Электрооборудование и электродвижение судов

ВВЕДЕНИЕ
Электросудовое оборудование - это набор электротехнических изделий или электромеханического оборудования, предназначенный для выполнения определенной работы на борту судов.
Электрооборудование современных кораблей включает в себя следующие элементы: морскую энергетическую установку; электроприводы морских машин и механизмов; электрическое освещение; связь и сигнализация на борту; морские электрические сети; молниезащита для судов.
Условия эксплуатации судового электрооборудования существенно отличаются от условий эксплуатации береговых установок. Возможность работы при постоянном уклоне и условиях компенсации, вибрации и ударов, высокой температуры и влажности, удаленности от ремонтных баз - все это предъявляет особые требования к судовому электрооборудованию с точки зрения надежности и, в некоторых случаях, простоты обслуживания.
Необходимость развития морского и речного транспорта органично связана с совершенствованием электрооборудования судов.
Россия всегда была в авангарде электрификации флота. Первый морской электродвигатель был предложен Борисом Семеновичем Якоби в 1838 году, когда он успешно испытал первый практический электродвигатель, созданный им ранее (1834 год) для привода гребных колес лодки. Однако поздняя электротехника в царской России препятствовала развитию судового электрооборудования. В паровых и моторных кораблях той эпохи электричество использовалось только для освещения, а вспомогательные механизмы приводились в движение паровыми двигателями.
В начале пятидесятых годов на речном флоте начали применять трехфазную систему переменного тока. Сейчас он основной на всех средних и крупных кораблях.
Неуклонно возрастает удельная вместимость речных судов, увеличивается мощность судовых энергетических установок. Если тридцать лет назад она измерялась десятками киловатт, совсем недавно - сотнями, то сейчас мощность электростанции теплохода «Валериан Куйбышев» уже перевалила за тысячу киловатт.
С увеличением мощности судовых энергетических установок напряжение на шинах их главных электрораспределительных щитов возрастало. На малой мощности напряжение обычно не превышало 115 В, затем было увеличено до 230 и 400 В, но сейчас на крупных речных ледоколах напряжение на шине достигает 690 В.
Современные речные суда оснащены необходимыми средствами связи и радионавигации: радиостанциями, радарами, эхолотами и др. 
1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА СУДАХ
Использование электроэнергии на судах тесно связано с развитием электротехники и электротехнической промышленности.
Раньше электрооборудование кораблей работало от постоянного тока с напряжением, не превышающим PO В. Более позднее развитие электрооборудования кораблей характеризуется внедрением переменного тока, который имеет ряд технических и эксплуатационных преимуществ по сравнению с постоянным током. В настоящее время электроустановки переменного тока используются преимущественно на судах речного флота.
Широкому использованию электроэнергии на судах способствовало внедрение механизации и широкомасштабной автоматизации производственных процессов для повышения производительности труда, безопасности мореплавания и технико-экономических показателей судна.
Современные речные суда представляют собой сложные технические сооружения с высокой степенью электрификации и автоматизации, в которых основным типом движителя является электрическая.
Для обеспечения потребности корабля в электроэнергии все самоходные корабли имеют собственные энергетические установки, состав потребителей электроэнергии которых варьируется и зависит от назначения, класса и габаритов корабля. К наиболее энергоемким потребителям относятся судовые энергетические установки: гребные винты (для дизель-электрических судов), подруливающие устройства, рулевые, якорные, швартовные и грузовые устройства, лодочные лебедки, подъемники и конвейеры, насосы, вентиляторы и компрессоры. Суммарная установленная мощность этих электроприводов составляет до 90% мощности судовой энергетической установки.
Менее энергоемкими потребителями являются: электрическое освещение, электрические нагревательные и нагревательные устройства, интегрированные телекоммуникационные и сигнальные устройства, электрические навигационные устройства, радио и телевидение. Суммарная установленная мощность потребителей данной группы на вновь построенных судах флота имеет тенденцию к увеличению. Однако в общем балансе судов в транспортном флоте она составляет не более 10% мощности судовой энергетической установки.
В число ответственных устройств, нормальная работа которых обеспечивает безопасное плавание судна, безопасность людей на борту и сохранность груза, входят: электрические рулевые приводы, подруливающие и якорные устройства, пожарные и трюмные насосы, механизмы. обеспечивать работу главной энергетической установки, пусковых воздушных и воздушных компрессоров звуковых сигналов, возбудителей и преобразователей, холодильных установок в трюмах, радиосвязи, навигационных устройств, огней и сигнальных огней, устройств управления судном и т. д.
Рост экономики страны требует ускоренного развития всех видов транспорта, в том числе речного. Речной флот постоянно пополняется мощными буксирами, грузовыми судами повышенной грузоподъемности, тяжеловесными поездами и более совершенными типами пассажирских судов.


2. КЛАССИФИКАЦИЯ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Судовые заводы специализируются на производстве, преобразовании и распределении электроэнергии. Судовая установка включает источники питания, преобразователи тока, напряжения и частоты, главный электрический щит (GERSCH) с устройствами управления, контроля и защиты.
Морские установки классифицируются по назначению, роду тока, типу главного двигателя, способу отбора мощности. Но для этого военно-морские установки делятся на основные, аварийные и специальные.
Основная установка предназначена для питания всех потребителей, установленных на судне.
расположен в машинном отделении. Включает: основные и резервные генераторы, преобразователи мощности и GERSCH. Ось вращения силовых агрегатов должна быть параллельна диаметральной плоскости корабля, а GERSCH устанавливается перпендикулярно ей. GERSCH обычно находится в машинном отделении или на центральной станции управления и контроля (ЦПУ).
Аварийная электростанция используется для снабжения электроэнергией ограниченного числа потребителей, выбранных в соответствии с Правилами реестра Рио, в случае отказа основной электростанции. Он состоит из аварийного дизель-генератора или аккумуляторной батареи и аварийного электрического щита (GERSCH) и расположен над главной палубой в специальном отапливаемом помещении с прямым выходом на открытую палубу.