集裝箱船配電設備訂貨方案技術分析

陸毅華, 伍蓉暉，方永紅，李 玲

（廣州文沖船廠，廣州 510727）

1 引言

一般情況下，配電設備訂貨工作是在詳細設計完成后進行，目前為了縮短造船準備周期和控制成本，將此項工作前移到詳細設計階段完成。此時基本設備技術參數(shù)還不完善，準備配電設備訂貨只有下述資料：造船規(guī)格書；總布置圖、橫剖面圖；母型船或類似船型的完工設計資料或經(jīng)驗積累數(shù)據(jù)等。如何在這種情況下順利準備好配電設備的訂貨呢？本文探討在僅有上述資料的情況下如何分析配電設備需求參數(shù)，提出確保迅速可靠地完成配電設備訂貨工作的分析方法。

2 配電設備訂貨的分析工作內(nèi)容

集裝箱船配電設備訂貨的分析工作內(nèi)容，包括：

（1）主配電板；

（2）應急配電板；

（3）充放電板及附件（包括：內(nèi)通、報警設備充放電板及蓄電池組；機艙設備供電充放電板及蓄電池組；直流饋電控制屏。）；

（4）電力分電箱（包括：440 V和220 V交流電力分電箱；440 V冷藏集裝箱分電箱；其它電壓等級的電力分電箱。）；

（5）照明分電箱（包括：正常照明系統(tǒng)分電箱；應急照明系統(tǒng)分電箱；小應急照明系統(tǒng)分電箱。）。

針對上述訂貨內(nèi)容，分析得到對象裝配的內(nèi)部元件規(guī)格、數(shù)量及具體參數(shù)。

3 配電設備訂貨的分析工作對象

3.1 電力設備工質(zhì)歸類

船舶電力系統(tǒng)設計一般按工質(zhì)、設備、處理、位置等因素，考慮電力設備的歸類與電力分配電設備的設置：

（1）工質(zhì)

分為油、水、風、汽四種：

① 油：各種燃油（氣）、滑油、渣油和含油水；

② 水：海水（消防、冷卻、壓載）、淡水（冷卻［冷/熱］、日用、消防）、冷凝水、疏排水、灰水、黑水；

③ 風：鼓風、通風（進風、抽風、可反轉）、壓縮（起動空氣、日用空氣）、溫控（空調(diào)、冷藏）；

④ 汽：飽和蒸汽、乏汽。

（2）設備

處理工質(zhì)的設備，可能是熱機（主機、輔機、鍋爐等），也可能是駁運處理設備（各種泵浦、壓縮、調(diào)撥、分油機、油水分離器等），或可能是驅動或終端設備（燈具、控制設備、自控設備、甲板機械等）。

（3）特性

配電裝置應根據(jù)設備處理工質(zhì)的消防、安全、載荷特性。除常規(guī)保護措施外，是否采取風油切斷、預脫扣、低壓保護、順序起動、重載問詢、有條件閉鎖等措施；根據(jù)其功率選擇合適的起動器類型，使控制設備起動/停止狀態(tài)下負荷電流電壓不會對上級電路或電網(wǎng)發(fā)生過流、過壓、重大諧波干擾等嚴重影響電網(wǎng)品質(zhì)的問題。

3.2 配電板

（1）日用重要泵浦，配置在配電板的組合起動器屏上，如：

① 海水泵；

② 低溫冷卻泵；

③ 高溫冷卻泵；

④ 主滑油泵；

⑤ 機艙風機；

⑥ 艙底泵；

⑦ 消防/總用泵；

⑧ 其它需要的泵浦。

（2）主要配電負荷開關配置在主配電板饋電屏上，如：

① 獨立組合起動器；

② 440 V電力分電箱；

③ 充放電板；

④ 冷藏箱分電箱；

⑤220 V電力分電箱；

⑥ 照明分電箱；

⑦ 變壓器；

⑧ 與應急配電板間的聯(lián)絡開關；

⑨ 岸電開關；

⑩ 少量備用開關或預設開關安裝位置、附件。

（3）應急負荷開關、變壓器、岸電箱開關配置在應急配電板饋電屏上；充放電板配電屏配DC24V負載開關。

3.3 獨立組合起動器與分電箱

按照處理工質(zhì)特性及設備所處區(qū)域，設置相關的組合起動器屏，如：

（1）機艙油泵；

（2）機艙水泵；

（3）機艙風機；

（4）上建風機；

（5）泵艙風機；

（6）貨艙風機；

（7）某些機械處所風機；

（8）其它需要的設備。

3.4 分電箱

按設備用途及所處區(qū)域，設置相關的電力分電箱：

（1）電力分電箱

① 440 V分電箱：按需要分置在上建、廚房、機艙、甲板、首、尾部區(qū)域；

②220 V分電箱：按需要分置用于通導/駕控臺設備、內(nèi)通報警、機艙控制設備/電工間、機艙局部通風、上建通風、電加熱器、衛(wèi)生、廚房等設備；

③應急分電箱：因貨船類應急負荷數(shù)量有限，一般可從ESB配電屏上直接輸出，不需另設應急電力分電箱；

④充放電板：一般包括1或2套位于上建的內(nèi)通報警設備專用充放電板、無線電設備充放電板和位于機艙的報警控制設備充放電板；

（2）照明分電箱

按控制區(qū)域設置相關的正常/應急照明分電箱，法規(guī)要求220 V終端支路最大24點、單點功率最大60 W；

（3）貨艙分電箱

對集裝箱船就是冷藏箱分電箱，可按照冷藏箱裝載堆棧圖確定開關數(shù)量和功率。一般情況下向冷藏箱供電應考慮艙面與甲板分開，不過艙也不過棧。

4 數(shù)據(jù)采納及統(tǒng)計方法

利用電子表格建立配電數(shù)據(jù)結構，編輯公式、輸入數(shù)據(jù)得到統(tǒng)計結果。

4.1 冷藏分電箱

根據(jù)合同、船舶總布置圖和規(guī)格書要求確定冷藏分電箱數(shù)量及開關分配參數(shù)：

（1）冷藏分電箱編號、服務冷藏箱棧號及預布置位置；

（2）冷藏分電箱內(nèi)開關規(guī)格或對應冷藏插座GANG的插頭數(shù)量；

（3）冷藏分電箱最大需要功率和電流；

（4）冷藏分電箱適配冷藏箱插座的數(shù)量。

表1 某型冷藏集裝箱船上6RP冷藏分電箱分析表

根據(jù)分析結果（表1），該船6RP冷藏箱內(nèi)配4個160AF開關，接2個6GANG/2個7GANG的組合冷藏箱插座，用于第2棧甲板上的26個冷藏箱插座配電，MSB440V饋電開關為400AF。

4.2 獨立組合起動器與分電箱

根據(jù)技術規(guī)格書和本公司母型船或近似船的資料，分析各獨立起動器、分電箱、充放電板等自MSB饋電屏到終端分電箱前一切分配電的內(nèi)容及參數(shù)（表2）。由表2 可知，獨立組合起動器6GSP控制#4、#5號貨艙風機，配6個100 A框架電流開關，配電功率為25.1 kW，設置在#45肋位的機艙風機房內(nèi)；440 V電力分電箱8P向首部設備供電，含10個100 A開關，配電功率為65.07 kW，設置在#120 P的位置。

表2 某型冷藏集裝箱船分電箱分析表

4.3 配電板

至此，配電板負載屏上應布置的設備開關對象及需求功率已經(jīng)清楚，各開關參數(shù)和應配套的保護、控制特性也明確了，只需進一步分析發(fā)電機的開關參數(shù)、母排母聯(lián)開關、變壓器、應急配電板聯(lián)絡開關參數(shù)即可。

表3所示分析涉及到發(fā)電機、母聯(lián)開關和供油調(diào)撥處理設備的14個開關設備，是配電開關設備訂貨的依據(jù)。

表3 某型冷藏集裝箱船配電板分析表

為了方便訂貨工作，可以利用EXCELL 強大的數(shù)據(jù)篩選和調(diào)整功能，將上述結果匯總成一張統(tǒng)計總表（見表4）。

表4 某型冷藏集裝箱船配電開關參數(shù)統(tǒng)計表

由上可知，當完成任務項目配電開關分析表之后，它就是以后相似船的一個工作模板，設計人員只需要更改其中規(guī)格書和總圖中要求發(fā)生變動的開關設備，就會生成新項目的開關設備統(tǒng)計分析結果，達到方便快速地為配電開關設備訂貨做好準備工作，既保證準確性，也提高了工作效率。

5 結語

本項研究方法已經(jīng)應用于中船黃埔文沖船舶有限公司詳細設計前的配電訂貨工作，如600FEU和2 350TEU船的訂貨工作，取得了較好成效。同時，以這個方法統(tǒng)計的結果為依據(jù)，就能夠在詳細設計階段前完成估算新船電纜訂貨成本的工作，這個問題將另文著述。