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還不完善，準備配電設備訂貨只有下述資料：造船規格書；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驗積累數據等。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，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容

集裝箱船配電設備訂貨的分析工作內容，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：正常照明系統分電箱；應急照明系統分電箱；小應急照明系統分電箱。）。

針對上述訂貨內容，分析得到對象裝配的內部元件規格、數量及具體參數。

3 配電設備訂貨的分析工作對象

3.1 電力設備工質歸類

船舶電力系統設計一般按工質、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

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、冷藏）；

④ 汽：飽和蒸汽、乏汽。

（2）設備

處理工質的設備，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

配電裝置應根據設備處理工質的消防、安全、載荷特性。除常規保護措施外，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；根據其功率選擇合適的起動器類型，使控制設備起動/停止狀態下負荷電流電壓不會對上級電路或電網發生過流、過壓、重大諧波干擾等嚴重影響電網品質的問題。

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

按照處理工質特性及設備所處區域，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、尾部區域；

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

③應急分電箱：因貨船類應急負荷數量有限，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

按控制區域設置相關的正常/應急照明分電箱，法規要求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 數據采納及統計方法

利用電子表格建立配電數據結構，編輯公式、輸入數據得到統計結果。

4.1 冷藏分電箱

根據合同、船舶總布置圖和規格書要求確定冷藏分電箱數量及開關分配參數：

（1）冷藏分電箱編號、服務冷藏箱棧號及預布置位置；

（2）冷藏分電箱內開關規格或對應冷藏插座GANG的插頭數量；

（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量。

表1 某型冷藏集裝箱船上6RP冷藏分電箱分析表

根據分析結果（表1），該船6RP冷藏箱內配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

根據技術規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容及參數（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；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清楚，各開關參數和應配套的保護、控制特性也明確了，只需進一步分析發電機的開關參數、母排母聯開關、變壓器、應急配電板聯絡開關參數即可。

表3所示分析涉及到發電機、母聯開關和供油調撥處理設備的14個開關設備，是配電開關設備訂貨的依據。

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 強大的數據篩選和調整功能，將上述結果匯總成一張統計總表（見表4）。

表4 某型冷藏集裝箱船配電開關參數統計表

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格書和總圖中要求發生變動的開關設備，就會生成新項目的開關設備統計分析結果，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，以這個方法統計的結果為依據，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。