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船舶照明系统及信号灯系统.ppt

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船舶照明系统及信号灯系统,第一节 船舶照明系统 第二节 船舶常用灯具与控制线路第三节 灯光信号设备第四节 船舶照明系统的照明布置设计 第五节 船舶照明系统的照明电气设计,第一节 船舶照明系统管理,一、 照明系统概述,本部分主要介绍船舶照明系统的有关规范、分类、基本参数;船用照明灯具的结构和特点;船舶照明控制路线;船舶照明布置设计和电气设计。,船舶照明通常包括确保航行安全和人员安全照明(如航行灯,信号灯,登放艇区域照明)、船舶工作场所照明(如驾驶室,机舱和甲板装卸照明)以及生活区域照明等。,返回,二、船舶照明系统分类,船舶照明按其功能大致可作如下分类:(1)室内照明:舱室主体照明;局部辅助照明;娱乐美化气 氛照明;(2)室外照明:室外通道照明;室外工作照明(甲板照明);(3)探照灯和投光灯;(4)航行信号灯。,也可按供电方式作如下分类: (1)正常照明(船舶主电源供电)(2)应急照明(应急电源供电);其中应急照明供电又可分为: ①应急发电机供电。 ②蓄电池组供电。(3)临时应急照明(俗称小应急照明;蓄电池组供电半小时)(4)航行信号灯(正常和应急两路供电),三、船舶照明系统特点及要求,1.正常照明系统(主照明系统),船舶主照明系统分布在船舶内外各个生活和工作场所,提供各舱室和工作场所以足够的照度。,特点:,* 主配电板上照明汇流排直接向各照明分电箱供电,然后由照明分电箱向邻近舱室或区域的照明灯具供电;,* 照明电压一般为交、直流110V或220V;,* 不同舱室和处所均有不同的照度要求;,* 所有照明灯具均设有控制开关。,正常照明包括:(1)舱室主照明,如顶灯的大部分;(2)局部或辅助照明,如床灯、壁灯、盥洗灯等;(3)装卸货强光照明;(4)室内外走道半数以上的照明;(5)各舱室必须备有的插座等。,电风扇、冰箱和舱室电取暖器等定额等于或小于0.5KW的非重要设备也可包括在正常照明系统内。,2. 应急照明系统(大应急照明),船舶应急照明系统主要分布于机舱内重要处所,船员和旅客舱室,艇甲板及各人员通道。它在主配电板失电、主照明系统故障情况下作应急照明使用。,* 应急发电机通过应急配电板及专用线路供电;,特点:,* 灯点较少,无照度要求;,* 照明电压与主照明系统相同;,* 需要足够的用电量。 对于客船,应急电源的供电时间应大于36小时; 对于货船,应急电源供电时间一般应大于18小时。,3. 临时应急照明(小应急照明),在主照明和应急照明系统发生故障时,临时应急照明系统应能发挥作用。主要分布在驾驶室,船舶重要通道,扶梯口和机舱重要处所。,特点:,* 它的灯点少,无照度要求,灯具涂以红漆标志;,* 馈线上不设开关;,* 小应急照明由蓄电池组供电,与主、应急照明系统之间有电气联锁;,* 它应能连续供电30分钟以上。,四、 航行灯信号灯系统,1.航行灯由前桅灯、主桅灯、艉灯、左右舷灯和前后锚灯组成,用于船舶夜航和指示船舶的状态和相应位置。驾驶室设置专用的航行灯控制箱,由主配电板和应急配电板两路供电。航行灯泡一般为60W的双丝白炽灯。每盏灯具都为双套,其中一个作备用,可在控制箱上切换。,2.信号灯一般采用两路电源供电,在驾驶室实现控制。为了适应某些国家的港口和狭小水通道的特殊要求,远洋船舶的信号灯设置比较复杂。这些信号灯通常安装在驾驶台顶上专设的信号桅或雷达桅上,按照规定十数盏(8~12盏)红、绿、白等颜色的环照灯分成两行或三行安装。,第二节 船舶常用灯具与控制线路,一、 船舶常用灯具的基本类型,(1)防护型:用于干燥舱室,如船员和旅客的居住舱、休息室、餐厅、驾驶室、报务室等,防护等级为IP2x。,(2)防潮型:用于有较大潮气的场合,如走道、厨房、洗衣间等,防护等级为IP3x~IP4x。,(3)防水型:用于有水滴、溅水和凝水的场所,如机炉舱、干货舱、轴隧、管弄、露天甲板等,防护等级为IP5x—IP6x。,(4)防爆型:用于可能积聚易燃易爆气体和各有关危险区域,其密封性能最好。用于装有易燃性物体和存在爆炸性气体的舱室,如蓄电池室,油漆贮藏室,分油机室,舱底花铁板之下和油舱的第二类区域。,返回,二、船舶照明属具,1.开关:一般舱室灯开关应安装在门开启边,有的舱室有二扇门,可采用双联开关;储藏室、蓄电池室、油漆间、消防设备控制站等舱室开关不应设在室内;厕所、浴室等处开关通常设在门外;冷库、粮库、行李舱、邮件舱等处开关应设在门外且开关上应带接通指示灯。,2.插座:在居住舱室的台灯、冰箱、电取暖器旁;餐厅、厨房、配餐间;机器处所及各种工作舱室;主配电板、应急配电板及大型控制设备近旁;计程仪、测深仪舱、轴隧、起货机桅房等;内外走道适当处所;应装设插座。对不同电压等级的插头、插座应选用不同的结构形式。,三、油船及特殊船舶的附加要求,1.在油船危险区域或处所内固定安装的照明灯具应采用隔爆型、增安型、正压型、空气驱动型灯具。这些照明灯具的开关应能分断所有绝缘极,并应设置在安全区域或处所内。2.油船及特殊船舶的危险区域或处所内可携式照明应采用带有独立蓄电池的本质安全型、增安型、隔爆型、空气驱动型灯具。危险区内不应使用由电缆供电的可携式照明。3.货泵舱、毗临于货油舱的隔离空舱、直接位于货油舱上面的封闭和半封闭处所以及储放输油管的舱室,可以通过固定装在舱壁上或甲板上的玻璃窗进行照明。照明灯具及其配线固定安置在非危险处所。4.安装在露天甲板或扩大危险区域或处所的插座,应选用带联锁的型式,使开关在接通位置时,插头不能插入或拔出,并且开关应能分断所有绝缘极。5.油船上严禁挂彩灯。,四、船舶照明系统控制线路,1.照明控制线路,(1)单联控制,图17-1单个开关控制系统,(2)双联控制,图17-1所示是单个开关控制的线路图。图17-2是篷顶灯的控制图。,双联控制有两种接线方式:图17-3为电源线进开关的双联开关控制图。图17-4为电源线进灯具的双联开关控制图。,(a)正常照明电路;(b)应急照明电;(c)接线原理图图17-2 蓬顶灯的控制电路,返回,返回,图17-3 电源线进开关的双联开关控制图,返回,(3)荧光灯控制线路,船用的荧光灯采用双线圈镇流器以改善启动性能,延长灯管寿命。图17-5 为双线圈镇流日光灯接线原理图,(4)双管制和三管制的荧光灯接线,图17-6 为双管制日光灯接线图,图17-5 双线圈镇流日光灯接线原理图,图17-6 双管制日光灯接线图,返回,第三节 灯光信号设备,一、号灯的特性,表17-1为海船号灯的种类和特性,二、号灯的型式,第1类号灯适用于50m和50m以上船舶,分为单、双层两个系列,使用船舶号灯专用灯泡,表17-2为第1类号灯规格表,返回,第一类船舶航行灯及主要信号灯 表17-1,注:红色为航行灯;兰色为信号灯。防护等级IP56,返回,三、号灯的控制,船上通常设航行灯控制箱(板)和信号灯控制箱(板)分别控制航行灯和信号灯。,1.航行灯的控制,2.信号灯的控制,图17-7为K7型航行灯控制器原理图,图17-8为FXU10型10路信号灯开关箱原理图,3.闪光灯的控制,图中N01、N02表明该控制器由两路电源供电,由SA9开关实行转换。 KA1~KA7是电流继电器,当航行灯工作正常时,继电器触头断开;双丝灯泡的航行灯只要有一路发生故障断开,电流继电器失电,触头闭合,蜂鸣器HA就鸣响。工作人员确认哪路灯丝断开后,把该路转换开关切换,就能使电路恢复正常。图中还设有电源电压测试点。,图17-7 K7型航行灯控制器电气原理图,返回,图17-8 FXU—10型10路信号灯开关箱原理图,返回,四、自动雾号汽笛,1、雾笛,根据《国际海上避碰规则》的要求,船上应设有雾笛等。雾笛有两种,一种是气动的,另一种是电动的。气动雾笛的频率约在200Hz~350Hz,大船采用较低的频率。,2、信号控制器,信号控制一般有声信号控制和光信号控制两部分,表17-3 为声信号一览表,表17-4 为光信号一览表,表17-3 声信号一览表,返回,表17-4 光信号一览表,返回,第四节 船舶照明布置设计,一、光的度量※表示光特征的主要量度有: 光通量、发光强度、亮度、照度。 1. 光通量( lm-流明) : 表征光源的发光能力,即:光源每秒种发出的可见光量之和 。 例如,耗电能同为40瓦的白炽灯发射光通量为350lm,而莹光灯则为2100lm,后者发出的能量为前者的六倍。,2. 发光强度I (candela-坎德拉) 光通量在空间各方向或某方向的分布密度。 例如,上述40瓦白炽灯,光通量为350lm,各向平均光强为350/4 =28 cd。若在该灯泡上加一白瓷灯罩,则灯下方光强度达70-80cd。若改用聚焦镜面反射罩,则光强可达数百cd,说明灯泡发射光通量未变,灯罩仅改变了光通量在空间的分布。,3. 亮度L 是平均面积上光源发射和物面反射光在视线方向的强度,亮度是指发光物体表面发光强弱的物理量称为亮度(luminace),物理学上用L表示,单位为坎德拉每平方米或称平方烛光cd/m2。 光环境适宜范围:1~103nt。明视觉:即在白昼或强照明下,亮度高于3nt时,能清晰成像并分辩颜色的视觉;暗视觉: 即在亮度很低(10-6~3×10-2nt)的微弱光下,观看物象模糊且不能辨色。,4. 照度Lx 被照物单位面积接受的光通量即照度。在40瓦白炽台灯照射下,桌面的照度约200~300Lx。而将同样白炽灯吊在桌面以上1米高处时,因照射范围大,桌面照度降为30Lx,从而降低了视物的清晰度。照度可以数学叠加,一盏灯照度30Lx,用二盏同样的灯就可达60Lx。,本节主要内容有两个部分 1.热辐射电光源; 2.气体放电电光源。 电光源两大类:1.热辐射光源(白炽灯、卤钨灯);2.气体放电光源(荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、汞氙灯)。,船舶照明电光源,一、热辐射电光源,二、气体放电灯,高压汞灯与高压钠灯,氙灯:惰性气体弧光放电。 特点:启动快、功率大、光色白、亮度高;但光效低、寿命短。,汞氙灯:氙灯加汞,也有长短弧之分。特点:启动快、再启动容易、光透性好;但有紫外线辐射。 注意保护:1.眼睛;2.灯壳。,长弧氙灯,氙灯及汞氙灯:,金属卤化物灯、氙灯和汞氙灯,本节内容有两个部分 1.照明器的类型及其应用; 2.照明器与照度。 本节主要掌握照明器的类型及其应用。知道其组成、功能、防护等级、设置要求及相关规定等。,船舶照明器,一、照明器的类型及其应用,舱室:1.最高顶部多为大功率直照式白炽灯或荧光高压汞灯;2.各层顶棚多为防水型白炽灯和荧光灯;3.荧光灯配有机玻璃罩,内有2~4只灯,配24V、15W应急灯座;4.冷藏舱一般为白炽灯,不许用荧光灯(启动困难)。 内走道、楼梯、穿堂厅间:照明器多为吸顶式,内设应急灯座。居室照明发展的趋势是集中控制(除分散控制外,床边设集中控制)。 厨房:1.光源显色性好;2.照明器为防水式;3.不能用有机玻璃罩(油污不易清洗,受热变形)。 露天甲板:广口型外壳,投光角可调;货舱口至少两盏400W的高压汞灯的照度。 探照灯:射出较集中的平行光束,苏伊士运河灯可见1500米航标反射带。,照明器的应用,影响平均照度的因素:1.光源光通Fn ,2.照明器数量N,3.照明器分布,4.舱室面积A,5.减光系数K,6.利用系数u。 计算:Eav=Fn×N×u×K/A。—— 了解即可。 K与环境干净程度有关(0.8/0.7/0.6);u是指计算工作面得到光通量与照明器输出光通量之比,与舱壁等反射材料、室形指数i等有关。 室形指数:i = 长 a × 宽 b / [高 h ×(长 a × 宽 b )]。,二、照明器与照度,(三)一般照明设计计算 ※ 光通量法又称流明法1.己知条件(1)对工作面照度要求E应按照明标准;(2)舱室的主尺度(长 ,宽 ,高hR)、天花板、壁面的反光系数( , );(3)工作面高度 。蓝宝书P466表6.2.3.3灯具光通利用系数要搞下来照度计算是重点,,,,,,2.求解:确定满足照度的灯数和布设。 3.计算步骤: (1)求室形指数(2)求照明利用率UF。 据天花板、壁面、室形指数RI及选定的灯具型式,由表求得UF值。,(3)总光通量度 (4)每灯光通量,其中N为灯数。(5)选定灯具,确定灯的布置。,,4. 实例:(1)任务:设计某货船甲板部办公室照明。 己知:舱室长 ,深 ,高 ,桌面高 , 天花板 ,壁板,,,,,,,(2)计算步骤: ① 室形指数 ② 选用塑料散光罩式灯具(对工作面直射率DLOR=50%)。 根据 、 、 自表查得 。,,,,,,③ 需总光通量 ④ 用20W双管荧光极顶灯。每管的光通量查表得为1140 1m。 每只灯可提供光通量,,,方案1:装二只灯。 可提供总光通 实际桌面照度,,,方案2:只装一只灯。 可提供总光通 实际桌面照度 可增台灯,补充桌面照度,,,,练 习: 任务:按英国室内照度标准设计某货船餐厅照明。 己知:舱室长 ,宽 ,高 ,桌面高 ,天花板反光率 ,壁板反光率 求解:选用搪瓷反射型灯罩的数量和布置。,,,,,,,,计算: ① 室形指数 ② 选用搪瓷反射型灯罩(对工作面直射率DLOR=75%)。 根据 、 、 查表得 。,,,,,,③ 需总光通量 ④ 用40W双管荧光极顶灯。每管的光通量查表得为3000 1m。 每只灯可提供光通量,,,方案1:装四只灯。 可提供总光通 实际桌面照度,,,方案2:只装三只灯。 可提供总光通 实际桌面照度 可增壁灯,补充桌面照度,,,,,第五节 船舶照明电气设计,照明系统的设计应依据船舶入级规范有关照明及航行信号的要求及《国际海上人命安全公约》(SOLAS)和《国际海上避碰规则》等有关条款进行,对不同国籍和航区还必须加上相应的地区规范、规则的要求。,
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