Судовые электрические цепи и их расчет

Комплекс электрических кабелей, распределительных устройств и арматуры цепи, служащей для подачи электроэнергии потребителям, называется электрической цепью.

На современных судах имеется большое число самостоятельных электрических цепей различного назначения, которые рассмотрены ниже; их основные виды выделены полужирным шрифтом.

Силовая цепь предназначена для подвода электроэнергии к силовым потребителям, т. е. к электроприводам судовых механизмов всех назначений и мощным электронагревательным приборам. На судах может быть несколько самостоятельных цепей освещения.

Цепь основного или нормального освещения служит для питания светильников общего, местного и специального назначения нормальном для судна режиме и подключается к ГРЩ. Основное требование к цепи — обеспечение норм освещенности и качества освещения (равномерность в пространстве и времени, достаточная надежность и бесперебойность). Цепь основного освещения на средних и крупных судах с электростанцией переменного тока получает питание от отдельной секции ГРЩ, питающейся, в свою очередь, от основных шин через понижающие трансформаторы 380/220 или 380/127, реже 220/127 В. От этой секции получают питание групповые щиты освещения. Эта часть цепи носит назначение первичной цепи освещения. Кабельные линии от групповых щитов к светильникам образуют вторичную цепь освещения.

Многоконтурные линейные электрические цепи. Законы Кирхгофа

Расчет многоконтурной линейной электрической цепи, имеющей т ветвей с активными и пассивными элементами и n узлов, сводится к определению токов отдельных ветвей и напряжений на зажимах элементов, входящих в данную цепь. Такую задачу решают обычно методом непосредственного применения законов Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа

ΣI = 0

Рис. 1. Схема многоконтурной электрической цепи.

Первый закон Кирхгофа устанавливает, что алгебраическая сумма токов ветвей, объединенных в один узел, равна нулю.

Этот закон применяют к независимым узлам, т. е. таким, которые отличаются друг от друга хотя бы одной новой ветвью, что позволяет получить (n — 1) уравнений с m неизвестными токами. До записи этих уравнений на схеме наносят произвольные положительные направления токов в отдельных ветвях, а затем в уравнения записывают токи, направленные к узлу, со знаком минус, а токи, направленные от узла,— со знаком плюс.

Электродвижущая сила (Э.Д.С.). Электрическая цепь. Что такое ЭДС?

Электрический ток возникает в проводниках под действием электрического поля. Это поле существует только при наличии разности потенциалов между концами проводника.

При соединении проводником двух тел, имеющих разные потенциалы, в проводнике возникает ток. Однако как только тела обменяются частью зарядов, их потенциалы выравниваются и ток прекращается.

Рис. 1

Следовательно, для того чтобы в проводнике непрерывно существовал ток, его надо подключить к устройству, которое поддерживало бы разность потенциалов на
концах проводников, т. е. к так называемому источнику электродвижущей силы (э. д. с.).

Источником э. д. с. является устройство, преобразующее тот или иной вид энергии в электрическую. Преобразование механической энергии в электрическую осуществляется в электрических машинах; в гальванических элементах в электрическую энергию превращается химическая энергия.

Для создания тока в проводнике концы проводника присоединяются к зажимам источника э. д. с. В проводнике появляется поле, и начинается движение зарядов.