作資料后發現好多設備之間尤其是各絞車和挖泥疏浚控制系統、各絞車、泥泵和ABB變頻控制系統的接口不對，好在船廠及時聯系廠家確認各設備之間接口，施工設計圖紙上進行了修正，避免了施工后期調試時出現的設備接口問題。

3)設備型式、尺寸、防護等級等的認可。尤其是駕控臺、集控臺等集中控制臺的操作面板上各設備的布置，一定要跟船東簽字確認，畢竟操作者使用習慣不一樣，面板上設備的布置要求也會有所不同。

4)設備的油漆顏色，要跟船東確認、明確，以免造成不必要的麻煩。

5)設備的隨機電纜長度也要根據設備布置圖確認是否夠長。

6)設備隨機的安裝附件、備品備件是否完整等問題。

3 結束語

船舶電氣設計是一項繁瑣、復雜的工作，船舶電氣圖紙是滿足船東使用要求以及安全性、技術性能的重要依據。本文主要是從圖紙設計、校核等方面分析了船舶電氣設計中常見問題及注意要點，根據船型、船種不同需要注意事項還有很多，在此就不再一一列舉。

Marine electric blueprint is the base for electric equipment installation and ship's normal sailing.Blueprint of marine electric design and calibration of equipments' working documents become an important work of marine electric engineers.In this paper,some usual problems and main points to be attended are analysed in calibration of the blueprints.

marine;electric design;technical specification;calibration

U673

10.13352/j.issn.1001-8328.2014.05.008

朱麗娟(1977-)，女，山東聊城人，工程師，大學本科，主要從事船舶電氣設計與建造的工作。

2014-04-29