ANEP-100 характеристики корабельної системи електричної потужності

Що це таке

ANEP-100 - Allied Naval Engineering Publication NATO, що задає електричні характеристики, яким має відповідати система потужності бойового корабля і обладнання користувача, підключене до неї. Він охоплює три родини корабельного постачання: 440V/230V/115V на 60Hz, 440V/115V на 400Hz і 24/28V постійного струму, і прямо каже, що "not all these supplies may be present in a particular ship" (клаузула 1.1). Документ описує здорову систему потужності, включно з перехідними процесами від звичайних подій на кшталт пусків двигунів, і прямо каже, що він "does not describe system behaviour under abnormal conditions, e.g. short circuit faults" (клаузула 1.1). Чинне видання - Edition A, Version 2, оприлюднене 5 березня 2025, що замінює Edition A, Version 1.

Allied Publication такого типу сама не є механізмом, що будь-кого зобов'язує. ANEP-100 "is considered to be implemented when nations ensure that warships are equipped with electrical power supplies and electrical/electronic systems having characteristics according to this ANEP" (клаузула 1.2), і згоду держав застосовувати його записано в окремій угоді зі стандартизації NATO, STANAG 1008. Він сягає суднобудівника, проєктувальника системи чи постачальника обладнання лише тоді, коли національна військово-морська закупівля чи конкретний корабельний контракт вимагає, щоб обладнання йому відповідало. Annex E перелічує вітчизняну специфікацію для більшості охоплених флотів-членів - Canada, France, Germany, Italy, Norway, UK і US кожна тримає одну - і той національний документ, а не ANEP-100 безпосередньо, зазвичай є тим, що постачальник фактично отримує.

До кого документ звернений

ANEP-100 називає три ролі. "Electrical Power System Designer" - "the organization charged with the responsibility of designing the ship power generation and distribution system" (Annex A.1.b). "Naval Administration", запозичуючи визначення з ANEP-77, - "The Department of Government of the State responsible for providing safety regulation for naval ships" (Annex A.1.a). Третя роль, сторона, що будує чи постачає обладнання, яке підключається до системи потужності корабля, з'являється скрізь як "the equipment supplier" або "the equipment manufacturer": де потрібне підтримуване постачання, "the preferred approach is for the equipment supplier to provide the alternative source of power" (Annex B.3), і де проєкт ризикує порушити межі гармонічних спотворень, "an early co-ordination between the Electrical Power System Designer, Naval Administration and the equipment manufacturer should be undertaken" (Annex B.9.c). Жоден орган сертифікації, notified body чи акредитований аудитор ніде в тексті не з'являється.

Бажане постачання і що випадає з обсягу

Кораблі мають бути забезпечені трифазною системою розподілу 440V 60Hz "in order to prevent the need for conversion equipment" (Annex B.1.a), з обмеженими винятками на кшталт суден на повітряній подушці, що користуються авіаційною практикою. Навантаження 5kVA і вище мають бути трифазними на 440V 60Hz; нижче того документ задає порядок переваги від 115V 60Hz трифазного до 440V 60Hz однофазного (Annex B.1.f). Обладнання користувача, підключене безпосередньо до авіаційних джерел потужності, шин електричної тяги чи акумуляторів підводних човнів, цілком випадає з ANEP (Annex B.1.e).

Незаземлені системи і обмеження проєктування

Системи постачання бойових кораблів NATO, охоплені цим ANEP, незаземлені, і обладнання користувача "must not introduce direct or indirect connections between supply lines and earth" окрім конкретних цілей на кшталт придушення EMI, моніторингу ізоляції чи тестування (Annex B.2.a). Документ попереджає проєктувальників, що напруги фаза-земля не обов'язково рівні, і що для незбалансованих систем умови замикання на землю "can be 115%" напруги лінія-лінія (Annex B.2.c).

Annex B.9 задає серію обмежень проєктування, яким обладнання має відповідати без спеціального узгодження. Пусковий чи стартовий струм зазвичай має бути меншим за 10 разів повного струму навантаження; трансформатори 60Hz номіналом 10kVA або більше можуть брати до 25 разів повного струму навантаження, а менші трансформатори можуть брати ще більше (Annex B.9.a). Та сама клаузула обмежує стартовий струм двигуна на колах 440V до 50%, 45% або 40% номінального струму генератора залежно від розміру генератора. Ємність фільтра на землю обмежена, і де сума навантажень, що спотворюють гармоніки, перевищує 1% потужності короткого замикання постачання (2%, де кожне окреме навантаження мале), проєктувальник обладнання, Electrical Power System Designer і Naval Administration мають координуватися і "analyse... whether the ANEP-100 requirements are still met with respect to voltage harmonics" (Annex B.9.c). Паралелення системи змінного струму на обладнанні користувача "expressly forbidden"; паралелення після перетворення в постійний струм дозволене лише з ізоляцією трансформатором (Annex B.9.e).

Практична настанова обмежує небаланс навантаження до "5% of the arithmetic sum of the three full-load line currents" для того обладнання (Annex B.5). Імпульсні навантаження - обладнання на кшталт сонара чи радара, що бере потужність повторюваним чи циклічним візерунком - треба обмежити так, щоб вони не перевищували допусків модуляції частоти і напруги, досягнутого обмеженням номіналу навантаження, забезпеченням накопичення енергії, ранньою консультацією з Electrical Power System Designer і Naval Administration чи іншими придатними засобами (Annex B.7). Нестандартні постачання не заохочують: запити "will be strongly resisted" і їх треба повідомити Electrical Power System Designer і Naval Administration "at an early state of the design," з отриманням затвердження "before entering into any commitment" (Annex B.4).

Таблиці допусків

Annex C.2 задає стандартне постачання 60Hz (440V, 230V або 115V): допуск усталеного стану ±5% на середнє трьох напруг лінія-лінія (±7% на будь-яку одну), 2% небалансу лінійної напруги, 2% модуляції напруги, допуск перехідної напруги ±16% з часом відновлення 2 секунди, межу викиду напруги 2.5kV, 1.4kV або 1kV через три рівні напруги, 5% повного гармонічного спотворення і допуск частоти ±3% навколо 60Hz. Annex C.3 задає постачання 400Hz (440V або 115V) до тих самих відсотків усталеної і перехідної напруги, з ширшим допуском частоти ±5% навколо 400Hz. Annex C.4 задає нормальний діапазон напруги постачання 24/28V постійного струму на 22-30V, аварійний діапазон 18-30V, ненормальну стелю 32V, смугу перехідної напруги 18V to 35V, 2% модуляції напруги, пульсацію 2.5V від піку до піку і межу викиду напруги 600V. Annex C.5 охоплює ненормальний стан на постачанні 60Hz, спричинений несправним регулятором напруги чи регулятором обертів: до +50% напруги і від -10% до +17% частоти, кожне до 2 хвилин.

Кожна з тих цифр належить клаузулі, названій поряд. Ця сторінка повідомляє, що задає ANEP-100; вона не є заміною читання самої клаузули, перш ніж будь-яке з цих чисел використають у проєктуванні.

Що документ не охоплює

ANEP-100 не описує ненормальну поведінку системи на кшталт коротких замикань, поза втратою генераторних установок чи несправним регулятором напруги чи обертів (клаузула 1.1, Annex C.5). Він не застосовується до обладнання користувача на джерелах потужності спеціального призначення - авіаційних постачаннях, шинах електричної тяги, акумуляторах підводних човнів (Annex B.1.e) - і не називає схеми сертифікації: натомість він описує координацію і затвердження між Electrical Power System Designer, Naval Administration і постачальником чи виробником обладнання.

Стандарти, на які він посилається

• ANEP-77Довідково

Інші стандарти в темі «Морські озброєння»

• ANEP-87ANEP-87 стандарт цифрової підводної сигналізації (JANUS)
• STANAG 1008STANAG 1008 - корабельні системи електроживлення бойових кораблів NATO
• STANAG 4586STANAG 4586 сумісність керування UAS
• STANAG 4671STANAG 4671: льотна придатність БПЛА