Херсонський морський інститут

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 11Следующая ⇒

Херсонський морський інститут

Кафедра «Суднові електричні системи та автоматика суден»

ОТВЕТЫ НА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКЗАМЕН

з дисципліни «Електрообладнання суден та його експлуатація»

З напряму 1003 «Судноводіння і енергетика суден»

за спеціальністю 6.100300 «Експлуатація суднових енергетичних установок”

м. Херсон

ВОПРОС №1

Классификация электрооборудования в зависимости от места расположе-

Ния на судне

Судовое электрооборудование расположено на самых разных пространствах судна и в разных помещениях.

Место расположения электрооборудования определяется видом механизма.

Например, электроприводы палубных механизмов – якорно-швартовных и грузо-

вых устройств, траповых и шлюпочных лебедок, расположены на открытых палубах и под

вержены прямому воздействию воды.

Электроприводы механизмов, расположенных в машинном отделении, например,

пожарных насосов, насосов, обеспечивающих работу главного двигателя, лишены прямо-

го воздействия воды, но остаются под воздействием остальных неблагоприятных факто-

ров – повышенной влажности, вибрации, ударов и др.

Электрооборудование, расположенное в ЦПУ – разного рода системы управления

и контроля, а также главный электрораспределительный щит, работают в наиболее ком-

фортных условиях, т.к. помещение ЦПУ отапливается (или охлаждается, в зависимости от района плавания) и вентилируется.

Условные обозначения категорий размещенияэлектрооборудования на судне приве

дены в таблице В.2.

Таблица В.2.

Категории размещенияэлектрооборудования на судне

Классификация электрооборудования в зависимости от степени защищен-

Ности обслуживающего персонала от соприкосновения с его токоведущими или вра-

Щающимися частями и степени защищённости корпуса электрооборудования от по-

Падания внутрь воды

Условные обозначениястепени защищенности обслуживающего персонала от со-

прикосновения с токоведущими или вращающимися частями электрооборудования, нахо-

дящегося внутри её корпуса и степени защищённости корпуса электрооборудования от попадания внутрь воды объединены и состоят из латинских букв IP (от первых букв анг-

лийских слов «International Protection», что означает «Международная система защиты корпуса электрооборудования») и двух последующих цифр.

Первая цифра обозначает степень защищенности обслуживающего персонала от соприкосновения с токоведущими или вращающимися частямиэлектрооборудования.

Цифровые значения степеней такой защиты приведены в таблице В.3.

Таблица В.3.

Степени защиты судового электрооборудования от соприкосновения с токо

Ведущими или вращающимися частями

Вторая цифра обозначает степень защищенности электрооборудованияот попада

ния внутрь воды. Цифровые значения степеней такой защиты приведены в таблице В.4.

Таблица В.4.

Степень защищенности электрооборудованияот попадания внутрь воды

Правила классификации и постройки морских и речных судов (Регистр) устанавливают зависимость степени защищённости электрооборудования от типа судовых помещений. Эта зависимость приведена в таблице В.5.

Таблица В.5.

Зависимость степени защищённости электрооборудования от типа судовых помещений

В зависимости от особых условий эксплуатации, дополняющих перечисленные вы-

ше, могут использоваться и иные буквенные обозначения исполнение корпусов судово-

го электрооборудования. Эти обозначения приведены в таблице 6.

Таблица В.6.

Классификация судового оборудования в зависимости от особых условий работы эксплуатации

Классификация судового электрооборудования в зависимости от способа

Монтажа электрических машин

Конструктивное исполнение электриче­ских машин по способу монтажа (крепление и сочленение) и условное обозначение этих исполнений в технической документации установлены ГОСТ 2479-79.

Условное обозначение состоит из двух букв латинского алфавита IM и четырех цифр:

IM ,

где: первая цифра - кон­структивное исполнение:

1 – на лапах с подшипниковыми щитами (с пристроенным редуктором);

2 - на лапах с подшипниковыми щитами, с фланцем на подшипниковом щите (или щитах);

3 - с фланцем на одном подшипниковом щите (или щитах), с цокольным фланцем;

4 - без лап с подшипниковыми щитам с фланцем на станине;

5 - без подшипниковых щитов;

6 - на лапах с подшипниковыми щитами и со стояковыми подшипниками;

7 - на лапах со стояковыми подшипниками (без подшипниковых щитов);

8 - с вертикальным валом, кроме rpyпп от IM1 до IM4;

9 - специального исполнения по cnocoбу монтажа.

Вторая и третья цифры — способы монтажа (пространственное положение маши-

ны и направление конца вала, причем в обозначении направления конца вала (3-я цифра); цифра 8 обозначает, что машина может pаботать при любом из направлений конца вала, определенных цифрами 8 - 7, а цифра указывает, что направление конца вала машины от-

лично от определенных цифрами с 0 до 8.

В этом случае направление конца вала указывается дополнительно в технической документации.

Четвертая цифра обозначает исполнена конца вала электрической машины.

0 - без конца вала;

1 - с одним цилиндрическим концом вала;

2 - с двумя цилиндрическими концам вала;

3 - с одним коническим концом вала;

4 - с двумя коническими концами вала;

5 - с одним фланцевым концом вала;

6 - с двумя фланцевыми концами вала

7 - с фланцевым концом вала на стороне D и цилиндрическим концом вала на сто

роне N, причем под стороной D понимается при одном конце вала для двигателей – при

водная, а для генераторов – приводимая сторона; при двух концах вала - сторона с кон-

цом вала большего размера, а при равных диаметрах для машин на лапах с коробкой выво

дов, расположенных не сверху,- сторона, с которой коробка выводов видна справа;

8 - прочие исполнения конца вала.

Продолжительный режим S1

Продолжительным называют режим, при котором температура двигателя τ за время

работы поднимается от температуры окружающей среды θ до установившейся θ

(рис. В.2, а).

Рис. В.2. Нагрузочные диаграммы и кривые нагрева двигателя при продол-

жительном S1 (а), кратковременном S2 (б) и повторно-кратковременном

S3 (в) режимах работы

Двигатель используется по мощности полностью, если установившаяся температу-

ра θ равна максимально допустимой для класса изоляции θ (таблица 1).

Таблица В.8.

На судах морского флота применяют изоляцию таких классов:

1. для обмоток статоров – изоляцию классов Н и В;

2. для обмоток роторов – изоляцию классов Н, В и F.

Двигатель не используется по мощности полностью, если установившаяся темпера

тура θ меньше максимально допустимой для класса изоляции θ .

Двигатель перегружен, если установившаяся температура θ больше максималь

но допустимой для класса изоляции θ . Такой режим недопустим, т.к. приводит к высы

ханию и порче изоляции. Для предотвращения такого режима применяют электротепло-

вые реле, отключающие двигатель от сети.

На судах в режиме S1 работают насосы главного двигателя, вентиляторы МО, насо-

сы электрогидравлической рулевой машины и др. Продолжительность работы электрообо

рудования в режиме S1 составляет от десятков часов до десятков суток.

Кратковременный режим S2

Кратковременным называют режим, при котором температура двигателя τ за время

работы не успевает подняться до установившейся температуры θ , но за время паузы уменьшается до температуры окружающей среды θ (рис. В.2, б).

Для этого режима применяют количественный показатель: «длительность работы».

Стандарты устанавливают 3 значения длительности работы электродвигателей: 10, 30 и 60 мин.

На судах в кратковременном режиме работают шлюпочные и траповые лебёдки

(длительность работы 10 мин) и якорно-швартовные устройства (длительность работы 30 мин).

ВОПРОС №2

Функции Регистра Украины

Все без исключения направления развития морского судоходства – проектирова-

ние и постройка судов, безопасность мореплавания, предотвращение загрязнения моря и береговой черты с судов, спасение человеческой жизни на море и др. регламентируются соответствующими Положениями, Конвенциями, Меморандумами и другими междуна-

родными морскими нормативными документами.

Контролируют выполнение этих документов международные и национальные над-

зорные организации, к основным из которых принадлежат:

1. Регистр России;

2. Английский Ллойд;

3. Американское бюро судоходства;

4. Норвежское бюро Веритас;

5. Французское бюро Веритас;

6. Японское классификационное общество;

7. Итальянский Регистр.

Объем надзорной деятельности устанавливается Правилами классификационных

обществ, например, в России и Украине - Правилами Регистра.

По состоянию на 2007 г. Украина не имеет собственных Правил Регистра и ее мор-

кие организации использует Правила Регистра России.

Познакомимся с направлениями деятельности Регистра более подробно.

Регистр является государственным органом технического надзора и классифика-

ции гражданских судов. Кроме того, Регистр по поручению и от имени правительства Украины или по поручению правительств других стран осуществляет в пределах сво­ей компетенции технический надзор за выполнением требований международных конвен­ций, соглашений и договоров, в которых участвуют упомянутые страны.

Регистр устанавливает технические требования, обеспечивающие:

2. условия безопасно­го плавания судов в соответствии с их назначением;

3. охраны человеческой жизни и надлежа­щей перевозки грузов на море и на внут

ренних водных путях;

4. предотвращения загрязнения с судов,

а также

5. осуществляет технический надзор за выполнением этих требований;

6. производит клас­сификацию судов;

7. удостоверяет валовую и чистую вместимости морских судов и обмерные харак-

теристики находящихся под надзором Регистра судов внутреннего плавания, опреде­лен-

ные в результате обмера судов.

Надзорная деятельность осуществляется на основании издаваемых Регистром Пра-

вил и имеет целью определить, отвечают ли Правилам и дополнительным требованиям суда и контейнеры, подлежащие надзору, а также материалы и изделия, предназначенные для по­стройки и ремонта судов и их оборудования.

Применение и выполнение Правил и дополни­тельных требований является обязан-

ностью проектных организаций, судовладельцев, контейнеровладельцев, судоверфей, а также предприятий, которые изготовляют материалы и изделия, подлежащие надзору Реги

стра.

Толкование требований Правил и других нормативных документов Регистра явля-

ется компетенцией только Регистра.

Надзорная деятельность Регистра не заменяет деятельности органов технического контроля судовладельцев, судоверфей и заводов-изготовителей.

Регистр осуществляет технический надзор за следующими морскими судами и под­лежащими его техническому надзору судами внутреннего плавания в постройке и в эксплуа­тации:

.1. пассажирскими, наливными судами, предназначенными для перевозки опасных

грузов, а также буксирами, независимо от мощности главных двигателей и валовой вмести­мости;

.2. самоходными судами, не указанными в.1, с мощностью главных двигателей 55

кВт (75 л.с) и более;

.3. судами, не указанными в.1. и.2., валовой вместимостью 80 рег. т и более, либо

мощностью энергетического оборудования 100 кВт и более.

Регистр осуществляет технический надзор за судовыми холодильными установка-

ми с точки зрения безопасности судов, надлежащей перевозки грузов, предотвращения озоноразрушающего действия холодильных агентов на окружающую среду, а также осуществляет классификацию холодильных установок судов.

Регистр осуществляет надзор за судовыми грузоподъемными устройствами грузо­-

подъемностью 1 т и более.

Регистр по особому согласованию может осуществлять также надзор за другими

су­дами, установками и устройствами, не перечисленными выше.

Технологические и специальные устройства судов рыболовных, кабельных, техни-

че­ского флота и специального назначения не подлежат надзору Регистра, за исключением обо­рудования, перечисленного в соответствующих частях Правил.

Регистр осуществляет технический надзор за контейнерами при их изготовлении и эксплуатации.

Регистр рассматривает и согласовывает проекты стандартов и других нормативных

документов, связанных с его деятельностью.

Регистр может осуществлять экспертизы и участвовать в экспертизах по техниче-

ским вопросам, входящим в круг его деятельности.

Регистр издает Регистровую книгу морских судов, в которой содержатся основные технические данные судов и сведения об их классификации.

За выполненные работы Регистр взимает плату, которая назначается в соответст-

вии с тарифами.

ВОПРОС №3

Условия работы судового электрооборудования. Требования Правил

ВОПРОС №4

Ния на судне

Судовое электрооборудование расположено на самых разных пространствах судна и в разных помещениях.

Место расположения электрооборудования определяется видом механизма.

Например, электроприводы палубных механизмов – якорно-швартовных и грузо-

вых устройств, траповых и шлюпочных лебедок, расположены на открытых палубах и под

вержены прямому воздействию воды.

Электроприводы механизмов, расположенных в машинном отделении, например,

пожарных насосов, насосов, обеспечивающих работу главного двигателя, лишены прямо-

го воздействия воды, но остаются под воздействием остальных неблагоприятных факто-

ров – повышенной влажности, вибрации, ударов и др.

Электрооборудование, расположенное в ЦПУ – разного рода системы управления

и контроля, а также главный электрораспределительный щит, работают в наиболее ком-

фортных условиях, т.к. помещение ЦПУ отапливается (или охлаждается, в зависимости от района плавания) и вентилируется.

Условные обозначения категорий размещенияэлектрооборудования на судне приве

дены в таблице В.2.

Таблица В.2.

Категории размещенияэлектрооборудования на судне

ВОПРОС №5

ВОПРОС №6

Продолжительный режим S1

Продолжительным называют режим, при котором температура двигателя τ за время

работы поднимается от температуры окружающей среды θ до установившейся θ

(рис. В.2, а).

Рис. В.2. Нагрузочные диаграммы и кривые нагрева двигателя при продол-

жительном S1 (а), кратковременном S2 (б) и повторно-кратковременном

S3 (в) режимах работы

Двигатель используется по мощности полностью, если установившаяся температу-

ра θ равна максимально допустимой для класса изоляции θ (таблица 1).

Таблица В.8.

На судах морского флота применяют изоляцию таких классов:

1. для обмоток статоров – изоляцию классов Н и В;

2. для обмоток роторов – изоляцию классов Н, В и F.

Двигатель не используется по мощности полностью, если установившаяся темпера

тура θ меньше максимально допустимой для класса изоляции θ .

Двигатель перегружен, если установившаяся температура θ больше максималь

но допустимой для класса изоляции θ . Такой режим недопустим, т.к. приводит к высы

ханию и порче изоляции. Для предотвращения такого режима применяют электротепло-

вые реле, отключающие двигатель от сети.

На судах в режиме S1 работают насосы главного двигателя, вентиляторы МО, насо-

сы электрогидравлической рулевой машины и др. Продолжительность работы электрообо

рудования в режиме S1 составляет от десятков часов до десятков суток.

Кратковременный режим S2

Кратковременным называют режим, при котором температура двигателя τ за время

работы не успевает подняться до установившейся температуры θ , но за время паузы уменьшается до температуры окружающей среды θ (рис. В.2, б).

Для этого режима применяют количественный показатель: «длительность работы».

Стандарты устанавливают 3 значения длительности работы электродвигателей: 10, 30 и 60 мин.

На судах в кратковременном режиме работают шлюпочные и траповые лебёдки

(длительность работы 10 мин) и якорно-швартовные устройства (длительность работы 30 мин).

ВОПРОС №7

ВОПРОС №8

Судовые электрические сети

ВОПРОС №9

ВОПРОС №10

Даже если они одного типа.

Напомним, что наклон внешней характеристики, или статизм (%), определяется изменением напряжения при переходе от режима холостого хода к номинальному:

Δ U = [ (U - U ) / U ]*100 (3.1),

где U и U - напряжения соответственно холостого хода и номинального.

Рис. 3.6. Внешние характеристики СГ с разным статизмом

При этом меньшему статизму (наклону) характеристики соответствует больший ток нагрузки I > I , что следует из сравнения внешних характеристик 1 и 2 (рис. 3.6).

Таким образом, при одинаковом напряжении U на шинах ГЭРЩ генераторы нагружены по разному – 1-й перегружен, а 2-й недогружен.

Регулирование реактивных нагрузок может осуществляться двумя способами:

1. вручную;

2. автоматически.

Для ручного распределения реактивных нагрузок надо увеличить ток возбуждения генератора с меньшим током нагрузки и одновременно уменьшить у генератора с боль-

шим током нагрузки. При этом внешние характеристики СГ переместятся параллельно самим себе: характерис­тика 2 вверх, до положения характеристики 2', а характеристика 1 вниз, до положения характеритики 1'. Изменение токов возбужде­ния надо прекратить в точке А, в которой реактивные нагрузки обоих генераторов равны.

Автоматическое регулирование реактивных нагрузок обеспечивают специальные устройства - реактивные компенсаторы (компенсаторы реактивной мощности).

Процесс перемещения внешних характеристик 1 и 2 в положение 1 ', 2 ' одинаков

Как при ручном, так и автоматическом регулировании. Разница состоит лишь в том, что характеристики перемещаются при ручном регулировании характеристики за счет измене

ния токов возбуждения генераторов вручную, а при автоматичеком – путем автоматиче -

ского изменения токов возбуждения генераторов.

ВОПРОС №11

ВОПРОС №12

ВОПРОС №13

Классификация АРЧ

В настоящее время принята следующая классификация АРЧ (таблица 3.1.).

Таблица 3.1.

ВОПРОС №14

Требования Правил Регистра к ПД ГА

Двигатели, предназначенные для привода генераторов, должны удовлетворять сле­-

дующим требованиям:

каждый двигатель, приводящий в действие генератор, должен иметь регулятор

часто­ты вращения, характеристики которого должны удовлетворять следующим требова

ниям:

.1. при мгновенном сбросе 100% нагрузки генератора кратковременное изменение

час­тоты вращения двигателя не должно превышать 10% расчетной частоты вращения;

.2. при мгновенном набросе нагрузки от нулевой до 50% расчетной нагрузки генера

то­ра, а также при последующем (после достижения установившейся частоты вращения) набро­се оставшихся 50% нагрузки генератора кратковременное изменение частоты вращения дви­гателя не должно превышать 10% расчетной частоты вращения.

.3. при параллельной работе генераторов переменного тока в диапазоне от 20 до

100% общей нагрузки распределение ее на каждый генератор должно происходить про-

порцио­нально их мощности и не должно отличаться более чем на 15% от расчетной нагрузки большего из генераторов или на 25% от расчетной нагрузки рассматриваемого генератора в зависимости от того, что меньше;

.4. при любых нагрузках от нулевой до 100% расчетной нагрузки генератора устано

­вившаяся частота вращения двигателя не должна превышать расчетную более чем на 5%;

.5. установившаяся частота вращения при сбросах и набросах нагрузки генератора

должна достигаться не менее чем за 5 с;

.6. установившаяся частота вращения не должна колебаться более чем на ±1% ча-

стоты вращения, соответствующей конкретной установившейся нагрузке генератора.

Регулятор частоты вращения приводного двигателя аварийного генератора должен

иметь характеристики, удовлетворяющие требованиям пункта.1. при сбросе и набросе 100% нагруз­ки генератора.

Регулятор частоты вращения должен иметь устройство для местного и дистанцион

но­го изменения частоты вращения в пределах ± 10%.

В дополнение к регулятору частоты вращения каждый приводной двигатель мощно­

стью 220 кВт и более должен иметь отдельный предельный выключатель, отрегулирован-

ный таким образом, чтобы частота вращения двигателя не могла превысить расчетную более чем на 15%.

Предельный выключатель, включая его приводной механизм, должен быть незави

си­мым от регулятора частоты вращения.

Генераторы должны рассчитываться на непрерывную работу с учетом снижения мощности при эксплуатации судна.

При коротких замыканиях в судовой сети генераторы должны обеспечивать величи

ну установившегося тока короткого замыкания, достаточную для срабатывания защитных уст­ройств.

У генераторов с независимым приводом должно обеспечиваться регулирование на­пряжения в пределах, указанных в разделе 9.5 и 9.6 настоящего пособия.

ВОПРОС №15

ВОПРОС №16

ВОПРОС №17

Основные сведения

Промышленные автоматические выключатели предназначены:

1. для автоматического отключения электрических цепей в аварийных случаях;

2. для нечастых включений и отключений электрических цепей при нормальних

условиях работы.

К аварийным случаям относят:

1.короткое замыкание в электрической цепи;

2. перегрузку (по току) электрической цепи.

Автоматические выключатели могут иметь два вида токовых расцепителей:

1. электромагнитные, срабатывающие мгновенно при токах короткого замыкания в 2...20 раз больше номинального;

2. комбинированные, имеющие в одном корпусе электромагнитный и тепловой

расцепители. Тепловой расцепитель отключает автоматический выключатель при токах перегрузки, превышающих номинальный в 1,25...1,8 раза.

Автоматические выключатели только с тепловым расцепителем не выпускаются.

Для защиты электрических цепей только от токов перегрузки служат тепловые реле (см. ниже).

Короме токовых расцепителей, автоматические выключатели могут иметь мини-

мальный расцепитель (по напряжению), отключающий выключатель при снижении напряжения до определенного значения.

В соответствии с требованиями Регистра, наличие этого расцепителя обязательно

Рубильники

Рубильником называется электрический аппарат с ручным приводом, предназначен

ный для замыкания и размыкания электрических цепей под током.

Устройство рубильника показано на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Рубильник:

1 – зажимные пружины; 2 – неподвижный контакт; 3 – рукоятка; 4 – главный контакт; 5 – отрывная пружина; 6 – дугогасительный контакт

Рубильник имеет два медных подвижных контакта: главный 4 и дугогасительный 6, а также один неподвижный - 2. Неподвижный контакт имеет щелевидную форму и снаб

жен нажимными пружинами 1. Контакты 4 и 6 приводятся в движение рукояткой 3 из изоляционного материала.

Для включения рубильника рукоятку поворачивают в напрпавлении протв часовой стрелки. Первым в щель контакта 2 войдет контакт 6, а при дальнейшем движении рукоят

ки до упора – контакт 4. Плотное обжатие контакта 4 внутри контакта 2 обеспечивают нажимные пружины.

При выключении порядок размыкания контактов обратный – сначала из щели вый

дет главный контакт 4, и ток будет протекать через дугогасительный контакт 6. При дальнейшем повороте рукоятки по часовой стрелке пружина 5 будет растягиваться до тех

пор, пока зажимные пружины способны удержать контакт 6 в щели контакта 2.

В конце поворота рукоятки контакт 6 под действием пружины выйдет из щели, при

чем размыкание контактов 2 и 6 происходит практически мгновенно. Тем самым резко ускоряется гашение дуги в воздухе.

Из сказанного следует, что в процессе размыкания контактов обгорает именно дуго

гасительный контакт, а поверхность главного контакта сохраняется целой.

При обгорании дугогасительный контакт легко заменяется.

При токах 600 А и выше вместо медных дугогасительных контактов применяют медно-графитные.

К рубильникам относят рубящие переключатели и разъединители.

Устройство переключателей и разъединители во многом схоже с устройством ру-

бильников.

Рубящий переключатель предназначен для замыкания, размыкания и переключе-

ния электрических цепей под током.

Разъединитель предназначен для за

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте