Rozdzielnica główna (MSB)

Co definiuje rozdzielnicę główną

Rozdzielnica główna (MSB) to zespół szyn zbiorczych, który odbiera moc wprost z prądnic statku (zespołów spalinowych, prądnicy wałowej, prądnicy awaryjnej przez przełącznik albo z przyłącza lądowego) i rozprowadza ją dalej do tablic rozdzielczych, pól rozruszników grupowych i wielkich odbiorów. Od tablicy rozdzielczej niżej w łańcuchu różni ją jedno zasadnicze: wszystko na MSB jest wymiarowane na pełny prąd zwarciowy prądnic, podczas gdy tablice dalej muszą wytrzymać tylko prąd zwarciowy dostępny po zadziałaniu zabezpieczeń powyżej. MSB to także miejsce, gdzie prądnice się synchronizuje i łączy do pracy równoległej i gdzie system elektryczny statku dzieli się na niezależne sekcje łącznikiem sprzęgłowym szyn.

Główne elementy

Układ szyn zbiorczych

Miedziane szyny, na większości statków handlowych izolowane powietrzem, na pasażerskich i offshore w obudowach łukoodpornych, tworzą kręgosłup. Szyna jest dzielona na co najmniej dwie sekcje spięte łącznikiem sprzęgłowym — zakłócenie na jednej sekcji da się odizolować bez utraty drugiej.

Wyłączniki prądnic i sprzęgła szyn

Wyłączniki powietrzne (ACB) łączą każdą prądnicę z jej sekcją i sekcje między sobą. Niosą przekaźniki zabezpieczeń nadprądowych, zwarciowych, mocy zwrotnej, a na większych maszynowniach różnicowych.

Układ synchronizacji

Synchronoskop lub synchronizator automatyczny zgrywa napięcie, częstotliwość i kolejność faz, zanim wyłącznik prądnicy zamknie się na żywą szynę; błąd tutaj to gwałtowne załączenie w przeciwfazie, zdolne ściąć sprzęgło prądnicy.

Pomiary i nadzór

Amperomierze, woltomierze, częstościomierze, mierniki współczynnika mocy i kW na każdą prądnicę, plus urządzenie kontroli izolacji (IMD), stale pilnujące doziemień w typowo nieuziemionym systemie rozdziału statku.

Dobór i wymiarowanie

MSB specyfikuje się wokół przyłączonej mocy wytwórczej, nie wokół obciążenia średniego:

• Prąd znamionowy szyn, powyżej sumy prądów pełnego obciążenia prądnic z zapasem na przyszły wzrost odbiorów
• Wytrzymałość zwarciowa w kA na jedną sekundę, oparta na obliczeniu prądów zwarciowych całej maszynowni
• Napięcie systemu: 400V/440V jest częste na mniejszych statkach, 690V albo systemy wysokonapięciowe 6.6kV pojawiają się na wielkich wycieczkowcach, gazowcach LNG i spalinowo-elektrycznych jednostkach offshore
• Liczba pól prądnicowych i sprzęgłowych — oraz czy potrzebne są pola przyłącza lądowego i prądnicy wałowej
• Stopień ochrony dopasowany do środowiska maszynowni

Wymagania klasy i przepisów

Rozdział II-1 konwencji SOLAS wymaga, by jedno zakłócenie nie mogło zostawić statku bez niezbędnych służb elektrycznych — stąd przepisy klasy nalegają na co najmniej dwie niezależne sekcje szyn z łącznikiem sprzęgłowym zdolnym odizolować sekcję z zakłóceniem. Towarzystwa klasyfikacyjne stosują własne reguły instalacji elektrycznych, w dużej mierze zgodne z ujednoliconymi wymaganiami IACS dla systemów elektrycznych: obliczenia zwarciowe, selektywność między zabezpieczeniami i separacja tras kablowych. Rozdzielnice bada się przy każdym odnowieniu klasy: pomiar rezystancji izolacji, próby działania przekaźników i oględziny styków szyn oraz zakończeń kabli pod kątem przegrzania to punkty standardowe.

Typowe usterki

Na co zwrócić uwagę u dostawcy

• Świadectwa badań typu według IEC 61439-1/2 dla całego zestawu, nie tylko aprobat na poziomie komponentów
• Homologacja klasowa obejmująca właściwą banderę i klasę napięcia
• Udokumentowana analiza zwarciowa i łuku elektrycznego dla konkretnie zamówionej konfiguracji
• Dostępność zapasowych wyłączników, przekaźników i jednostek IMD zgodnych z zabudowaną bazą
• Lokalne wsparcie uruchomienia i serwisu w regionie stoczni

Coroczny skan termograficzny styków szyn i końcówek kablowych pod obciążeniem łapie luźne połączenia na tygodnie, zanim staną się pożarem — i kosztuje ułamek przestoju, jaki oznaczałaby wypalona sekcja.