SWATH-aluksen sähkönjakelun suunnittelu

Abstract

Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin SWATH-aluksen sähkönjakelujärjestelmä yhteistyössä Telesilta Oy:n kanssa. Työssä huomioitiin luokituslaitoksen vaatimuksia ja Yhdistyneen kuningaskunnan viranomaisten sääntöjä. Työssä käsitellään merenkulun itsenäistä sähköjärjestelmää ja sen eri toimintatapoja. Työssä esitellään myös laivan vaihtosähköjärjestelmää ja sen erilaisia maadoitusmenetelmiä. Tämän selvitystyön perusteella suunniteltiin SWATH-aluksen sähkönjakelujärjestelmä.

Työssä tutkittiin erilaisia maadoitusmenetelmiä merenkulun sähköjärjestelmässä ja niiden vaikutuksia oikosulkuvirtoihin sekä sähkönjakelun turvallisuuteen. Tämän perusteella suunniteltiin kustannustehokas ja turvallinen sähkönjakelujärjestelmä alukseen. Perussuunnittelun osalta tehtiin alustava sähköbilanssi verkon kulutuksesta ja laadittiin yksiviivakaaviot CadMatic-suunnitteluohjelmalla. Lisäksi työssä hyödynnettiin ABB DOCweb:n oikosulkuvirtalaskelma työkalua muun muassa oikosulkuvirtalaskelmien ja selektiivisyys analyysin toteuttamiseen.

Tämän opinnäytetyön tuloksena on suunniteltu sähkönjakelujärjestelmä suojauksineen, joka vastaa luokitusluokan vaatimuksia ja lippuviranomaisten asettamia sääntöjä. Suunnittelu on toteutettu perussuunnittelun osalta ja tuotoksen avulla voidaan suorittaa jatkotoimenpiteitä, joita ovat muun muassa kuvien hyväksyttäminen luokalle sekä komponenttien tilaaminen keskusten rakentamista varten. Tämä mahdollistaa etenemisen perussuunnitteluvaiheesta eteenpäin.

The purpose of this thesis was to plan an electrical distribution for a SWATH vessel in collaboration with Telesilta Oy. The work considered the requirements of the classification class and the rules of the flag authorities. Moreover, the marine independent electrical system and its different modes of operation, as well as the ship’s AC system and its different grounding methods were examined. Based on this background work, the SWATH vessel’s electrical distribution system was developed.

The study investigated different grounding methods in the marine electrical system and their effects on short-circuit currents and the safety of electrical distribution. On this basis, a cost-effective and safe electricity distribution for the vessel was designed. For the basic design, a preliminary electrical balance of the network consumption was made, and single line diagrams were made up using the CadMatic design software. In addition, the ABB DOCweb short-circuit current calculation tool was used to perform short-circuit current calculations and selectivity analysis.

As a result of this thesis, an electrical distribution system complying with the requirements and regulations of the classification class and flag authorities was designed successfully with protection for the basic design. This will allow to carry out further steps, such as obtaining class approval for the drawings and ordering components for the construction of the switchboards. This enables progress beyond the basic design phase.