Виды судовых распределительных устройств

Судовыми электрораспределительными устройствами называются щиты, в корпусах которых размещаются аппараты, отвечающие за управление системой энергоснабжения, защиту сети и подачу сигналов об изменении параметров работы оборудования. Они обеспечивают прием и распределение ресурсов по потребителям, могут охватывать как все судно целиком, так и обслуживать отдельные его сегменты или приборы, чем обусловлено выделение нескольких категорий РЩ.

Общие сведения

Конструктивно НКУ – металлические каркасы или блоки, которые монтируются в универсальные ящики, позволяющие реализовать групповую компоновку. исполнение устройств предполагает повышенную степень защиты: IP21, IP23, IP55.

Корпуса, детали изготавливаются из стали, сплавов на основе алюминия, а также бывают комбинированными. изоляция панелей формируется с применением гетинакса или стеклотекстолита. В зонах, где проводилась механическая обработка, на них в один слой наносится лак. Для предотвращения разрушения крепежных изделий предусмотрена антикоррозийная защита в виде специального покрытия.

В зависимости от способа установки и фиксации щитов выделяются агрегаты, которые располагаются на палубе (перпендикулярно ей) и обслуживаются с фасада и задней стенки, и прислонные, монтирующиеся там же или в области переборок, при этом доступ к содержимому в них организуется только через переднюю часть. Оба вида аппаратов – с жестким или амортизирующим (по двум направлениям – вертикали и горизонтали) креплением.

Рекомендованная высота шкафов – не более 2 м, дина и глубина – до 1,2 м и 0,9 м соответственно. Если укомплектованная конструкция тяжелее 25 кг, к ней добавляются приспособления, облегчающие подъем и перемещение.

При выполнении силовых цепей применяются медные шины прямоугольного сечения, размеры которого лежат в промежутке между 15,3 мм2 и 100,10 мм2, или кабели (одножильные, многожильные) до 16мм2. Для вторичных коммутируемых сетей предназначены провода 1,5 мм2, сигнализации – 0,75 мм2 и 1 мм2.

Соединительные шины фаз надежно фиксируются на корпусе в 30-70 мм друг от друга. За счет этого достигается максимальная прочность образованных сегментов, что позволяет им выдерживать электродинамические усилия, вызванные коротким замыканием. Гребенки лудятся и помечаются разными цветами: если ток постоянный, положительный полюс – красным, отрицательный – синим; переменный – фаза А маркируется желтым, В – зеленым, С – фиолетовым. Голубой оттенок используется для обозначения нулевых рабочих проводов, темно-зеленый – заземляющих.

Аппараты могут эксплуатироваться непрерывно в течение 3000 ч, по истечении которых проводится плановое ТО. Минимальная продолжительность межремонтного периода равняется 12 годам, срока службы – 25 годам.

Электробезопасность НКУ обеспечивают специальные оболочки и экраны, блокировки, а также заземление, которым оснащаются не только РЩ, но и весь комплекс электротехнических изделий, доступных во время оперативного обслуживания.

Главный распределительный щит (ГРЩ) предназначен для ввода и распределения электрической энергии 0,4кВ 50 Гц на объект. Содержит аппаратуру, обеспечивающую возможность ввода, распределения, контроля и учёта электроэнергии, а также управления и защиты отходящих распределительных и групповых электрических цепей в жилых, общественных и промышленных объектах.

ГРЩ и генераторный щит

ГЭРЩ – это металлоконструкция с разными видами устройств, помещенных в нее: коммутационными (замыкают и размыкают электрические цепи, представлены пусковыми кнопками, рубильниками, выключателями и переключателями), регулирующими (реостаты), защитными (формируются предохранителями, различными реле, например, обратной мощности или тока), сигнальными и контрольно-измерительными.

В норме судовые распределительные шкафы должны находиться рядом с электростанцией в том же отсеке. Ширина свободного пространства, которое остается вокруг них, составляет 0,6 м-1 м и определяется длиной панелей и размерами плавучего сооружения. На входе устанавливаются двери, оборудованные механизмом закрепления их в открытой позиции.

Фасад корпуса выполняется с расположенными на нем сигнальными и контрольно-измерительными приборами, рукоятками регулирования работы прочих аппаратов, которые занимают тыльную сторону конструкции вместе с токоведущими элементами. КиП предназначены для постоянного надзора за судовой электростанцией.

В ГРЩ реализована возможность управления параметрами ее эксплуатации не только в ручном, но и в автоматическом и дистанционном режимах через центральный пост (ЦПУ) или мостик.

Произведенная энергия передается потребителям по магистральной, фидерной (радиальной) и смешанной распределительным сетям, отходящим от агрегата.

Основная задача генераторного щита – снабжение определенного ГРЩ электричеством, поступающим непосредственно от источника питания. Он также обеспечивает местное управление машиной, вырабатывающей ресурсы, если она и главный шкаф установлены не в одном отсеке или помещении водного транспорта, и поддерживает подключение к нему отдельных приемников.

АРЩ

Аварийный РЩ участвует в автоматическом запуске резервного дизель-генератора, если обнаружено исчезновение напряжения на шинах ГРЩ. Он также распределяет нагрузку по потребителям, которые требуют непрерывной подачи энергии. Дополнительно аппарат защищает АДГ от токов короткого замывания и сигнализирует о провале старта ведущего НКУ.

Генераторная секция устройства оснащена автоматом и двумя контакторами, с помощью которых шины АРЩ соединяются с источником питания или перемычка – с ГРЩ. Лицевая панель оборудована амперметром, вольтметром, киловаттметром, частотомером, мегаомметром, индикаторами режимов работы. Ее нижняя часть содержит автоматы генератора и щита приемников. Внутрь монтируется реле защиты, благодаря которому неответственные потребители отключаются от производящей электричество машины при ее перегрузке в момент срабатывания сигнализации.

Распределительная секция имеет дверцу с амперметром и вольтметром, автоматами ПЭ на ~220В и ~380В.

Выключатели, питающие КиП, промежуточные реле, контакторы и лампы, освещающие панели, присутствуют в конструкции обоих видов блоков.

АРЩ организует энергоснабжение особо ответственных приемников, характеризующихся относительно невысокой мощностью: второй рулевой машины, навигаторов и средств связи, общесудовой сигнализации (к примеру, авральной), аварийной иллюминации и др. Электричество для них при этом вырабатывается резервным дизель-генератором.

Продолжительность перерыва от момента обесточивания до включения АДГ на шины АРЩ не должна превышать 45 с. Указанное требование прописано в Правилах Регистра.

Вторичные щиты

Вторичными называются щиты, энергия к которым, в отличие от первичных, связанных напрямую с источником питания, поступает от вышестоящих комплектных устройств.

В иерархической структуре силовых сетей современных плавучих сооружений может выделяться до пяти уровней НКУ, соответствующих районным, отсечным, групповым и распределительным агрегатам.

На их число напрямую влияют мощность энергетической системы и количество потребляющих электричество механизмов. На транспортных судах реализуется схема ГРЭЩ – ОРЩ – РЩ – РЩ1. Водному транспорту со специализированными потребителями, собранными в группы, куда входят, например, рыбные цеха, морозильные и холодильные установки со всем оборудованием, присуща структура, которая формируется главным, районным, отсечным и нижестоящими распределительными щитами (РЩ и РЩ1).

Чтобы соединить СЭЭС сетью, расположенной на суше или принадлежащей другому судну, применяются ящики электроснабжения с берега.

Для питания отдельных приборов и регулирования их работы используются щиты приемников.

РРЩ направляют ресурсы в районы, объединяющие несколько отсеков, и подают энергию ко всем ОРЩ в его пределах.

Основной задачей групповых НКУ является обеспечение функционирования лебедок, насосов, вентиляторов (расположенных в трюме или машинном отделении) и прочих групп ПЭ одинакового назначения и равномерное распределение нагрузки между ними.