艦艇電力系統：艦艇上電能的產生、控制、檢測、分配、傳輸、用電等設備的統稱。艦艇電力系統主要由艦艇電站、電力網路、電力負載等組成。
基本介紹
發展沿革,性能數據,
發展沿革
1883年，美國巡洋艦“特倫頓”號安裝了一台功率為13.2千瓦的直流發電機，實現了艦艇的電力照明。20世紀40年代以前，艦艇電力系統一直採用直流電制。直流電機的調速性能好，但體積大、成本高、維護工作量大。較直流電機而言，交流電機具有體積小、重量輕、工作可靠、維護簡單等優點。50年代開始，世界各國水面艦艇的電力系統相繼實現了交流化，常規潛艇和某些特殊用途的水面艦艇繼續採用直流電制。隨著電力電子器件的發展，變流技術的不斷成熟，使交-直流變換非常方便，艦艇電力系統的設計吸收交流與直流的優勢，採用交-直流混合設計的趨勢非常明顯。為提高供電質量，減輕艦員的勞動強度，從60年代開始，艦艇電力系統相繼採用了各種自動裝置，如柴油發電機組的自動啟動和停機，發電機組自動並聯，頻率和有功功率的自動調節，系統的自動檢測與保護等措施，不斷提高電力系統自動化程度。隨著艦艇探測設備及武器系統的發展及艦艇自動化水平的提高，艦艇電力系統容量不斷增大，美國1976年服役的“斯普魯恩斯”級驅逐艦電力系統容量已達10 000千瓦。
隨著艦艇電氣化、自動化、智慧型化水平的不斷提高，用電負載迅速增加，艦艇電站的裝機容量不斷增大，電壓等級不斷提高，已有中壓電力系統套用於新建驅逐艦及航空母艦等大、中型艦艇。隨著燃料電池等新能源和永磁、高溫超導、計算機控制等新技術的發展，艦艇電力系統將向提高功率密度和自動化、智慧型化程度方向發展。
性能數據
艦艇電站是產生並連續供給艦艇電能的設備。一般由原動機、發電機、蓄電池和主配電板等構成。原動機有柴油機、蒸汽輪機、燃氣輪機和常規潛艇上用的AIP系統等，相應的發電機組稱為柴油機發電機組、蒸汽輪機發電機組、燃氣輪機發電機組和AIP發電機組。按功能，分為主電站、停泊電站、應急電站、專用電站等。
- 主電站。用於正常情況下的供電。以柴油機或燃氣輪機為推進裝置的艦艇，其主電站多採用柴油機發電機組或燃氣輪機發電機組；以蒸汽輪機為推進裝置的艦艇，其主電站多採用蒸汽輪機發電機組與柴油機發電機組混合的形式。
- 停泊電站。用於艦艇停泊或備航時供電，一般採用柴油機發電機組。
- 應急電站。用於主電站破損時供電，一般採用柴油機發電機組。
- 專用電站。用於對武器、導航、通信、電磁掃雷等系統或設備供電。
為了提高可靠性，艦艇電力系統設計在結構形式、配置方法、安裝條件和防護措施等方面均有特殊要求。一般設有兩個或兩個以上的電站，有的需設應急電站。每個主電站有兩台或兩台以上的發電機組，各發電機組可以單機運行或並聯運行；各主電站之間可聯網供電或分區供電；主電站布置在各艙段安全部位專門艙室中，應急電站布置在上甲板。艦艇發電機組按電制，分為直流發電機組（含交流整流發電機組）和交流發電機組。
- 直流發電機組電壓一般採用230伏或115伏；
- 常規潛艇上採用的幅壓交流整流發電機組，電壓一般採用430～640伏或220～380伏。
水面艦艇電站主要採用三相交流發電機組，低壓系統電壓有380伏、440伏、690伏等電壓等級，中壓系統有4160伏、6600伏、10 000伏等電壓等級，頻率為50赫或60赫。低壓系統單機容量一般不超過2500千伏安，裝機總容量可達數十萬千伏安。多台發電機組可並聯運行，共同為艦艇用電設備供電。
蓄電池用作常規潛艇水下電源和核潛艇應急動力電源裝置。在水面艦艇中蓄電池一般作為輔助電源，蓄電池由直流發電機組或整流機組充電。
主配電板是匯集和分配電能的裝置，用於控制和監視發電機的工作，並向各分配電板或負載分配電能。主配電板上裝有主開關（一般用框架式斷路器）、配電開關（一般用塑殼式斷路器）、測量儀表和控制裝置。主開關接在發電機和主配電板的母線之間，正常情況下用於接通或斷開發電機，發電機運行中出現故障（如過載、短路、欠壓等）時，自動斷開電路以保護髮電機。配電開關又稱負載開關，用於接通母線取得電能，送向負載或分配電板。主配電板還裝有各種監測儀表及相應的轉換開關和附加裝置。
用於將電能傳輸到各負載。包括各類配電板和從主配電板到發電機、主配電板到分配電板、分配電板到負載的所有連線電纜。分配電板全艦性分布，為某一類負載或某一局部區域分配電能。電纜重量占電氣設備重量比重較大，要求有較高的絕緣性能和良好的防護措施。
艦艇上各種用電設備中電氣部分的總稱，主要是電動機負載占總用電量的絕大部分，其餘是照明和電熱負載等。主要包括船體設備、武器、探測設備、通信設備、導航設備、動力裝置和生活設施等。為了保障用電設備供電的連續性，艦艇電力系統對重要負載（如舵機、通信導航等）採用兩舷供電，在一舷電纜破損時，可自動轉換到另一舷電纜供電；採用選擇性保護裝置，當某一局部的電氣設備出現短路時，最靠近故障部分的保護電器先動作，切除故障部分，保護其他部分電路能連續供電；主配電板通常與艦艇艏艉線垂直安裝，防止艦艇橫搖造成開關電器的誤動作；儀表及控制裝置採取專門的防震、防潮、防腐蝕、防電磁干擾等措施。
發布者：中國軍事百科全書編審室
