隨著我國加入 WT O,在國際貿(mào)易廣泛開展,全球經(jīng)濟(jì)一體化的新形勢下,我國港口集裝箱的貨運量出現(xiàn)了大幅增長,而裝卸橋是吊裝集裝箱的專用機(jī)械,它的各個機(jī)構(gòu)均由電機(jī)驅(qū)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(guān)重要的作用。 本文試圖通過對裝卸橋用電設(shè)備特點及幾種
供電方式優(yōu)、缺點和適用范圍的分析,選擇一種適合裝卸作業(yè)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(yīng)滿足裝卸橋供電需要外,還要考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
2 集裝箱裝卸橋用電設(shè)備的特點
集裝箱裝卸橋是裝卸集裝箱的專用機(jī)械,它是由大車行走、小車行走、提升機(jī)械( 卷揚機(jī)構(gòu)) 、臂架俯仰機(jī)械及專用集裝箱吊具等組成。 各機(jī)構(gòu)均由單
獨電機(jī)驅(qū)動,對熟練的司機(jī)可以大車行走、小車行走及提升機(jī)構(gòu)同時運行,這是集裝箱裝卸橋的*大負(fù)荷。臂架的俯仰在作業(yè)時不參加運行,只有在停止作業(yè)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(jī),上機(jī)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(shù)裝卸橋用直流。裝卸橋上直流電的取得,一種是采用電動發(fā)電機(jī)組,采用交流高壓電動機(jī)拖動直流發(fā)電機(jī)給各機(jī)構(gòu)提供直流電源。 另一種是高壓交流電源上機(jī)通過硅整流變壓器供給各機(jī)構(gòu)直流電源。此外,如機(jī)上照明、維修、插座與其它負(fù)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(shè)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(nèi)設(shè)置支撐絕緣子,其上固定鋼母排,滑觸線溝上為鋼蓋板。 當(dāng)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(guān)閉。
1) 優(yōu)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(fù)荷的供電需求。
2) 缺點
① 投資較大,需在碼頭前沿設(shè)置滑觸線溝。
② 對外部環(huán)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(nèi)。另外溝的
寬度不大,給清理溝內(nèi)積物和維修帶來很大困難,易出現(xiàn)安全隱患。
③ 供電若出現(xiàn)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(nèi),金屬罩設(shè)在軌道的外緣,其高度高出地面1.2m 左右,寬度600mm。
1) 優(yōu)點:供電質(zhì)量較高,幾乎無電壓波動,對設(shè)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(yè),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(xiàn)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(jī),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(yè)范圍而定,一般為100~200m,這時裝卸橋作業(yè)范圍可達(dá)200~400m,撓性電纜隨裝卸橋提供,進(jìn)行設(shè)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(shè)時絕大多數(shù)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(lián)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(jìn)行熱穩(wěn)定校驗,穩(wěn)定校驗公式如下:
S min=I ∞Cti
式中:S min-導(dǎo)體的*小截面( mm2) ;
I ∞-穩(wěn)態(tài)短路電流( kA) ;
C-熱穩(wěn)定系數(shù);
當(dāng)采用交聯(lián)聚乙烯電纜時,銅芯 C=135,鉛芯C=80;
當(dāng)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(hù)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(shè)在碼頭前沿,距海側(cè)軌中心線1m 左右的整個作業(yè)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(yōu)點:
①投資少,施工簡便。
②運行安全可靠,易于維護(hù)。
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(jù)錦州港裝卸橋幾年來的運行經(jīng)驗,電纜供電是比較適合裝卸橋作業(yè)的供電方式。