船舶电气设计常见问题分析

朱丽娟(青岛前进船厂，山东 青岛 266001)

船舶电气设计常见问题分析

朱丽娟
(青岛前进船厂，山东 青岛 266001)

船舶电气图纸是指导电气设备安装、保障船舶正常运行的基础。船舶电气设计图纸及设备工作资料的校核是船舶电气工程师的一项重要工作，文章从图纸校核等方面分析了船舶电气设计中常见问题及注意要点。

船舶;电气设计；技术规格书；校核

随着船舶大型化、自动化和节能化的发展，电气设备系统设计的任务越来越重，在船舶设计中的地位也日趋重要。近几年船厂建造的船舶类型、数量很多，送审设计、详细设计多数委托国内或国外的船舶设计院设计，由船厂的工艺设计员依据设计院技术设计或详细设计图纸再进行施工设计、生产设计。船舶电气图纸及设备工作资料的校核是船舶电气工程师的一项重要工作，依据规则、规范，正确而又快速地完成船舶电气设计图纸及设备工作资料的校核工作，提出合理的意见，更好地满足船东的使用要求，且确保船厂施工设计和生产设计的质量和进度。下面根据近几年本人在工作中的积累，将一些常见问题进行简单的归纳、总结, 介绍了船舶电气设计常见问题以及船舶电气专业施工设计、生产设计前准备工作的注意要点，供大家讨论。

1 熟悉全船技术规格书

1)依据全船技术规格书，从船舶的种类、性能、吨位、航行海区等情况入手，掌握该船的入级、要遵守的法规、规则、国际公约以及挂旗国等方面要求。

2)明确该船的供电系统的电压、频率、电源装置的数量、容量、配电、保护方式，明确全船用电设备的数量、负载和使用情况等。有些设备尤其是轮机、舾装等其他专业的设备很容易被忽视，比如在7 000 t成品油船建造中全船技术规格书明确烘干机有2台，但在设计院提供的舾装专业和电气专业的图纸中均只有1台，临近交船时才发现，于是又忙着订货、设备布置、电源电缆拉敷等，给本来忙碌的交船工作增加了工作量。

3)依据全船技术规格书，明确各电气设备规格型号或功能描述。有些时候，全船技术规格书和电气说明书会有前后内容不一致的情况，此时就要依据全船技术规格书的要求来进行设计。比如4 000 m3绞吸式挖泥船接船组的验收意见上有1项“声力电话系统改为选通型”，作为该船电气专业负责人坚持不同意修改，如果船厂同意修改，将给船厂带来巨大的工作量(需要重新更换设备、重新敷设电缆，但是所有电缆通道均已封堵，全部房间舾装完工)，会浪费很多的时间、费用。于是将全船总技术规格书、CCS图纸退审意见等文件多次解释给该船接船组，是总技术规格书和电气说明书前后矛盾，设计院、船厂均依据全船总技术规格书设计该船声力电话系统且CCS船级社也认可该系统，最终说服他们将该项意见取消，给工厂节约了造船成本。

2 设计院设计图纸或设备厂家资料的全面校对

2.1技术规格书以及各项法规等要求

依据该船技术规格书以及要满足的法规、规则、国际公约以及挂旗国等方面要求，比如像供电连续性、选择性保护的实现、耐火电缆的使用、备用磁罗经、电子海图等等。认真校对设计院或设备厂家的送审图纸：对于不满足要求的项目应及时将船厂意见反馈给设计院或设备厂家；图纸送审以及退审后对于上述的公约、规范的最新版本我们应关注、了解，涉及到的内容应及时联系设计院，不要忽视或刻意回避，以避免交船时与船东交涉完后还是要满足规范或公约的要求，增加造船成本；对于审图中心提出的每一项意见，都做到及时通过查询规范、资料、与相关审图人员及现场验船师沟通等，尽早解决图纸中不符合船级社要求的问题，关闭退审意见，为施工设计及后期船舶建造打好基础。

2.2电气设计图纸常见问题及注意要点

1)全船用电设备的校核。船舶建造是复杂的工程，船舶电气专业不是单一专业，与其他专业有着密切的联系，必须根据全船技术规格书要求、及时协调各专业，确定各专业所定用电设备的电源、功率、数量等，认真审核电力负荷计算，确认本船的发电机容量是否够用，用电设备的电源是否全部正确配备。根据这几年的船舶建造经验，建议在各配电系统中留有适量的备用开关，以免船舶建造后期遗漏的用电设备或船东追加设备时没有电源馈电开关。

2)断路器的正确选择。正确选择断路器是船舶电力系统设计中的一个关键问题，也是保证设备供电连续性、工作连续性以及实现选择性保护的重要环节。因此根据全船用电设备的电源、功率、数量等，认真核算每路负载的断路器容量选择是否合理。比如，60 t多用途船主配电板上母排A、B之间的联络开关，送审、退审图纸上均为2 500/2 500 A，此开关结构尺寸比较大，安装在主配电板内比较困难且主配电板尺寸已经确定不能修改。经过校核图纸后发现，该船电力系统分区供电，轴带发电机主要的重负载和此联络开关分别在轴带发电机两侧，且通常航行模式下，2台侧推不使用，依照船东提供的工况，此时1台轴带发电机给全船供电，轴带发电机额定电流为1 640 A，所以2 000 A开关能够满足使用要求；当需要做负载转移时，此时大部分负载已经停止使用，做负载转移时2 000 A的开关也已经够用。因此联系设计院、配电板厂家是否可以将主配电板上母排A、B之间的联络开关改为2 000/2 000 A。经过设计院计算后确认2 000 A开关足够满足该船工况要求，最终设计院修改图纸，改为2 000/2 000 A，且船厂重新送审电力一次、二次系统图。此次修改联络开关容量，不仅保证了主配电板的安装尺寸，也给工厂节约了造船成本。

3)电力一次系统图中除了对各负载断路器的正确选择外，对于船上的重要负载或舵机，一般设计2套，采取由主配电板和应急配电板分别供电或者由主配电板2路独立的馈电开关、电缆供电的方式；正常情况下，应急配电板应该通过电源电缆由主配电板供电；另外，比如发电机的电压调整、频率调整、并联、发电机的保护，变压器初级短路保护及过载保护，蓄电池回路保护，电动机保护，风机油泵的应急切断等也需要我们特别注意。

4)除了主配电板直接供电设备，其他用电设备均通过分配电板供电，因此必须将这些设备按照电压等级、系统或者设备用途、设备位置等进行分类来设计电力二次系统图，以满足操作者管理方便的要求。

5)电缆的选择。①根据全船防火区域划分图以及规范要求，注意全船耐火电缆的选择，比如通用报警系统、探火或失火报警系统、公共广播系统、应急照明系统等。②电缆规格的选择，电缆的截面积选择过小，会导致过热，使电缆绝缘因过热加速老化，缩短电缆使用寿命；电缆截面积选择过大会增加建造成本且电缆过粗，现场施工困难。同时，要认真查看各设备资料，确认每个系统的控制电缆芯数，芯数选择少了，施工后期补拉电缆的困难很大；芯数选择太多则会造成浪费。另外，也要综合考虑全船的电缆规格型号的选用，在考虑成本、设备的正常使用的前提下应建议设计院尽可能简化全船的电缆规格、型号。

6)设计院提供的技术设计、详细设计不能包含全部系统、设备，需要船厂施工设计时进行补充、完善。设计图纸时要仔细校核厂家资料，确认设备电源、控制部分及外部接口等问题。

7)电气设备布置图的校核过程中应该注意到设备布置的合理性，便于船员管理、使用、维护。比如，某巡逻艇后机舱设备布置太多，考虑到船员使用维护不方便，因此建议设计院将岸电稳压装置、2#变压器、小艇下滑装置启动器及部分轮机设备移至尾部设备舱，一是使该艇后机舱布置美观，二是缩短了2#变压器至2#主配电板、小艇下滑装置启动器至小艇下滑装置的电缆，节约了成本，一举两得。

8)在图纸设计、校核的过程中，还有一些图面问题需要注意：图幅、图纸字体、图形符号是否标准；设备名称、代号以及设备位置的标注是否完整、清晰；设备规格型号、数量是否正确；设备的随机电缆要标注清楚；再有，某根电缆出现在2份或多份图纸中时，一定要用实线、虚线来区分主次，比如在某系统中实线表示该电缆，是指自本系统A设备至另一系统B设备，则在另一系统的图纸中就要用虚线表示该电缆，来自A设备；同时，2份图纸中电缆代号、规格型号一定要统一，以便在统计全船电缆册时不会重复统计。

2.3认可设备资料的注意事项

我们签订设备技术规格书时会详细写明“收到认可图纸多少天内回复认可意见，如设备厂商没收到认可意见视作认可该图纸”，因此应该注意认真、及时校对认可资料并及时将意见反馈给厂家。其中应把握以下几点。

1)设备自身的控制原理是否正确、可行。

2)与其他设备的接口内容、数量、通讯形式是否正确。比如，4 000 m3绞吸式挖泥船配备的国际先进的ABB电气设备和变频控制系统、绞吸式挖泥船自动控制系统、钢桩台车装置系统、三缆定位系统等装备均为船东订货、提供认可意见，等到船厂收到工作资料后发现好多设备之间尤其是各绞车和挖泥疏浚控制系统、各绞车、泥泵和ABB变频控制系统的接口不对，好在船厂及时联系厂家确认各设备之间接口，施工设计图纸上进行了修正，避免了施工后期调试时出现的设备接口问题。

3)设备型式、尺寸、防护等级等的认可。尤其是驾控台、集控台等集中控制台的操作面板上各设备的布置，一定要跟船东签字确认，毕竟操作者使用习惯不一样，面板上设备的布置要求也会有所不同。

4)设备的油漆颜色，要跟船东确认、明确，以免造成不必要的麻烦。

5)设备的随机电缆长度也要根据设备布置图确认是否够长。

6)设备随机的安装附件、备品备件是否完整等问题。

3 结束语

船舶电气设计是一项繁琐、复杂的工作，船舶电气图纸是满足船东使用要求以及安全性、技术性能的重要依据。本文主要是从图纸设计、校核等方面分析了船舶电气设计中常见问题及注意要点，根据船型、船种不同需要注意事项还有很多，在此就不再一一列举。

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

朱丽娟(1977-)，女，山东聊城人，工程师，大学本科，主要从事船舶电气设计与建造的工作。

2014-04-29