3. Выбор рода тока, напряжения и частоты

К основным параметрам СЭЭС относят род тока, частоту и напряжение.

Род тока оказывает значительное влияние на особенности и свойства СЭЭС. На современных судах применяют 3-фазный переменный ток и только в отдельных случаях для питания специальных приемников используют постоянный ток. Это объясняется тем, что электрооборудование переменного тока лучше обеспечивает выполнение основных требований, предъявляемых к судовым электроустановкам.

Основными приемниками электроэнергии на судах являются электродвигатели, потребляющие до 80 % вырабатываемой электроэнергии. Асинхронные трехфазные электродвигатели по сравнению с двигателями постоянного тока имеют меньшие массу, габаритные размеры и стоимость (в 2-4 раза), более надежны, требуют меньших эксплуатационных расходов. Двигатели постоянного тока имеют хорошие регулировочные свойства, однако на большинстве судов механизмов не требуют плавного регулирования частоты вращения. Там где необходимо регулирование частоты применяют двух- и трехскоростные АД с короткозамкнутым, реже – с фазным роторами. Внедрение на судах тиристоиных преобразователей частоты позволило обеспечить плавное и экономичное регулирование частоты вращения ЭП переменного тока.

Распределительные устройства постоянного и переменного тока по массе, размерам и стоимости примерно одинаковы. Линии электропередачи переменного тока несколько больше по суммарной массе, объему и стоимости, чем постоянного тока, так как на переменном они выполняются в основном 3-жильными кабелями, а на постоянном - двухжильными. Внедряемая на судах аппаратура автоматического управления электроприводами с бестоковой и бесконтактной коммутацией на базе полупроводниковых приборов проще, надежней по сравнению с аппаратурой на постоянном токе и требует минимальных затрат на уход и обслуживание.

Частота переменного тока на большинстве судов составляет 50 Гц, а на некоторых судах иностранной постройки - 60 Гц. Переход на повышенную частоту позволяет снизить массу и размеры СЭО. Так, при частоте 400 Гц суммарная масса и размеры всех элементов СЭЭС вместе с приемниками электроэнергии в 2-3 раза меньше, чем при частоте 50 Гц. Поэтому СЭЭС повышенной частоты (400 Гц) используют на судах, где массогабаритные показатели являются решающими, - это суда на подводных крыльях и воздушной подушке.

Электрические машины, трансформаторы и электромагнитные аппараты при частоте 400 Гц по сравнению с частотой 50 Гц создают более высокий уровень шума и радиопомех, имеют большую стоимость и меньшую надежность.

Напряжение СЭЭС большинства транспортных судов составляет 380 В. Увеличение напряжения существенно уменьшает массу кабелей и кабельных трасс вследствие уменьшения площади поперечного сечения, так как с ростом

напряжения уменьшается ток, передаваемый по кабелю. Вместе с тем с увеличением напряжения увеличиваются токи КЗ, растут масса и размеры РУ, повышается опасность поражения обслуживающего персонала электрическим током.

Правила Регистра устанавливают следующие значения напряжений переменного и постоянного тока:

• для источников электроэнергии - 400 и 230В при частоте 50 Гц, 460 и 270В при частоте 60 Гц, 230В на постоянном токе;

• для приемников электроэнергии - 380, 220, 42, 24 и 12В при частоте 50 Гц, 250В при частоте 60 Гц, 220, 24 и 12В на постоянном токе.

• уровень применяемого напряжения зависит от назначения приемника электроэнергии. Для силовых приемников, цепей управления, нагревательных и отопительных приборов служебных помещений используют напряжение 380 В. Напряжение 220В переменного и постоянного тока применяют для отопительных приборов в каютах, освещения, сигнализации, розеток в сухих помещениях. Переносные инструменты и ручные пульты управления выполняют на напряжение 42В переменного и 24В постоянного тока. В помещениях с повышенной влажностью применяют переносные светильники напряжением 24 В, а в особо сырых - напряжением 12 В переменного и постоянного тока.