内河流域趸船式游轮码头船舶岸电连接模式的研究

陈彦奎，刘玉振，王翼，边慧萍，刘昱，曹忠伟，邹建春

（1.许继电源有限公司，河南 许昌 461000；2.国网湖北省电力有限公司，湖北 宜昌 443000；3.上海外高桥发电有限责任公司，上海 200000）

近年来，港口岸电技术在国内发展迅速，各港口码头、船务公司积极开展岸电系统的研究，在岸电系统实际运行中，由于内河港口码头环境条件复杂、水位落差大、通航船舶种类繁多以及用电特性各异等难点，造成目前船岸连接困难，严重影响岸电技术的推广。本文通过对内河流域游轮码头的岸船、船船智能化对接技术进行研究分析，提出了并靠船舶跨船连接、跨水域连接的智能对接和安全解锁技术，解决了船岸/船船智能对接、船岸身份智能识别、故障识别与定位等问题，实现了内河流域船舶的岸电快速安全可靠连接。

1 游轮码头船舶岸电连接模式及应用现状

内河游轮码头多以斜坡式码头为主，供电距离远、容量大，不便使用和管理，电缆需从岸基较远的电源点取电，结合水位变化，动态地调整电缆的长度，简单的机械设备易造成电缆损伤，电缆收放过程中，易造成电缆表皮以及绝缘层的磨损，存在一定的安全隐患。由于岸电供电容量大、供电距离远等特点，游轮多船并靠停泊时，若从岸基的电源点取电至各个船舶采用电缆连接，人工水上搬运困难，现有条件下无法实现跨船连接。

2 游轮码头船舶岸电连接解决方案

内河斜坡式趸船式游轮码头岸电设施由岸电电源、岸电接电装置、标准插座、电缆管理系统组成，如图1 所示。

图1 内河趸船式游轮码头岸电设施示意图

电缆桥架沿岸基斜坡架设，供电电缆沿斜坡搭接在电缆桥架上，供电电缆的首端从岸基取高压电源，其末端卷绕在电缆卷筒上，出线端固定接入岸电接电箱，输出电源为游轮供电，在电缆桥架的内部设置有可转动的辊筒，供电电缆直接与电缆桥架辊筒接触，减小电缆在收放移动时的阻力。电缆管理系统安装与供电趸船上，并具备电缆张力监测功能，当水位下降时，供电电缆拉力增加，张力传感器检测拉力变化，当拉力大于设置的恒定张力阈值时（该值为一范围值），驱动装置驱动电缆卷筒旋转开始放缆，直到张力达到平衡；当水位上升时，由于多余电缆的缘故，电缆张力减小，此时，驱动装置驱动电缆卷筒旋转开始收缆，直到电缆的张力达到新的平衡，驱动装置根据此张力变化来驱动电缆卷筒转动以收放供电电缆，实现电缆卷筒随水位变化自动收放缆功能。

3 游轮码头多船并靠，船船智能对接岸电解决方案

在游轮主甲板左右舷两侧分别安装一个带标准接插件的岸电接口箱和一个供电接口箱，岸电接口箱和供电接口箱规格一致，不论船舶左舷或右舷靠码头时，都可通过舷边接口箱快速连接码头岸电，两个岸电接口箱均接至本船新增岸电箱，2 路电源在岸电箱设有互锁，岸电接口箱接至本船岸电箱为本船供电，供电接口箱用于给并靠的船舶供电，不论船舶左舷或右舷靠码头时，都可通过舷边接口箱快速连接码头岸电，两个供电接口箱直接连通，为并靠本船的其他游轮提供岸电。通过对船舶的受电设备进行系统性的改造实现多船并靠场景下船船快速、安全的连接需求。游轮并靠受电示意如图2 所示。

图2 游轮码头多船并靠船舶受电示意图

新增岸电箱具有相序指示、相序自动转换、断相保护及过载和短路保护功能，带测量仪表。岸电箱设船岸电源不断电切换功能，设置自动同步器、同步表等装置。

当采用船舶发电机与岸电短时并联方式进行负载转移时，应确保电压和频率波动满足规范要求外，还需满足以下要求。

（1）应设有船舶电源和岸电自动同步设备；（2）负载转移应能自动进行；（3）在负载安全转移的前提下，短时并联运行的时间应尽可能短；（4）当负载转移超过了确定的时间限值时，应停止转移，断开岸电连接断路器，并在有人值班处所发出听觉和视觉报警信号。

4 结语

目前，在内河流域岸电建设游轮用电功率大、船舶江中并靠系泊，电缆接入无基础设施可依托，且船舶停靠随水位变化而变化，水位随季节落差大，如何解决江中趸船岸电接入问题是推广普及岸电应用的难点及关键点。本文通过研究港口船舶岸电系统岸船、船船智能化对接技术，设计一种针对内河流域高落差环境的适应不同场景的大容量远距离供电的港口船舶智能连接系统，解决电缆自由收放和电缆自动提升问题；通过对船舶的受电系统进行研究，设计一种针对多船并靠场景下船船快速、安全的连接技术接决船岸/ 船船智能对接、船岸身份智能识别、故障识别与定位等问题。从而解决内河游轮码头水位落差变化和多船并靠导致的船岸连接难题。