Qu’est-ce que l’électricité marine et comment est-elle produite?

L’électricité marine ou l’énergie électrique marine est une partie vitale de l’exploitation d’un navire. Sans électricité marine, les navires ne pourraient faire fonctionner aucune des machines et ne peuvent pas remplir leur objectif principal de naviguer d’un endroit à un autre.

Nous ne pouvons pas définir le terme «électricité marine» dans son ensemble. Pour comprendre sa signification, nous devons d’abord les comprendre séparément.

Marin – Ici, le terme «maritime» fait référence aux navires, ports, cales sèches et autres structures qui permettent le transport maritime de marchandises.

Électricité – C’est un type d’énergie résultant de l’existence de particules chargées (telles que des électrons ou des protons), soit statiquement sous forme d’agrégation de charge, soit forte sous forme de courant.

L’électricité produite, fournie et distribuée à bord des navires, des ports, des cales sèches, des chantiers navals pour l’exploitation ou la réparation des cargos et des navires à passagers est appelée électricité marine.

Production d’électricité marine

La production d’électricité marine peut être effectuée à bord des navires par des générateurs diesel, à arbre ou à vapeur.

générateur d'arbre pour navire

Pour les ports, les chantiers navals et les structures situés à l’intérieur des terres, l’électricité marine est utilisée à partir de l’approvisionnement en électricité des centrales électriques terrestres.

Contrairement à la terre, le générateur du navire a des points neutres isolés, c’est-à-dire que son neutre n’est pas mis à la terre ou connecté à la coque du navire. Ceci est fait pour s’assurer que toutes les machines essentielles sont opérationnelles même en cas de défaut à la terre.

Les navires naviguant dans les eaux internationales ont généralement une alimentation en courant continu triphasé avec un système neutre isolé de 440 V. Les navires comme RORO, passagers, etc. ayant de grandes exigences de charge électrique sont installés avec des groupes électrogènes à haute tension dans la plage de 3KV à 11KV.

Sur terre, la fréquence de la puissance fournie peut être de 50 ou 60 Hz selon les différentes régions du monde. Sur les navires, la fréquence de 60 Hz est adoptée comme pratique standard, ce qui permet à des centaines de moteurs d’un navire de fonctionner à une vitesse plus élevée, même s’ils sont de plus petite taille.

L’alimentation qui est à 440v est réduite à l’aide d’un transformateur à 220V ou 110V pour les lumières et les équipements de signal de faible puissance.
Tous les équipements électriques à bord des navires sont similaires à la terre, mais ils sont mis à niveau pour résister à l’atmosphère rigoureuse de la mer et du navire en mouvement pour résister à un environnement humide, à des températures élevées, à une atmosphère salée et corrosive, aux vibrations, etc.

Transformateur

Parties du système électrique marin

Différentes parties du système électrique marin –

Les navires électriques à bord peuvent être divisés en cinq systèmes spécifiques:

  • Système de générateur
  • Système de tableau principal
  • Système de tableau de distribution d’urgence
  • Système de distribution

Système de générateur

Le système de générateur se compose d’un alternateur et d’un pilote pour l’alternateur qui peut être un moteur diesel ou à vapeur.

De nombreux navires sont équipés d’un générateur d’arbre où la rotation du moteur principal du navire est utilisée pour faire fonctionner l’alternateur et générer de l’électricité supplémentaire.

Moteur de générateur marin

La puissance générée par ces générateurs marins est transportée vers le tableau principal à l’aide de barres omnibus. Il n’y a pas de connexions de fils électriques à l’intérieur des tableaux de distribution principaux et d’urgence sur les navires pour connecter l’alimentation électrique des générateurs à ces tableaux. Tous les systèmes haute tension et courant élevé sont connectés par des barres omnibus.

Système de tableau principal

Le tableau principal est considéré comme la plaque tournante de la distribution du système électrique du navire en prenant le courant du générateur et en le distribuant au consommateur d’énergie réparti sur tout le navire. Il fournit une alimentation électrique à toutes les machines importantes de navires avec 440V.

Une partie du tableau principal est alimentée en 220V via un transformateur abaisseur. Il comprend les équipements de pont, les feux de navigation, les équipements de radiocommunication, etc. L’alimentation du tableau auxiliaire est utilisée pour charger la batterie qui est utilisée pour les feux de secours.

En savoir plus sur la maintenance du jeu de barres et du tableau principal

Système de tableau de distribution d’urgence

Un générateur de secours doit être opérationnel en tout temps une fois que le générateur principal tombe en panne. Ce générateur de secours démarre automatiquement et alimente le tableau de secours.

Toute l’alimentation en équipement de secours est reliée au tableau de secours. Le tableau de secours est également divisé en deux sections – 440V et 220V, fournissant l’alimentation aux machines et équipements appropriés.

En savoir plus – Maintenance des générateurs de secours

Système de distribution

Le système de distribution vient après le standard et se compose des éléments suivants

Boîtes de distribution: Ces boîtes sont fermées et constituées de métal pour alimenter des parties localisées de la machinerie du navire.

Boîtes de démarreur de moteur: Il y a des centaines de moteurs actionnant plusieurs machines mécaniques à bord du navire. Chaque groupe de moteurs est équipé d’un boîtier de départ-moteur contenant son interrupteur «marche et arrêt» ainsi que des dispositifs de sécurité. Des jauges locales d’ampérage et de température sont installées sur le panneau de démarrage.

Système d'alimentation électrique

Boîtiers de connexion à terre: lorsque le navire se trouve dans un port soumis à des exigences de contrôle des émissions ou pendant le processus de mise en cale sèche où le générateur du navire ne peut pas fonctionner, l’alimentation à quai est utilisée pour faire fonctionner les machines du navire. Un panneau de rive est fourni qui est généralement situé près de l’entrée du logement ou près de la station de soutage pour accepter facilement le câble d’alimentation à terre;

Savoir s’approvisionner à terre pour un navire

Panneau de distribution d’éclairage

Le panneau de distribution d’éclairage alimente les systèmes d’éclairage, les systèmes d’hébergement, les petits appareils de chauffage, les circuits et les moteurs de 1/4 HP ou moins.

Panneau d’arrêt d’urgence: pour la protection des machines et du personnel du navire, divers panneaux d’arrêt d’urgence sont fournis à différents endroits pour arrêter les machines et l’équipement en cas d’urgence.

L’objectif principal de l’installation d’un système de distribution est d’avoir une console opérationnelle, d’alarme et de sécurité pour un individu ou un groupe de machines. L’alimentation est fournie par des disjoncteurs aux grosses machines auxiliaires à haute tension. Pour les plus petits fusibles d’alimentation et des disjoncteurs miniatures sont utilisés.

Principe de fonctionnement du générateur marinpanneau de distribution d'éclairage

Le générateur fonctionne sur le principe que lorsqu’un champ magnétique autour d’un conducteur varie, un courant est induit dans le conducteur.

Le générateur se compose d’un ensemble stationnaire de conducteurs enroulés en bobines sur un noyau de fer. C’est ce qu’on appelle le stator. Un aimant rotatif appelé rotor tourne à l’intérieur de ce stator produisant un champ magnétique. Ce champ traverse le conducteur, générant une force électromagnétique ou électromagnétique induite lorsque l’entrée mécanique fait tourner le rotor.

Le champ magnétique est généré par induction (dans un alternateur sans balais) et par un enroulement de rotor alimenté par un courant continu à travers des bagues collectrices et des balais.

Le processus de production et de transmission d’électricité est expliqué dans cet article.

Sécurité du système électrique marin

La sécurité des systèmes électriques marins comprend la protection des personnes contre les chocs électriques et les dommages aux machines dus à un dysfonctionnement électrique.

Pour la sécurité contre les chocs électriques, consultez notre article sur – Comment minimiser les risques de choc électrique sur un navire?

Pour la sécurité des machines, en fonction de la taille et de la puissance nominale de l’équipement, un relais, un disjoncteur ou un fusible peut être utilisé pour empêcher l’équipement électrique de surintensité ou de surchauffe.

Les jauges de température, le régime du moteur, l’indicateur de direction, l’ampérage, etc. sont différents équipements utilisés localement pour surveiller les performances des machines ou équipements électriques et pour comprendre l’état de santé général des machines.

En savoir plus sur les principaux dispositifs de sécurité pour la carte de commutation principale à bord du navire?

Livres sur le système électrique marin

Comprendre la conception, le fonctionnement et le dépannage des systèmes électriques marins est important pour tous les professionnels de la mer. L’électricité marine est souvent négligée par les professionnels de la mer au cours de leur carrière. Mentionné ci-dessous sont une liste de certains des meilleurs ebooks sur les systèmes électriques marins écrits par des auteurs experts.

Maintenance et dépannage des systèmes électriques marins – volume 1

Un best-seller populaire sur le sujet électrique marine, cet ebook est exclusivement écrit pour les officiers de pont, les ingénieurs de marine et les officiers électriciens. C’est un incontournable pour tous. Découvrez le volume 2 du même ebook ici.

Technologie de contrôle maritime

Un guide complet sur la technologie de contrôle maritime, cet ebook maintenant dans sa 4e édition, se compose d’informations sur les dernières avancées dans l’industrie du transport maritime.

Technologie électrique marine

Ceci est le guide ultime pour tout ce qui concerne la technologie électrique marine. Cet ebook est impératif pour les professionnels maritimes de tous niveaux de la marine marchande.

Test des composants électroniques sur les navires et à terre

L’un des aspects importants du dépannage des pannes électriques est de localiser un composant suspect et de déterminer s’il est défectueux ou non. Ce guide vous aidera à comprendre les tests de composants électroniques.

Technologie haute tension marine

Conformément aux amendements STCW 2010 de Manille, cet ebook offre toutes les informations relatives aux équipements et technologies haute tension marine.

Compétence en technologie électrique marine

Si vous postulez et préparez un certificat de compétence, ce guide vous fournira toutes les informations nécessaires pour vous qualifier.

ETO & MEO Classe IV

Ce livre comprend 3100 questions et réponses sur l’électrotechnique marine, l’électrotechnique, l’électronique et l’ingénierie de contrôle.

Contrôle et automatisation de la marine appliquée

Si vous souhaitez en savoir plus sur l’automatisation marine, l’ingénierie de contrôle et l’instrumentation, cet ebook est fait pour vous.

Le guide d’équipement de protection contre les explosions pour les navigateurs

Vous souhaitez savoir comment travailler avec des équipements électriques dans des zones dangereuses à bord de tous types de navires pour assurer une sécurité maximale? Alors c’est le bon guide pour vous.

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