隨著我國加入 WT O,在國際貿易廣泛開展,全球經濟一體化的新形勢下,我國港口集裝箱的貨運量出現了大幅增長,而裝卸橋是吊裝集裝箱的專用機械,它的各個機構均由電機驅動,為保證裝卸橋安全、高效地運行,采用何種方式供電起著至關重要的作用。 本文試圖通過對裝卸橋用電設備特點及幾種
供電方式優、缺點和適用范圍的分析,選擇一種適合裝卸作業的供電方式。
1 選擇供電方案的原則
1) 供電的安全性、可靠性。
2) 除應滿足裝卸橋供電需要外,還要考慮經濟指標。
2 集裝箱裝卸橋用電設備的特點
集裝箱裝卸橋是裝卸集裝箱的專用機械,它是由大車行走、小車行走、提升機械( 卷揚機構) 、臂架俯仰機械及專用集裝箱吊具等組成。 各機構均由單
獨電機驅動,對熟練的司機可以大車行走、小車行走及提升機構同時運行,這是集裝箱裝卸橋的*大負荷。臂架的俯仰在作業時不參加運行,只有在停止作業不使用時才接通電源,把臂架提升到接近垂直位置,以便船舶靠離碼頭。
集裝箱裝卸橋供電電源采用交流電上機,上機后用交流也可用直流,對于起升,大車行走、小車行走以及臂架俯仰以直流供電為好,故目前大多數裝卸橋用直流。裝卸橋上直流電的取得,一種是采用電動發電機組,采用交流高壓電動機拖動直流發電機給各機構提供直流電源。 另一種是高壓交流電源上機通過硅整流變壓器供給各機構直流電源。此外,如機上照明、維修、插座與其它負荷尚需交流低壓電源。 為此,裝卸橋上一般裝有一臺10(6) kV/04kV
干式變壓器來解決這一問題。
3 集裝箱裝卸橋幾種供電方式的分析
3.1 低壓滑觸線供電
采用低壓滑觸線供電。 滑觸線溝設在碼頭前沿地下,距前軌400mm 左右,溝寬500mm 左右,溝深800mm 左右,溝內設置支撐絕緣子,其上固定鋼母排,滑觸線溝上為鋼蓋板。 當裝卸橋走到哪里,哪里的鋼蓋板便自動打開,裝卸橋離開時便自動關閉。
1) 優點
①采用這種方式供電可以使2~3臺裝卸橋同時工作。
②母排載流量大,壓降小,適用裝卸橋這種沖擊負荷的供電需求。
2) 缺點
① 投資較大,需在碼頭前沿設置滑觸線溝。
② 對外部環境要求較高,采用此方式供電要求變電所離碼頭較近,母排配電方便,碼頭面要高,潮差小,既使高潮位時海水也不能灌入溝內。另外溝的
寬度不大,給清理溝內積物和維修帶來很大困難,易出現安全隱患。
③ 供電若出現故障影響面大,全部裝卸橋同時停電。
3.2 高壓滑觸線供電
采用6kV 高壓( 或10kV) ,全部滑觸線密封在金屬罩內,金屬罩設在軌道的外緣,其高度高出地面1.2m 左右,寬度600mm。
1) 優點:供電質量較高,幾乎無電壓波動,對設備的安全運行有一定好處。
2) 缺點
①采用這種方式供電,為避免影響作業,一般人員不允許在碼頭附近通行。
②船只靠泊系纜時易刮碰金屬密封罩,出現因密封受損而造成短路事故。
3.3 電纜供電
采用這種方式供電,電壓為6kV 或10kV,三相交流,四芯撓性電纜上機,四芯中的一芯為接地線。 撓性電纜有扁狀電纜,其寬度為60~70mm,厚度在32mm 左右,也有圓狀電纜共二種,撓性電纜長度視裝卸橋作業范圍而定,一般為100~200m,這時裝卸橋作業范圍可達200~400m,撓性電纜隨裝卸橋提供,進行設計時需選擇自變電所高壓出線柜至裝卸橋接電箱之間的一般電纜,該段電纜敷設時絕大多數情況需穿鋼管( 過裝卸橋軌道梁) 。 由于承受壓力較大,通常選用鋼帶鎧裝或鋼絲鎧裝電纜。因受鹽堿和海水的侵蝕,所以通常選用銅芯,交聯聚乙烯電力電纜,電纜截面按計算電流選定后尚要對電纜進行熱穩定校驗,穩定校驗公式如下:
S min=I ∞Cti
式中:S min-導體的*小截面( mm2) ;
I ∞-穩態短路電流( kA) ;
C-熱穩定系數;
當采用交聯聚乙烯電纜時,銅芯 C=135,鉛芯C=80;
當采用聚氯乙烯電纜時,銅芯 C=100,鉛芯 C=65;
ti-假想時間( s) ;其中 ti=td+0.05,td=tb+tv;
式中:td-為保護裝置動作時間;tv-為斷路器動作時間。
集裝箱裝卸橋接電箱一般設在碼頭前沿,距海側軌中心線1m 左右的整個作業范圍的中心處,安裝于地下。整個接電箱由高壓接頭部分,封閉的箱罩部分及電纜引出部分組成。
1) 優點:
①投資少,施工簡便。
②運行安全可靠,易于維護。
③對外部供電條件要求較低。
④因高壓送至裝卸橋接電箱,幾乎無電壓波動。
2) 缺點:裝卸橋自身的撓性電纜,外皮強度較弱,在運行時,如遇外力易損傷。
綜上所述,根據錦州港裝卸橋幾年來的運行經驗,電纜供電是比較適合裝卸橋作業的供電方式。