CN206180597U - 一种交流船舶岸电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流船舶岸电系统，包括布置在岸边的配电箱、布置在船上的主配电板接入装置、甲板岸电箱、岸电控制箱和电缆卷车，主配电板接入装置通过电缆与甲板岸电箱连接，岸电控制箱分别与主配电板接入装置、甲板岸电箱连接；甲板岸电箱通过敷设电缆与电缆卷车连接，然后通过电缆卷车上的电缆与布置在岸边的配电箱连接。所述的配电箱是低压配电箱。本实用新型交流船舶岸电系统在船舶靠港期间，能够向船舶提供岸基低压电源，从而停用船舶发电机，停止船舶排放，改善港口大气环境质量，而且安全性好。

Description

一种交流船舶岸电系统

[技术领域]

本实用新型涉及船舶供电设施，尤其涉及一种交流船舶岸电系统。

[背景技术]

基于环境保护，防止空气污染的要求越来越高。对于船舶而言，燃烧重油所产生的空气污染也日渐受到重视。据估算，如果国内所有船舶在港口靠泊期间关停燃油发电机而改用岸电，则全国每年可减排二氧化碳917万吨、减排二氧化硫12.6万吨、减排氮化物19.5万吨。

船舶要成功使用岸电，一方面需要港口或码头提供相应电源(岸－供电侧)，另一方面需要船舶能接受和使用(船－受电侧)。目前，虽然国内国际均在推广船舶岸电技术，但存在技术标准不完善，技术方案不成熟的情况。对于受电侧的船舶岸电方面，目前国际国内有较为完善的交流高压(6000V或6600V)岸电上船技术，中国船级社有相关规范(“钢质海船入级规范”第19章“交流高压岸电系统”)，有一些船公司的船舶予以应用，但交流低压岸电上船则没有一套系统的技术规范和完善的技术方案，基本上无船公司较规范地使用。

船舶交流高压岸电系统主要应用于集装箱船舶等需要较高电容量的船舶，投资大，安全性较低，船岸电并网切换技术要求高；交流低压船舶岸电方面，有一些船公司实践，但无规范的电缆连接设备，无使用监控设施，技术方案不完善，安全性较低。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在船舶靠港期间，能接受和使用岸基供给的低压电源，安全性好的交流船舶岸电系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种交流船舶岸电系统，包括布置在岸边的配电箱、布置在船上的主配电板接入装置、甲板岸电箱、岸电控制箱和电缆卷车，主配电板接入装置通过电缆与甲板岸电箱连接，岸电控制箱分别与主配电板接入装置、甲板岸电箱连接；甲板岸电箱通过敷设电缆与电缆卷车连接，然后通过电缆卷车上的电缆与布置在岸边的配电箱连接；所述的配电箱是低压配电箱。

以上所述的交流船舶岸电系统，包括布置在船甲板上的导缆架，电缆卷车布置船甲板上，导缆架打开时端部伸出船舷外；电缆卷车上的电缆经导缆架引导上岸后与布置在岸边的配电箱连接。

以上所述的交流船舶岸电系统，所述的导缆架为两个，电缆卷车设置在船艉中部二层甲板上，两个导缆架布置在电缆卷车的两侧。

以上所述的交流船舶岸电系统，导缆架与电缆卷车之间包括托辊装置，托辊装置自中部电缆卷车向两边以设定的倾角延伸至导缆架。

以上所述的交流船舶岸电系统，包括UPS电源，UPS电源的输出端接甲板岸电箱。

以上所述的交流船舶岸电系统，所述的电缆卷车上的电缆为三根缆线，每根电缆线包括3相芯线、4根控制线和两根地线。

本实用新型在交流船舶岸电系统船舶靠港期间，能够向船舶提供岸基低压电源，从而停用船舶发电机，停止船舶排放，改善港口大气环境质量，而且安全性好。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例1交流低压船舶岸电系统的示意图。

图2是本实用新型实施例1交流船舶岸电系统电缆连接装置的示意图。

图3是本实用新型实施例2交流低压船舶岸电系统的示意图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例1的交流低压船舶岸电系统的结构和原理如图1和图2所示，通过加装合适的设备，将岸－供电侧提供的岸电接入受电侧的船舶受电设施，供船舶用电设备使用，并对岸电使用状况进行监控。

1、主要设备：

如图1和图2所示，本实用新型的交流船舶岸电系统由电缆连接装置，包括电缆卷车3－1、托辊装置8－1、8－2，导缆架9－1、9－2，甲板岸电箱4，主配电板接入装置5，岸电控制箱6和UPS不间断电源7组成。其中电缆卷车3－1包含船岸连接电缆2－1。

主配电板接入装置5通过敷设电缆与甲板岸电箱4连接，岸电控制箱6分别与主配电板接入装置5、甲板岸电箱4连接，对主配电板接入装置5和甲板岸电箱4进行控制。

船岸连接电缆2－1使用3根低压船岸连接电缆来保证足够的用电容量。散货船舶的用电量与集装箱船舶相比较小，一般在550KW以下。使用3根每根含3相185mm²芯线的低压船岸连接电缆来保证足够的用电容量。采用这样的电缆，重量达到约每米9.1KG，根据码头布置、电缆卷车放置位置等因素影响而产生不同的船岸距离跨度，确定船岸连接电缆的长度。低压船岸连接电缆每根还带有4根控制线和2根地线，电缆的外径达到63mm。船岸连接电缆2－1的根数和规格可根据船舶用电容量决定。船岸连接电缆最多3根，采用过多根数电缆或过粗的电缆，会引起操作困难。

主要设备的布置：船岸电缆连接装置放置于船舶艉中部，使得船舶不论左侧还是右侧靠泊，均可用同一设备接收岸电。

如图2所示，电缆卷车3－1设置在船艉中部，托辊装置8－1和8－2分别紧挨着布置在其左右侧，并分别向左右两侧以约3度的倾角延伸至导缆架9－1和9－2。导缆架9－1和9－2分别布置在船的左右侧，导缆架打开时可伸出船舷外约1米。

如图3所示，本实用新型实施例2的交流低压船舶岸电系统，当码头条件许可时，可将电缆卷车放在岸上。电缆卷车3－2放置在码头上，通过其自带的船岸连接电缆2－2来将岸电送至船上。

2、岸电接入简要流程：

船岸电缆连接过程：航行时，船岸连接电缆2－1收起卷在电缆卷车3－1的卷盘上，船舶靠好码头后，操纵电缆卷车3－1，将船岸连接电缆2－1从电缆卷车上放出，滑过托辊装置8－2和导缆架9－2，送至码头，与岸－供电侧设置的码头岸电箱1连接。

岸电接入：通过船岸连接电缆2－1，岸电送至电缆卷车3－1，然后通过敷设电缆送至甲板岸电箱4。甲板岸电箱4对岸电的相序检测无误，及目测频率、电压等参数正常后，则人工合闸接通岸电，岸电通过敷设电缆送至机舱集控室主配电板接入装置5。

岸电一键切换：此时，岸电控制箱6开始对岸电的电压、频率等进行检测正常后，并且其它安全项目也符合要求，指示灯自动亮起，这时可人工操作岸电控制箱6上的一键切换按钮，自动切断船上发电机供电，并自动停止，然后岸电自动合闸供电。

3、使用过程中的自动监控功能：

连接情况监控：电缆卷车3－1采用自动收放功能的恒张力控制模式，即当装载或潮流情况变化，导致船舶吃水变化时，船岸连接电缆2－1可视情况自动张紧或放出。

岸电使用状况监控：岸电控制箱6连续监控岸电供电质量和用电量。当电流、电压、频率等异常或使用功率超限时，会视程度自动报警，甚至切断岸电，自动转用船电。

4、岸电脱开简要流程：

船舶离开码头前，操作岸电控制箱6上的一键切换按钮，船上发电机自动起动，待电压建立后，自动切断岸电，合闸船电。

5、自动应急处理功能：

连续安全控制：系统设置UPS不间断电源7，保证在任何情况下安全控制系统均有电供应。这样，当一旦岸电故障失电时，安全控制系统均能自动做出报警、切断和起动船电等应急反应。

岸电自动切断：当船舶发生异常漂离码头，导致船岸连接电缆2－1不断自动松出，当电缆松出至一定的限度，装置先自动报警，再继续松出则自动切断岸电。当岸电供电质量异常，也自动切断岸电。还在三处位置设置人工应急切断按钮。

船电自动起动功能：船舶发电机作为系统的备用发电机。当岸电异常自动切断时，船舶发电机自动起动。当第一备用发电机起动失败时，继续起动第二备用发电机，甚至第三备用发电机。当船上所有备用发电机起动失败时，自动起动应急发电机。

本实用新型实施例2的交流低压船舶岸电系统的结构和原理如图3所示。与例1的主要区别在于电缆卷车放置在码头。即在有条件的港口，将电缆卷车放置在码头上。如图3所示，码头岸电箱1连接放置在码头上的电缆卷车3－2，通过电缆卷车自带的船岸连接电缆2－2将岸电送至船上。这样，电缆连接装置中的托辊装置8－1、8－2和导缆架9－1、9－2均可不要。其它控制功能不变。

采用本实用新型以上的实施例可以用于改造巴拿马型散货船。巴拿马型散货船在码头靠泊期间用电量经测算一般约为300－350KW，通过合理安排，最大不超过500KW。船舶电制为440V/60HZ。船舶入中国船级社船级。

采用本实用新型以上实施例的交流船舶岸电系统相比交流高压岸电系统，具有如下优点：

1)更适合散货船舶。散货船舶比集装箱船用电量小许多，本实用新型采用交流船舶岸电系统，使用3根每根含3相185mm²芯线的低压电缆，可以供给足够的的电容量，无需采取高压来提高供电容量；散货船舶本身电制为低压，采用本实用新型的低压岸电上船方案的低压电供船后即可使用，避免了高压方案在船上还需变压的麻烦。

2)安全性更高。本实用新型低压方案的电压为440V，与散货船舶上日常使用的电压相同，船员掌握其特性，使用起来更熟悉、更熟练，所以就更安全。而高压方案的上船电压为6600V或6000V，电压高本身的安全系数就较小，安全操作和隔离等各方面的要求更高，船员需要专门培训，需要更加小心操作和维护。

3)改造难度较小。营运船舶的改造相比新造船，布局已定，空间不足，所以改造更难。而本实用新型的低压方案由于不用在船上变压，则省掉了高压方案所需的变压器、开关柜等许多设备，节省了空间，布置起来更方便。

4)投资更经济。由于本实用新型的低压方案船上改造所需设备较少，改造难度更小，所以改造投资相对高压方案要少很多。高压方案需要约450万/船，而本实用新型的低压方案只需约230万/船，约为高压方案的一半。而且，如果码头条件许可，将电缆卷车放在码头上，则本实用新型的船舶改造费用只需约80－100万/船左右。

5)使用设备更少。相比高压岸电系统，本实用新型采用的交流船舶岸电系统，除少了上述的变压器、开关柜外，还特别设计将电缆连接装置放在船艉中部，使得船舶两侧不论哪一侧靠泊时均可用同一设备接收岸电，而高压岸电系统必须两侧各一台接收设备，即本实用新型相比还少了一台主要设备。

6)操作更简便。本实用新型可以采用一鍵断电切换控制模式，无论船岸电切换还是岸船电切换时，均可一键控制，使用过程中对电压、频率等参数、以及连接状态等进行实时监控，确保切换和使用安全。而且采取断电切换，相较于高压岸电系统采取有电切换，还可降低对码头供电参数的敏感度，切换过程更简便。

采用本实用新型以上实施例的低压岸电上船方案与目前有些在用的非规范低压岸电相比，有如下优点：

1)电容量更大。由于目前在用的非范低压岸电需人工连接操作，使用的电缆更细小、根数较少，所以电容量低。而本实用新型的低压方案采用电缆管理系统机械操作，使用的电缆更粗大，根数可达到3根，故电容量更大。

2)更安全。本实用新型采用的设备均经过中国船级社的检验发证，安装和调试均经过中国船级社的检验，从源头上更确保了安全。

3)更便捷。本实用新型采用电缆管理系统机械连接船岸电缆，相比非规范低压岸电采用人工连接操作，更省力便捷。

Claims (6)

1.一种交流船舶岸电系统，包括布置在岸边的配电箱、布置在船上的主配电板接入装置，其特征在于，包括电缆卷车、布置在船上的甲板岸电箱和岸电控制箱，主配电板接入装置通过电缆与甲板岸电箱连接，岸电控制箱分别与主配电板接入装置、甲板岸电箱连接；甲板岸电箱通过敷设电缆与电缆卷车连接，然后通过电缆卷车上的电缆与布置在岸边的配电箱连接，所述的配电箱是低压配电箱。

2.根据权利要求1所述的交流船舶岸电系统，其特征在于，包括布置在船甲板上的导缆架，电缆卷车布置船甲板上，导缆架打开时端部伸出船舷外；电缆卷车上的电缆经导缆架引导上岸后与布置在岸边的配电箱连接。

3.根据权利要求2所述的交流船舶岸电系统，其特征在于，所述的导缆架为两个，电缆卷车设置在船艉中部，两个导缆架布置在电缆卷车的两侧。

4.根据权利要求2所述的交流船舶岸电系统，其特征在于，导缆架与电缆卷车之间包括托辊装置，托辊装置自中部电缆卷车向两边以设定的倾角延伸至导缆架。

5.根据权利要求1所述的交流船舶岸电系统，其特征在于，包括UPS电源，UPS电源的输出端接甲板岸电箱。

6.根据权利要求1所述的交流船舶岸电系统，其特征在于，所述的电缆卷车上的电缆为三根电缆线，每根电缆线包括3相芯线、4根控制线和两根地线。