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船舶電気装備技術講座 〔電気艤装設計編〕 (中級)

 事業名 船舶の電気装備に関する技術指導等
 団体名 日本船舶電装協会 注目度注目度5


2.7 船内通信装置及び計測制御装置
 船内通信装置はJIS Fで標準化されたものや各メーカーの標準品があり、出来るだけ船主の要望にそって標準品の採用を考えるべきである。
 これら諸装置への給電回路は主配電盤、非常配電盤、通信用分電箱などからそれぞれ単独のものとし、重要性から2重回路とすることも考えるべきである。
 計測制御の諸装置は、各メーカーで標準化されているが、採用に際しては船主の要望を満足するものを選定すべきである。これら諸装置への給電回路は2.3に準じて設計すべきである。
 近年、殊に計測制御装置には電子機器が多く採用される様になり、従ってノイズの影響を受け易く、現実にノイズによる事故も多く経験されている。
 従って、機器の選定に際しては機器の耐ノイズ特性を充分調査する必要がある。
 また使用するケーブルの選定及び電路の設定に際してはシールド付ケーブルを採用するとか、他の電路から独立した電路とするなどの考慮も必要になって来る。
 
2.8 航行設備及び無線設備
 各装置については、「電気機器編(初級)」に詳細に述べられているのでここでは一般の船に装備される航法装置及び無線装置のうちで装備上注意を要するものなどについて簡単に述べるにとどめる。
 
(1)ジャイロコンパス
 船舶設備規程では総トン数500トン以上の船舶(平水区域を航行区域とするものを除く。)にはジャイロコンパスを装備することを要求している。
 なお、総トン数50,000トン以上の船舶には回頭角速度計を備えなければならないが、ジャイロコンパスから入力される回頭角度信号を角速度に変換して指示するものが一般に使用されている。(船舶設備規程第146条の20、27関係)
(2)音響測深機
 船舶設備規程では、総トン数300トン未満の旅客船及び総トン数300トン以上の船舶であって2時間限定沿海船等以外のものに音響測深機を装備することが要求される。(船舶設備規程第146条の23関係)
 音響測深機の音波周波数は一般に200kHzが多く用いられている。75kHz、56kHzなども用いられているが、200kHzは低い周波数に比べて乱流の影響を受けにくいという大きな長所を持っているからである。最大測深距離の点では周波数が高いほど海中での減衰が大きいため低い周波数のものの方が有利であるが反面最小測深距離の点では波長の短い200kHzの方が有利である。
 送受波器は乱流の少ない場所に装備するのが理想的であるが一般には機関室前壁付近の船底に設けることが多い。
(3)船速距離計
 船舶設備規程では、総トン数300トン未満の旅客船及び総トン数300トン以上の船舶であって2時間限定沿海船等以外のものに船速距離計を備えなければならない。この船速距離計は通常電磁ログ又はドプラースピードログが用いられているが、ドプラースピードログを採用する場合には乱流の影響の少ない場所に送受波器を装備するよう注意を要する。(船舶設備規程第146条の25関係)
(4)航海用レーダー
 船舶設備規程では、旅客船及び総トン数300トン以上の船舶には航海用レーダーを装備することが要求される。ただし、国際航海に従事しない旅客船であって総トン数150トン未満のものは除かれる。また、総トン数3,000トン以上の船には航海用レーダーを2台装備することが要求される。(船舶設備規程146条の12関係)
 総トン数500トン未満の船舶に設置される航海用レーダーには、電子プロッティング装置を、総トン数500トン以上の船舶に設置される航海用レーダー(総トン数10,000トン以上の船は2台の航海用レーダーのうち1台。)には、自動物標追跡装置を備えなければならない。(船舶設備規程第146条の14及び146条の15関係)
 波長は3cm(9GHz帯)が一般であるが雨や雪の影響を受けにくい10cm(3GHz帯)のものも装備されることがある。
 輸出船ではトルーモーションレーダーの装備や2台のレーダーのトランシーバと指示器間の相互切換装置の装備が要求されることが多い。
 レーダーのアンテナは偽像が出ない様に充分高い位置に装備しなければならない。一般にはアンテナビームが半値となる点とアンテナの中心点を結んだ線の延長が船首にかからないような位置に装備する。
(5)自動衝突予防援助装置(ARPA: Automatic Radar Plotting Aid)
 船舶設備規程では、総トン数10,000トン以上の船舶にはARPAを装備することを要求している。ARPAにはレーダーの指示器を兼用する方式のものとレーダーの指示器とは別に独立の指示器を持つ方式のものとがある。
 ARPAは船速信号を船速距離計から、方位信号をジャイロコンパスからまた映像信号をレーダーから得て作動するが、レーダーを2台装備している場合には、一般に、どちらのレーダーからも映像信号が入力できるように切換えて使うことができるようにしている。
(船舶設備規程第146条の16関係)
(6)船舶自動識別装置(AlS)
 国際航海に従事する旅客船及び国際航海に従事する旅客船以外の船舶であって総トン数300トン以上のもの並びに国際航海に従事しない船舶であって総トン数500トン以上のものには、船舶自動識別装置を備えなければならない。(船舶設備規程第146条の29関係)
 AISは、自船の位置情報や操船情報等の航海情報、船名や積荷等の船舶の固有情報をVHF帯電波で周囲に定期的に送信し、又他船からこれらの情報を受信する装置で、これらの情報を表示器に表示する。
 空中線部(VHF空中線、GPS空中線、トランスポンダ)と制御部(制御器、表示器)から構成される。
(7)航海情報記録装置(VDR)
 国際航海に従事する総トン数150トン以上の旅客船及び総トン数3,000トン以上の船舶には、航海情報記録装置を備えなければならない。(船舶設備規程第146条の30関係)
 VDRは、海難事故の原因の調査と防止対策の目的で操船に係わるデータや音声を記録に残す装置である。
 各種船内情報源に対応したインターフェイスと信号変換器を含むデータ処理装置及び最終記録媒体を含むカプセルから構成される。
(8)衛星航法装置等(GPS等)
 国際航海に従事しない船舶であって総トン数500トン以上のもの及び国際航海に従事する船舶(総トン数300トン未満の第1種漁船を除く。)には、第1種衛星航法装置又は無線航法装置を、国際航海に従事しない船舶であって総トン数500トン未満のもの(平水区域を航行区域とするもの及び第1種漁船を除く。)には、第2種衛星航法装置又は無線航法装置を備えなければならない。(船舶設備規程第146条24関係)
 ただし、推進機関を有する小型船舶とバージとが結合して一体となって平水区域を超えて航行する場合には小型船舶には第2種衛星航法装置又は無線航法装置を備えなければならない。(小安則第84条の4関係)
 GPSは、衛星からの信号を受信する空中線部と空中線部から受信した信号から自船の緯度、経度を計算して画面に表示する受信演算部から構成される。
(9)無線設備
 次の船舶には無線設備(GMDSS)を備えなければならない。
(a)旅客船
(b)長さ12メートル以上の非旅客船で沿海以上の航行区域を有するもの
(c)長さ12メートル未満の非旅客船で近海以上の航行区域を有するもの
(d)小型兼用船(旅客定員12名以下のもの)であって、次のもの。
(i)漁ろうに従事する場合は、漁ろうに従事する水域が本邦の海岸から100海里以遠の水域を航行するもの。
(ii)漁ろうに従事しない間の航行区域が、次の船舶の区分に応じ、次に掲げる水域のもの。
(1)長さ12メートル未満の船舶・・・近海以上の航行区域
(2)長さ12メートル以上の船舶・・・沿海以上の航行区域
(e)総トン数20トン以上の漁船
(f)本邦の海岸から100海里を超える水域で従業する小型漁船
(g)第2種小型漁船
(h)湖川港内の水域の内、琵琶湖を航行する船舶
 なお、上記船舶に対する無線設備の搭載要件等については、「船舶電気装備技術講座(GMDSS)法規編」を参照されたい。また無線機器及び空中線の取付け、接地工事等については、「船舶電気装備技術講座(GMDSS)艤装工事及び保守整備編」によること。
 
2.9 復習問題
(1)設計と営業部門及び見積部門との関係を簡潔に述べよ。
(2)発電機の容量と台数の決定法を述べよ。
(3)重要補機の保護協調のあり方を簡潔に述べよ。
(4)回路の諸定数が不明の場合の短絡電流の推定法を述べよ。
(5)電線サイズの決定法を述べよ。
(6)かご形誘導電動機の、直入始動を除く代表的始動方法を3つ挙げ、それぞれの始動電流と始動トルクの値を直入始動の値と比較せよ。
 
復習問題の解答
(数字は章、節、項などを示す)
 
(1)1.1 (2)2.2.1 (3)2.3.3 (4)2.3.4(2)(a)(b) (5)2.5.5 (6)2.4.1(2)







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