船舶電氣的發展與應用

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摘 要：目前，船舶技術關系到一個國家的領海穩定與安全，也能夠反映制造船舶的綜合水平，隨著科技發展，許多新的技術、新的設備被廣泛應用于船舶之上，現代船舶的電力系統隨之發生了許多改變，電氣設備已經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展與應用情況，分析當前的電氣設備和技術，對船舶的未來發展提供有益借鑒。

關鍵詞：船舶電氣；電氣設備；中高壓電力系統；電氣自動化

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

一、船舶電氣設備注意問題

（一）設置完善應急設備。在船舶的電氣系統中，必須設置照明燈以便應急。應急照明燈應該安裝在船舶的多個角落處、各個通道，尤其是重要通道，而且必須標記好應急照明燈的專有記號，達到醒目的效果；應急的報警裝置是重中之重，其控制開關也應像應急燈一樣，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，所有應急設備的標準要達到國際水平才能夠應用。

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

（三）安全第一。運行各種電氣設備的最低、最基本的要求就是安全、可靠。所以，在船舶中設置安全檢測設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、應用中高壓電力系統

（一）中高壓電力系統應用的必要性。在船舶的電力系統中往往會出現一些問題，例如，系統容量增加，電流短路的頻率也隨之增加，傳統的斷路器和保護裝置不能適應這一變化；現代大型船舶的容量多數已經大于10MW，但是許多低壓發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電機組顯然是不理想的；電力系統的控制結構慢慢復雜，要對容量大、機組多、結構復雜的系統進行有效的保護和控制；船只空間其實不大，為電氣設備提供的空間就更加有限，與此同時，系統容量不斷增加，使得電纜的發熱量大，電線的耗損增加，且供電線路必須并聯大量電纜，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，必須提高供電系統的電壓等級，應用中高壓電力系統。

（二）中高壓電力系統應用。由于以上原因，低壓電力系統已經不能滿足大型船舶的發展需要，中高壓電力系統將代替傳統的電力系統。中高壓電力系統主要應用于一些大型船舶，例如豪華游艇、客滾船、特種運輸船等，目前，按照國內外船舶的設計、制造、運行等方面來看，中高壓電力系統的應用在船舶上獲得了很好的成就，以后的船舶電力系統的主導電制將會是如此。

三、電氣設備的新發展

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

（二）海上遇險求助系統設立完善。設立并完善一套安全可行的海上遇險求助系統是很有必要的，它可以保證乘客的安全。當有危險事故發生之時，遇險的乘客能夠呼叫求助中心，確保得到及時的救援。目前，我國海域內全部船舶均已使用改進后的全新技術，絕大部分船只都安裝了海上遇險救助系統，一旦發生危險情況，船舶上的工作人員可以及時聯系救助平臺，發出求救信息，可以等待岸邊、附近海域船只等的救援，進而得到有效救助。科技是不斷向前發展的，現在的海上遇險救助系統甚至可以實現導航、通話、簡單醫療等功能，使乘客的使用和救援更加便利。

（三）全球定位系統日益精準化。全球定位系統的應用已經日益廣泛，對各種移動設備的配置很有必要，當前已經與船舶良好結合起來。在船舶之上安裝全球定位系統后，可以更好地追蹤船舶的位置，如果船舶遇險，當它發出求救信號請求救援時，救援平臺可以根據定位系統找到其位置，盡快實施救援，避免情況惡化；同時，通過定位系統監測船舶位置，可以提醒船舶及時調整航線，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展

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

（二）促進效率提高。實現電氣自動化的目的其實就是為了提高效率，應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過程中，憑借網絡技術對整個船舶進行監控，以電氣自動化技術實現圖像的控制，有效促進人機對話交流，使得可以通過屏幕軟件控制船舶，逐步實現監測系統的整體化。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）加強設備完善。實現船舶電氣自動化的另一作用就是能夠加強設備的完善，電氣自動化的發展離不開設備的支持，大量的專用設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備的進步，使得設備更加完善。

五、結語

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用、電制進步、自動化發展等，船舶電氣的發展與應用要緊跟時代步伐，借鑒國內外先進技術，加強現代科技的應用，注意存在的問題，及時發現問題，解決問題。同時，做好電氣技術應用的反饋工作，及時改進產生的問題，完善電氣設備，促進我國船舶性能、質量的提高。

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