船舶电气设计，须确定需采用的供电系统的频率和电制。个人理解，依据具体项目所使用的规范要求，进行确定，本文尝试浅析本人对此的理解，供大家参考。
#九月第一篇#
一、船舶交流供电系统的频率
依据《《钢质内河船舶建造规范》修改通报第3篇第2章第1节第2.1.3条要求，“交流配电系统的标准频率为50Hz或60Hz。”
直流系统，没有频率的参数。
在交流电系统中，电流周期性地正向和反向流动，因此有一个固定的电力频率，如50赫兹（Hz）或60赫兹，这是为了满足家庭和工业设备的电力需求而制定的标准频率。
而直流电系统中，电流只在一个方向上流动，没有周期性的正负变化。这意味着直流电不需要一个特定的频率，它可以保持恒定的电压级别。
二、船舶电制
按照中国船级社CCS《钢质海船入级规范》（）第4篇第2章第4节第2.4.1条要求，
2.4.1供电与配电系统
2.4.1.1可采用下列配电系统：
(1)直流
双线绝缘系统；负极接地的双线系统；利用船体作负极回路的单线系统。
(2)交流单相
双线绝缘系统；一线接地的双线系统；一线利用船体作回路的单线系统。
(3)交流三相
三线绝缘系统；
中性点接地的四线系统；
利用船体作为中性线回路的三线系统。
如采用上述以外的配电系统，应经CCS特殊同意。
2.4.1.2高压系统的供电和配电系统见本篇2.14.2.1的规定。
2.4.1.3散装运载闪点(闭杯试验)不超过60℃的原油和石油产品的船舶，其配电系统见本篇2.16.2.1的规定。
提示1：不同规范允许使用的配电系统略有不同。需依据具体项目适用的规范进行核实。
提示2：各有关规范又有些具体的规定。
例如，对绝缘配电系统的规定，接地和船体回路配电系统的规定，必须予以充分地重视。例如，《钢质海船入级规范》（）规定：在绝缘配电系统中，发电机中性点不应连接在一起，用于电力、电热和照明的绝缘配电系统，不论是一次系统还是二次系统均应设有能连续监测绝缘电阻的设施，并在绝缘电阻异常低时，发出声光报警信号。
再如，除另有规定外，总吨及以上的船舶动力、电热及照明配电系统，一般均不应采用利用船体作回路的配电系统。
三、特殊船舶的电制要求
对于油船、化学品船等液货船及其他特殊船舶，必须注意其配电系统的特殊要求，如散装运载闪点(闭杯试验)不超过60C的原油和石油产品的船舶可以采用的配电系统只限制在:
(1)直流双线绝缘系统;
(2)交流单相双线绝缘系统;
(3)交流三相三线绝缘系统
如《钢质内河船舶建造规范》（）修改通报第三篇第2章第1节第2.1.1.2条要求：
旅游船、客滚船、设有卧席的普通客滚船、滚装货船、油船（驳）、散装运输液化气体船、散装运输危险化学品船、载运危险货物的船舶的配电系统应采用对地绝缘配电系统。
提示：按此规范要求，若非规范中要求采用绝缘配电系统的船舶，是可以采用三相四线中性点接地制的。如工作趸船、航标船、工程船、散货船、普通客船、游览船等。
四、其他
（1）三相三线绝缘制简介
三相三线绝缘制，没有中性线和零线。
优点-安全性较高
当三相三线绝缘制，发生某一相接地故障时，如图假设L1相接地，则“地”的电压会升高至与L1相的电压相同，但因为没有形成回路，有电压，但没有电流，一段间内，系统仍然可以运行的。
当出现两相接地故障时，假设L1和L2相均接地，则L1和L2相会流过短路电流，保护断路器会因短路保护脱扣动作，分断该故障回路。
缺点-成本较高
当船舶的动力电源采用三相三线绝缘制时，面临了一个有趣的挑战：船上有许多设备需要ACV的电压供电，而动力设备却使用ACV。为了解决这个问题，我们通常会使用三相变压器来调整电压，这就好比船上的电力魔术师。
三相变压器将输入的ACV变成输出的ACV，如此一来，照明、通信、报警等设备就能正常工作了。三相变压器输出的ACV也是三相三线绝缘制，它们没有零线，只有三个火线（A、B、C）。
相电压AB、BC、CA，它们都是ACV，任一相均由两根火线组成，满足各种设备的需要，同时保持了电气系统的绝缘性。
主配电板
这个过程就像是在船上进行一场电力的魔法表演，确保一切设备都能顺利运行，不需要多余的线路。
船舶电气系统，就是这样通过设计来确保电力供应的安全与可靠，让船上的各项使命都能顺利完成。
案例-油船
让我们以某油船的绝缘制配电系统为例，来解释这个复杂但关键的电气系统。
这个系统的设计是为了确保各种设备都能获得适当的电压和电流，以满足船上不同设备的用电需求。
电源设备（发电机组）
油船的电源设备一般是2-3台相同品牌、容量、电压和频率等参数的发电机组，它们输出ACV的电压。然而，在输送电力至动力设备（如主配电板）的过程中，会出现一些电压降。这是因为电缆的电阻和长度会导致电压降低。所以，虽然发电机组可能输出ACV，动力设备的电压一般设计选型为ACV。在主配电板和发电机组上，可对发电机输出的电压值进行调整。
发电机组主配电板及其ACV配电屏
主配电板是一个关键的分配点，用于控制、保护和分发电能，以确保各个电路和设备都能正常运行。一般由发电机屏、ACV配电屏
主配电板的ACV配电屏，将ACV的电源，输送至各个设备。
三相变压器
为了满足船舶上各种设备的需求，特别是照明和其他设备需要ACV的情况，船舶使用了三相变压器来将电压从ACV转换为ACV。这个三相变压器具有不同匝数的初级侧和次级侧绕组，这个设计旨在确保输出电压适合接下来连接的设备。
主配电板ACV配电屏
该ACV配电屏，接收三相变压器次级侧输出的电压。
照明分电箱等
主配电板ACV配电屏，将电力传送到各甲板的各照明分电箱。这些分电箱被设计成三相平衡，以确保电力分配均匀。例如，驾驶甲板的某个照明分电箱（LDB）可能会有单相ACV的分路（AB相）。这些分路用来供电给单相双线绝缘制的照明灯具，确保他们能够正常运行。
配电系统需要管理电压降、变压器转换、分配、测量、保护电力，使各相负载用电尽可能在分电箱、配电板处的平衡。提供了适当的电压、频率和电流，以确保满足船上各种工作、生活和特殊用途设备的用电需求，确保顺利完成船舶使命。
船舶电力系统示意图G-发电机组M-电动机MSB-主配电板ESB-应急配电板
PDB-动力分电箱T-变压器LDB-照明分电箱
（2）三相四线中性点接地系统：
其实有许多类型的船舶，都可以采用该电制，并且也是满足规范要求的。
如前面提到的趸船、散货船、游览船、航标船、锚艇、测量船、起重船、工程船、普通客船等等
某游览船有接地的中性线NPE。
优点-成本较低
L1和N线，L2和N线，L3和N线的相电压均为V，可以方便对ACV设备供电，一般不用设变压器。
主配电板至照明分电箱为一根四线的电缆，分电箱至各相的灯点一般为两线电缆。
缺点-安全性较低
当发生一相接地故障时，会短路保护，使电力系统不能正常工作。
我认为，若对于设计中的具体项目，规范没有要求强制采用绝缘电制，建议可采用接地制的配电系统，从而降低船舶成本、节约安装空间和控制船舶重量。
电制不统一的失败案例及建议：
若某船选用采用ACV的变频空调等，建议核实该船的电制，是否为三相三线绝缘制，若采购空调是ACV三相四线制空调，而该船提供的电压为三相三线ACV，则会因为电制不统一，不能正常工作。
解决方案一：空调配套变压器，该电源变压器输入为三相三线ACV，输出为三相四线ACV。
解决方案二：改采购三相三线的船用空调，或采购单相双线的ACV空调，同时，提示考虑三相平衡。
解决方案三：若为前期设计阶段，且规范对具体项目没有强制要求，我认为船舶电制改为三相四线制较妥。
还有一些电力推进船舶，推进电动机其实也是采用三相四线制，我认为，这些电力推进船舶，其实也可以考虑采用三相四线制。
特别，小型电动船采用四线制后，不设变压器，可降低空船重量，从而可能降低动力电池组容量和船舶造价；对于船舶谐波控制也可能也有有利的影响。
个人理解，供您参考，本人水平有限，不妥之处请您海涵并指正，谢谢您！
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