船舶电站及其自动化装置 课件 10 船舶照明系统

第十章船舶照明系统

船舶照明是船舶航行、作业以及船舶管理工作人员生活的必要条件。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。第一节照明系统的分类和特点本节主要内容

1.正常照明(主照明)系统

2.应急照明系统

3.航行灯信号灯系统船舶照明系统与陆地照明系统不同，一般分为主照明、应急照明、临时应急照明和航行灯信号灯照明几种类型。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。1、船舶照明系统分类2．船舶照明系统特点

（1）正常照明系统（主照明系统）船舶正常照明系统又称为主照明系统，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。该系统的特点是：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。索引正常照明系统→创造良好的视觉环境正常照明是全船的主体照明，由船舶主发电机供电，凡船舶生活和工作所及之处均应照亮。正常照明包括：舱室主照明，如顶灯的大部分；局部或辅助照明，如床灯、壁灯、盥洗灯等；装卸货强光照明；室内外走道半数以上的照明；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0.25kW的非重要设备也可包括在正常照明系统内。

正常照明(主照明)系统（2）应急照明系统（大应急照明）应急照明是在主电网发生故障不能工作时投入使用的。应急照明由应急配电板经应急照明分电箱供电，电压可与正常照明相同，也可用低压电。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。其特点如下：应急发电机通过应急配电板及专用线路供电。对于客船，应急电源的供电时间应大于36h；对于货船，应急电源供电时间一般应大于18h。索引

《钢质海船入级规范》有明确规定，客船和500总吨以上的货船，在下列处所必须设置适当数量的应急照明：①重要工作舱室，如驾驶舱（包括海图和无线电作业区域）、消防站、各种控制室等；②各种机器处所，如机舱、舵机舱、应急发电机室等；③通道、逃生口、梯道及乘人电梯内；④放艇、筏处及舷外空间，以及通往艇、筏处的灯光指路标；⑤众多船员、旅客可能聚集处所和超过16个人的居住舱室，尤其是出口；

应急照明系统⑥主配电板、应急配电板前后；⑦锅炉水位指示灯；⑧消防员装备储放处所；⑨为增强旅客在应急状态下对脱险通道的识别，国际海事组织IMOA752(18)决议规定,对客船的梯道和出口在内的脱险通道全线（包括转弯和叉路口处）距甲板高度不超过0.3m处要设置低处照明（简称为LLL）系统，该系统可以用电力照明（白炽灯、发光二极管等），或是光致发光指示器；⑩对载有滚装货的客船，除上述要求外，还必须在所有的旅客公共处所和走廊设有附加应急照明。

应急照明系统（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。它的灯点少，无照度要求，灯具涂以红漆标志。主要分布在驾驶室，船舶重要通道，扶梯口和机舱重要处所。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；馈线上不设开关；它应能连续供电30min以上。临时应急照明必须采用蓄电池组供电，并应保证当主电网及应急电网失电或者电压降至40%额定值时能自动接通，主电网及应急电网电压恢复时能自动切断。临时应急照明系统不得采用荧光灯为光源，更不得设置就地开关。（4）航行灯信号灯系统

①航行灯航行灯是船舶照明系统中的一个独立部分，是保证船舶夜间安全航行的重要灯光信号。在任何情况下，都必须保证它的明亮，以表明本船的位置、状态、类型、有无拖船等，从而防止周围或过往船舶误会，造成海损事故的发生。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或控制板，由主配电板和应急配电板两路供电。航行灯灯泡一般为60W的双丝白炽灯。每盏灯具都为双套，其中一个作备用，可在控制箱上进行切换。

信号灯是船舶在各种特殊情况下的灯光标志，特别是夜间航行，更是不可缺少的通讯联络的工具之一。信号灯的控制一般是集中在驾驶室，要求两路供电。信号灯的种类很多，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，按照规定数盏（8～12盏）红、绿、白等颜色的环照灯分成两行或三行安装。其布置和配置都应满足相关规定。②信号灯第二节船舶常用灯具与电光源本节主要内容

1.船舶常用电光源

2.船舶常用照明器类型1．船舶常用灯具

（1）船舶常用灯具的基本类型根据使用场合的不同，船舶灯具的结构可分为下列四种类型。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。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。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。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。索引开关：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、灯间、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。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。（2）船舶照明属具在油船危险区域或处所内固定安装的照明灯具应采用防爆型、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。油船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、防爆型、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。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。安装在露天甲板或扩大危险区域或处所的插座，应选用带联锁的形式，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。油船上严禁挂彩灯。（3）油船及特殊船舶的附加要求船舶照明电光源可分为两大类。一类为热辐射光源，如白炽灯和卤钨灯；一类为气体放电光源，如荧光灯，汞灯，金属卤化物灯和汞氙灯等。2．船舶照明电光源索引

①白炽灯

白炽灯是最普通的照明电光源，有螺口灯和插口灯两种结构。

白炽灯特点是：结构简单、能瞬时点燃、无频闪、可调光、价格低廉。60W以上泡内充氩气，减少钨蒸发，延长寿命，60W以下为真空泡。但容易黑化，耐振性能较差。使用寿命较短和光通量受电压波动影响较大电压升高5％，寿命缩短25％；电压降低5％，光通量减少18％。白炽灯（1）热辐射光源卤钨灯是碘钨灯和溴钨灯的总称，是在耐高温的石英玻璃灯管内加入碘或溴等微量的卤族元素，并充以较高压力的惰性气体制成的。由于灯管内惰性气体压力很高，大大抑制了钨丝的蒸发，延缓了灯丝的变细速度，延长了使用寿命。机舱上部，辅机平台和甲板等处所的集中照明。有些卤钨灯的灯管要求水平安装，倾斜不得超过规定的角度。

②卤钨灯

①荧光灯（日光灯）荧光灯灯管在抽真空后充入了少量的氩气和汞，灯管内壁涂有荧光物质，管内两端灯丝上涂有发射电子的阴极物质，是一种预热式低压汞蒸气放电灯。图3-95是直管型荧光灯的结构示意图。荧光灯的电极用螺旋状钨丝做成，具有良好的热电子发射能力，管内的工作介质为汞蒸汽。它的发光效率约为白炽灯的6倍，平均寿命可达5000h左右。（2）气体放电光源荧光灯具有负电压—电流特性，为了限制放电灯的工作电流，保证工作稳定，需要串联一个镇流器，又为提高瞬间起动电压，有时还需使用起辉器。目前船上使用的荧光灯起动方式，通常采用起辉器起动和手动起动两种.（2）气体放电光源所谓“高压”，不是指电压高，而是指工作时灯内压力高。辅助电极在启动时产生电弧，氩气放电过渡到汞蒸气放电。高压汞灯属于气体放电灯，须串镇流器限流。接通电源后，辅助电极（启动电极）与其较近的主电极之间首先发生辉光放电，加热放电管，使管内汞蒸汽压力升高。随着管内温度、压力的升高，激发电位较低的汞蒸气成为放电的主要因素。主电极之间的汞蒸气击穿产生电弧，发出更为明亮的蓝绿色光。

②高压汞灯

金属卤化物灯是一种光效更高、光色更好的新光源，其结构和外形与高压汞灯类似，都有主辅电极，区别在于外玻壳内壁无荧光层(有的无外泡)。放电管中除充有汞和氩气外还加入某些金属卤化物，如碘化钠、碘化铊、碘化铟和碘化镝等。加入不同比例不同品种的卤化物可得到不同的光色。金属卤化物灯有多种接入线路，工作原理与荧光灯相似。③金属卤化物灯钠灯需要很高的启动电压（2000～2500V）。钠灯点燃后，灯管两端电压很低，触发电路停止工作，镇流器起限流、降压作用。这种由电子触发电路控制的冷启动工作线路启动时间需8min左右，突然熄灭后，要冷却1min才能重新启动。

④高压钠灯另有一种常用的高压钠灯的热控开关启动工作线路。在这种电路中，钠灯外玻璃泡的内部有一供启动用的冷接触式双金属片b。启动时，电流流经b及其加热线圈H，当b受热膨胀断开时，镇流器L产生高压脉冲使内管放电。启动后因放电管高温而使b保持断开状态。采用该电路的启动时间较短，约为4min。但如因某种原因，钠灯突然熄灭，热控开关需冷却15min左右，才能重新启动。

④高压钠灯氙灯是惰性气体弧光放电灯。氙灯依靠氙气放电发出强光，比金属蒸汽放电灯的启动快。它俗称“小太阳”，适用于港口、广场、车站、机场等大面积照明场所。氙灯分长弧和短弧两种。长弧汞氙灯广泛用于海船甲板和货舱上照明，短弧汞氙灯可作为探照灯使用。氙灯管内充入汞就成为汞氙灯。

特点都是：启动快、再启动容易和透光性好等。氙灯和汞氙灯工作时有较多的紫外辐射，应避免用眼睛注视灯管。管壁若粘少量油迹，在紫外纬的作用下会使玻璃失去透明性或损坏。⑤氙灯及汞氙灯超高压氙灯是一种强电流弧光放电灯，光色近似于日光，发光效率高。氙气启动快，能在点燃的瞬间就有80%的光输出，但点燃时要求垂直放置，适用于探照灯。由于管内气压很高，因此需采用触发器作点燃装置，使用交流电时必须串联镇流器。（3）超高压氙灯在氙灯中充入高压水银，既发挥氙灯的优点，更提高光效，扩大照射面，适用于作舱面照明投光灯的光源。汞氙灯也需用触发器作点燃装置。当按钮SB闭合，接通高压变压器T1，在次级绕组上产生4000V的高压，经火花隙G放电，在C2、L1组成的串联谐振电路中产生阻尼振荡，经脉冲变压器T2的次级绕组L2升压获得40～50kV的高频高压，通过C3引起灯管电极间弧光放电，以完成点灯工作。C1为高频旁路电容（20.1μF，1000V）。（4）超高压汞氙灯第三节船舶照明系统控制线路本节主要内容

1.普通照明灯控制线路

2.航行信号灯控制线路

3.其他照明线路1．船舶照明系统的供电要求

（1）照明分路①每一照明分路必须有过载和短路保护；照明分电箱每一容量大于16A的最后分路的供电灯点应不超过1个；每一容量小于或等于16A的最后分路的供电灯点数根据供电电压的不同应分别为50V及50V以下电路不超过10点，51～120V电路不超过14点，121～250V电路不超过24点；对直接用灯泡或灯管组成的嵌入式反光照明，只要电流不超过10A，则灯点可不受限制。索引每一支路的电流控制范围→16A

②照明最后分路不得给电力、电热设备供电，但小型厨房设备，如咖啡壶、面包片烘烤器、冰箱等可除外。如果有小型厨房设备则必须由独立分路供电，不得与照明灯点混为一路。对于数量不多于10只、且总的电流定额不超过16A的小型电热器可共同接至1个独立的电热最后分路上。③电风扇一般为独立分路，不与照明灯点混为一路。④个别情况除外，插座一般应由独立分路供电。⑤重要舱室、处所，如走道、出入口、梯道、机炉舱、公共场所及旅客超过16人的客舱等处照明，至少应由两个最后分路供电，其中一路不能供电时，另一路仍能保持上述处所必要的照明，两个分路的灯点以交错布置为好。

①每一照明分电箱最多不超过12路，线路设计时不应用足，要适当留有1路至2路作备用。②交流分电箱为考虑三相平衡，电源通常为三相进线，分路单相出线，因此在考虑分路组合时，应力求做到三相平衡。③上层建筑舱室照明分电箱通常以甲板划分，根据船舶大小、舱室分路多少决定分电箱个数。舱室照明分电箱一般放在电缆通道间，若无电缆通道间，可另选合适场所，甚至选用嵌入式分电箱嵌装在内走道的适当位置。（2）分电箱

（1）单联开关控制单联开关控制采用单个开关来控制照明灯具的接通与断开，常见的有单极开关控制和双极开关控制两种。一般安装场所可用单极开关控制，潮湿及有爆炸危险的场所应采用双极开关控制。2．船舶常用照明控制线路

需要在两个地方均能控制同一盏灯的电路，成为双联开关控制。双联开关控制有两种接线方式：一种是电源线进开关的双联开关控制，如图一种是电源线进灯具的双联开关控制。两个双联开关装设在两处，每一处的开关均可独立地控制灯的开关。系统图中的2×1、3×1表示一根二芯电缆和三芯电缆。（2）双联开关控制

日常生活中的荧光灯线路采用单线圈镇流器方式，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。

（3）荧光灯控制线路

为了消除荧光灯的闪烁现象，在某些工作场所，可装以两管或三管日光灯，采用三相供电，并分别接到不同的相线上。这样，由于三相电压的相位不同，灯管的亮暗时间先后不同，基本上可以消除闪烁的感觉。接在单相交流电源中的日光灯可在其中一支日光灯电路中串入电容器，利用电容器的移相作用，把两支灯的电流相位错开，也可收到消除闪烁的效果。荧光灯控制线路

探照灯主要用于船舶夜航，尤其是通过狭窄航道，内河河道等比较复杂的水域时照射航道及两岸；水面搜索及营救工作；远距离发送灯光信号通信。投光灯主要用于舱面照明；救生艇、筏处收放时的就地水面照明；上下舷梯、烟囱标志、船名牌照明；机舱内补充照明等。探照灯和投光灯一般都由正常照明供电，救生艇旁的投光灯应由应急配电板供电。功率在300W以上的探照灯或投光灯应由分电箱设独立分路供电。所有装于室外的探照灯和投光灯均可在驾驶室遥控切断。（4）探照灯、投光灯第四节船舶灯光信号设备

船舶对外的灯光信号分为航行灯、信号灯和通信闪光灯。航行灯和信号灯又统称为号灯。灯光信号是直接关系到船舶安全的可视信号，因此船舶灯光信号应严格遵照船舶有关的航行、信号设备规范和有关的江、湖、河、海航行规则的要求设置，以使所设置的灯光能正确的对外表达船舶的位置、状况和动向。航行灯、信号灯不仅要在日没至日出期间点燃，并且在能见度不良或其他一切认为必要的情况下，在日出至日没期间同样要能点燃显示。索引（1）航行灯的控制

规范要求每只航行灯应由航行灯控制箱引出独立分路供电，每个分路必须设开关、熔断器或断路器保护，而且每一路航行灯发生故障或控制箱电源发生故障时，均应有声光报警，驾驶人员必须根据报警信号指示，立即转换电源或将灯转至备用灯组，并及时查找原因，消除故障，保证航行灯正常工作。索引

航行灯控制线路：——

KA常开接指示灯。每组航行灯由双灯丝灯和一个电流继电器KA构成，所有航行灯正常工作时，某一航行灯故障时，对应的KA的常闭触头都闭合，HA报警。

航行信号灯控制线路信号灯控制线路图中，每个信号灯EL都串联一个指示灯HL，HL旁并联一个分流电阻。实际可在每个EL回路串电流继电器作为报警用。