內河流域躉船式游輪碼頭船舶岸電連接模式的研究

陳彥奎，劉玉振，王翼，邊慧萍，劉昱，曹忠偉，鄒建春

（1.許繼電源有限公司，河南 許昌 461000；2.國網湖北省電力有限公司，湖北 宜昌 443000；3.上海外高橋發電有限責任公司，上海 200000）

近年來，港口岸電技術在國內發展迅速，各港口碼頭、船務公司積極開展岸電系統的研究，在岸電系統實際運行中，由于內河港口碼頭環境條件復雜、水位落差大、通航船舶種類繁多以及用電特性各異等難點，造成目前船岸連接困難，嚴重影響岸電技術的推廣。本文通過對內河流域游輪碼頭的岸船、船船智能化對接技術進行研究分析，提出了并靠船舶跨船連接、跨水域連接的智能對接和安全解鎖技術，解決了船岸/船船智能對接、船岸身份智能識別、故障識別與定位等問題，實現了內河流域船舶的岸電快速安全可靠連接。

1 游輪碼頭船舶岸電連接模式及應用現狀

內河游輪碼頭多以斜坡式碼頭為主，供電距離遠、容量大，不便使用和管理，電纜需從岸基較遠的電源點取電，結合水位變化，動態地調整電纜的長度，簡單的機械設備易造成電纜損傷，電纜收放過程中，易造成電纜表皮以及絕緣層的磨損，存在一定的安全隱患。由于岸電供電容量大、供電距離遠等特點，游輪多船并靠停泊時，若從岸基的電源點取電至各個船舶采用電纜連接，人工水上搬運困難，現有條件下無法實現跨船連接。

2 游輪碼頭船舶岸電連接解決方案

內河斜坡式躉船式游輪碼頭岸電設施由岸電電源、岸電接電裝置、標準插座、電纜管理系統組成，如圖1 所示。

圖1 內河躉船式游輪碼頭岸電設施示意圖

電纜橋架沿岸基斜坡架設，供電電纜沿斜坡搭接在電纜橋架上，供電電纜的首端從岸基取高壓電源，其末端卷繞在電纜卷筒上，出線端固定接入岸電接電箱，輸出電源為游輪供電，在電纜橋架的內部設置有可轉動的輥筒，供電電纜直接與電纜橋架輥筒接觸，減小電纜在收放移動時的阻力。電纜管理系統安裝與供電躉船上，并具備電纜張力監測功能，當水位下降時，供電電纜拉力增加，張力傳感器檢測拉力變化，當拉力大于設置的恒定張力閾值時（該值為一范圍值），驅動裝置驅動電纜卷筒旋轉開始放纜，直到張力達到平衡；當水位上升時，由于多余電纜的緣故，電纜張力減小，此時，驅動裝置驅動電纜卷筒旋轉開始收纜，直到電纜的張力達到新的平衡，驅動裝置根據此張力變化來驅動電纜卷筒轉動以收放供電電纜，實現電纜卷筒隨水位變化自動收放纜功能。

3 游輪碼頭多船并靠，船船智能對接岸電解決方案

在游輪主甲板左右舷兩側分別安裝一個帶標準接插件的岸電接口箱和一個供電接口箱，岸電接口箱和供電接口箱規格一致，不論船舶左舷或右舷靠碼頭時，都可通過舷邊接口箱快速連接碼頭岸電，兩個岸電接口箱均接至本船新增岸電箱，2 路電源在岸電箱設有互鎖，岸電接口箱接至本船岸電箱為本船供電，供電接口箱用于給并靠的船舶供電，不論船舶左舷或右舷靠碼頭時，都可通過舷邊接口箱快速連接碼頭岸電，兩個供電接口箱直接連通，為并靠本船的其他游輪提供岸電。通過對船舶的受電設備進行系統性的改造實現多船并靠場景下船船快速、安全的連接需求。游輪并靠受電示意如圖2 所示。

圖2 游輪碼頭多船并靠船舶受電示意圖

新增岸電箱具有相序指示、相序自動轉換、斷相保護及過載和短路保護功能，帶測量儀表。岸電箱設船岸電源不斷電切換功能，設置自動同步器、同步表等裝置。

當采用船舶發電機與岸電短時并聯方式進行負載轉移時，應確保電壓和頻率波動滿足規范要求外，還需滿足以下要求。

（1）應設有船舶電源和岸電自動同步設備；（2）負載轉移應能自動進行；（3）在負載安全轉移的前提下，短時并聯運行的時間應盡可能短；（4）當負載轉移超過了確定的時間限值時，應停止轉移，斷開岸電連接斷路器，并在有人值班處所發出聽覺和視覺報警信號。

4 結語

目前，在內河流域岸電建設游輪用電功率大、船舶江中并靠系泊，電纜接入無基礎設施可依托，且船舶停靠隨水位變化而變化，水位隨季節落差大，如何解決江中躉船岸電接入問題是推廣普及岸電應用的難點及關鍵點。本文通過研究港口船舶岸電系統岸船、船船智能化對接技術，設計一種針對內河流域高落差環境的適應不同場景的大容量遠距離供電的港口船舶智能連接系統，解決電纜自由收放和電纜自動提升問題；通過對船舶的受電系統進行研究，設計一種針對多船并靠場景下船船快速、安全的連接技術接決船岸/ 船船智能對接、船岸身份智能識別、故障識別與定位等問題。從而解決內河游輪碼頭水位落差變化和多船并靠導致的船岸連接難題。