3. FÖRDELNINGSSYSTEM Enligt klassreglerna skall ett fartyg ha ett normalt huvudfördelningssystem och ett nödfördelningssystem, dessa skall vara oberoende av varandra och självförsörjande. Nödsystemen behandlas separat nedan i avsnitt 15. Fördelningssystemen kan vara enligt följande: a) A.C. power: The following distribution systems can be used (for exemptions see 105 and 106): –– three‐phase three‐wire with high‐resistance earthed neutral –– three‐phase three‐wire with low‐resistance earthed neutral –– three‐phase three‐wire with directly earthed neutral –– three‐phase three‐wire with insulated neutral. b) In addition for all voltages up to and including 500 V A.C.: –– three‐phase four‐wire with neutral earthed, but without hull return (TN‐S‐system). Combined PE (protective earth) and N (system earth) is allowed between transformer and N‐
bus bar in first switchboard where the transformer secondary side is terminated i.e. TN‐C‐S‐
system –– single‐phase two‐wire with insulated neutral –– single‐phase two‐wire with one phase earthed at the power source, but without hull return. c) D.C. power: The following distribution systems can be used (for exemptions see 105 and 106): –– two‐wire insulated –– two‐wire with one pole earthed at the power source (without hull return) –– single‐wire with hull return as accepted in 105. Tillåtna spänningar är (DNV): a)Except as stated in b) and c), the following maximum voltages in distribution systems apply: 21 –– connected by permanent wiring: 15000 V –– for portable appliances, which are not hand‐held during operation, and with connection by flexible cable and socket outlet: 1000 V –– supply for lighting (including signal lamps), space heaters in accommodation spaces, socket outlets, and hand‐held portable appliances and for control, communication and instrumentation equipment: 250 V. The mentioned voltage, 250 V, may be the phase voltage of a 400 V system. b)For High Speed, Light Craft and Naval Surface Craft, the maximum distribution voltage is limited to 500 V, except for electric propulsion systems, where higher voltages are accepted. c)Where necessary for special application, higher voltages may be accepted by the Society.(IACS UR E11 1.2) Standardspänningar är 690V, 400V, 230V med frekvens 50 Hz och 440V, 230V (inte I USA) 208/120V med frekvens 60Hz. Om huvudspänningen är 1000V och över gäller högspänningsregler (se avsnitt XXX). Standardspänningar är 3000V, 3300V, 6000V, 6600V, 10000V, 11000V, 15000V (17500V) 50 och 60Hz. Högre spänningar används för att möjliggöra större maskineffekter och för att hantera kortslutningsströmmarna i stora nät. Följande allmänna klasskrav (DNV) gäller: 101) a) All switchboards and consumers shall be fed via switchgear so that isolation for maintenance is possible. Contactors are not accepted as isolating devices. b) Each essential or important consumer shall be connected to a main switchboard or distribution board by a separate circuit. c) Two or more units, supplied from the main generators and serving the same essential or important purpose shall be divided between at least two distribution switchboards when such are used, each having a separate supply circuit from different sections of the main switchboard(s). Pt.4 Ch.8 Sec.2 F 102 Generator circuits 22 a) Each generator shall be connected by a separate circuit to the corresponding switchboard. Pt.4 Ch.8 Sec.2 F 103 Division of main bus bars a) The main bus bars shall be divided into at least two parts by use of at least a circuit breaker, disconnecting link or switch. The generating sets and other duplicated essential and important equipment shall be divided between the parts. (Interpretation of SOLAS Ch. II‐1/41.4, 41.5.1.1 and 41.5.1.3) b) For high voltage systems where two separate switchboards are provided and interconnected with cables, a circuit breaker is to be provided at each end of the cable. (IACS UR E11 2.2.2) Normalt används en samlingsskena med fördelning i form av ett radialnät. Dubbla samlingsskenor förekommer där man har höga krav på att undvika black‐out situationer. Parallella matningar, backmatningar och ringnät undviks eller förbjuds av säkerhetsskäl. Ett nät på ett litet standardfartyg får därmed ett utseende enligt exemplet i figur 3.1. Generatorerna är kopplade direkt till samlingsskenan, som kan delas i två delar. 230V nätet matas via två transformatorer vilket är ett redundanskrav från klassen. I allmänhet kan transformatorerna inte parallellköras på grund av risken för backmatning. Nödtavlan matas normalt från huvudtavlan, vid blackout bryts förbindelsen och nödgeneratorn startas automatiskt. 230V nödförbrukare kan matas från 230V huvudtavla i detta schema, ofta är matningen enbart via nödtavlans transformator. Förbrukarna är fördelade möjligast jämnt mellan de två samlingsskenehalvorna. Landanslutning och stora förbrukare som bogpropellermotorn matas på lämpligt ställe. Motorförbrukarna matas direkt från huvudtavlan eller som i schemat från gruppstartertavlorna MCC som är kopplade till samlingsskenan. Vid större effekter kan man införa en spänningsnivå till för de stora förbrukarna, fig 3.2. Högspänningsfördelning följer samma principer, fig 3.3, med de största förbrukarna på högspänning och vissa viktiga förbrukare med dubbla matningar.. 23 Fig 3.1. Ett standardlågspänningsfördelningssystem. 24 Fig 3.2 Fördelningssystem med tre spänningsnivåer. 25 Fig 3.3 Högspänningsfördelning. För högsta driftsäkerhet används delad huvudtavla/‐skena (”duplexskena”) där de två tavelhalvorna är placerade i egna utrymmen och där generatorerna och viktiga förbrukare kan kopplas till vardera halvan med dubblerade brytare. Normalt är tavlorna hopkopplade men vid fel bryts förbindelsen med hjälp av en skenbrytare (”bus‐tie breaker”) och automatik ser till att tillräckligt med generatorer kopplas in på felfri skena och eventuellt kopplas förbrukare om till felfri skena. Detta skall förhindra att en black‐out uppstår. 26