集装箱船配电设备订货方案技术分析

陆毅华, 伍蓉晖，方永红，李 玲

（广州文冲船厂，广州 510727）

1 引言

一般情况下，配电设备订货工作是在详细设计完成后进行，目前为了缩短造船准备周期和控制成本，将此项工作前移到详细设计阶段完成。此时基本设备技术参数还不完善，准备配电设备订货只有下述资料：造船规格书；总布置图、横剖面图；母型船或类似船型的完工设计资料或经验积累数据等。如何在这种情况下顺利准备好配电设备的订货呢？本文探讨在仅有上述资料的情况下如何分析配电设备需求参数，提出确保迅速可靠地完成配电设备订货工作的分析方法。

2 配电设备订货的分析工作内容

集装箱船配电设备订货的分析工作内容，包括：

（1）主配电板；

（2）应急配电板；

（3）充放电板及附件（包括：内通、报警设备充放电板及蓄电池组；机舱设备供电充放电板及蓄电池组；直流馈电控制屏。）；

（4）电力分电箱（包括：440 V和220 V交流电力分电箱；440 V冷藏集装箱分电箱；其它电压等级的电力分电箱。）；

（5）照明分电箱（包括：正常照明系统分电箱；应急照明系统分电箱；小应急照明系统分电箱。）。

针对上述订货内容，分析得到对象装配的内部元件规格、数量及具体参数。

3 配电设备订货的分析工作对象

3.1 电力设备工质归类

船舶电力系统设计一般按工质、设备、处理、位置等因素，考虑电力设备的归类与电力分配电设备的设置：

（1）工质

分为油、水、风、汽四种：

① 油：各种燃油（气）、滑油、渣油和含油水；

② 水：海水（消防、冷却、压载）、淡水（冷却［冷/热］、日用、消防）、冷凝水、疏排水、灰水、黑水；

③ 风：鼓风、通风（进风、抽风、可反转）、压缩（起动空气、日用空气）、温控（空调、冷藏）；

④ 汽：饱和蒸汽、乏汽。

（2）设备

处理工质的设备，可能是热机（主机、辅机、锅炉等），也可能是驳运处理设备（各种泵浦、压缩、调拨、分油机、油水分离器等），或可能是驱动或终端设备（灯具、控制设备、自控设备、甲板机械等）。

（3）特性

配电装置应根据设备处理工质的消防、安全、载荷特性。除常规保护措施外，是否采取风油切断、预脱扣、低压保护、顺序起动、重载问询、有条件闭锁等措施；根据其功率选择合适的起动器类型，使控制设备起动/停止状态下负荷电流电压不会对上级电路或电网发生过流、过压、重大谐波干扰等严重影响电网品质的问题。

3.2 配电板

（1）日用重要泵浦，配置在配电板的组合起动器屏上，如：

① 海水泵；

② 低温冷却泵；

③ 高温冷却泵；

④ 主滑油泵；

⑤ 机舱风机；

⑥ 舱底泵；

⑦ 消防/总用泵；

⑧ 其它需要的泵浦。

（2）主要配电负荷开关配置在主配电板馈电屏上，如：

① 独立组合起动器；

② 440 V电力分电箱；

③ 充放电板；

④ 冷藏箱分电箱；

⑤220 V电力分电箱；

⑥ 照明分电箱；

⑦ 变压器；

⑧ 与应急配电板间的联络开关；

⑨ 岸电开关；

⑩ 少量备用开关或预设开关安装位置、附件。

（3）应急负荷开关、变压器、岸电箱开关配置在应急配电板馈电屏上；充放电板配电屏配DC24V负载开关。

3.3 独立组合起动器与分电箱

按照处理工质特性及设备所处区域，设置相关的组合起动器屏，如：

（1）机舱油泵；

（2）机舱水泵；

（3）机舱风机；

（4）上建风机；

（5）泵舱风机；

（6）货舱风机；

（7）某些机械处所风机；

（8）其它需要的设备。

3.4 分电箱

按设备用途及所处区域，设置相关的电力分电箱：

（1）电力分电箱

① 440 V分电箱：按需要分置在上建、厨房、机舱、甲板、首、尾部区域；

②220 V分电箱：按需要分置用于通导/驾控台设备、内通报警、机舱控制设备/电工间、机舱局部通风、上建通风、电加热器、卫生、厨房等设备；

③应急分电箱：因货船类应急负荷数量有限，一般可从ESB配电屏上直接输出，不需另设应急电力分电箱；

④充放电板：一般包括1或2套位于上建的内通报警设备专用充放电板、无线电设备充放电板和位于机舱的报警控制设备充放电板；

（2）照明分电箱

按控制区域设置相关的正常/应急照明分电箱，法规要求220 V终端支路最大24点、单点功率最大60 W；

（3）货舱分电箱

对集装箱船就是冷藏箱分电箱，可按照冷藏箱装载堆栈图确定开关数量和功率。一般情况下向冷藏箱供电应考虑舱面与甲板分开，不过舱也不过栈。

4 数据采纳及统计方法

利用电子表格建立配电数据结构，编辑公式、输入数据得到统计结果。

4.1 冷藏分电箱

根据合同、船舶总布置图和规格书要求确定冷藏分电箱数量及开关分配参数：

（1）冷藏分电箱编号、服务冷藏箱栈号及预布置位置；

（2）冷藏分电箱内开关规格或对应冷藏插座GANG的插头数量；

（3）冷藏分电箱最大需要功率和电流；

（4）冷藏分电箱适配冷藏箱插座的数量。

表1 某型冷藏集装箱船上6RP冷藏分电箱分析表

根据分析结果（表1），该船6RP冷藏箱内配4个160AF开关，接2个6GANG/2个7GANG的组合冷藏箱插座，用于第2栈甲板上的26个冷藏箱插座配电，MSB440V馈电开关为400AF。

4.2 独立组合起动器与分电箱

根据技术规格书和本公司母型船或近似船的资料，分析各独立起动器、分电箱、充放电板等自MSB馈电屏到终端分电箱前一切分配电的内容及参数（表2）。由表2 可知，独立组合起动器6GSP控制#4、#5号货舱风机，配6个100 A框架电流开关，配电功率为25.1 kW，设置在#45肋位的机舱风机房内；440 V电力分电箱8P向首部设备供电，含10个100 A开关，配电功率为65.07 kW，设置在#120 P的位置。

表2 某型冷藏集装箱船分电箱分析表

4.3 配电板

至此，配电板负载屏上应布置的设备开关对象及需求功率已经清楚，各开关参数和应配套的保护、控制特性也明确了，只需进一步分析发电机的开关参数、母排母联开关、变压器、应急配电板联络开关参数即可。

表3所示分析涉及到发电机、母联开关和供油调拨处理设备的14个开关设备，是配电开关设备订货的依据。

表3 某型冷藏集装箱船配电板分析表

为了方便订货工作，可以利用EXCELL 强大的数据筛选和调整功能，将上述结果汇总成一张统计总表（见表4）。

表4 某型冷藏集装箱船配电开关参数统计表

由上可知，当完成任务项目配电开关分析表之后，它就是以后相似船的一个工作模板，设计人员只需要更改其中规格书和总图中要求发生变动的开关设备，就会生成新项目的开关设备统计分析结果，达到方便快速地为配电开关设备订货做好准备工作，既保证准确性，也提高了工作效率。

5 结语

本项研究方法已经应用于中船黄埔文冲船舶有限公司详细设计前的配电订货工作，如600FEU和2 350TEU船的订货工作，取得了较好成效。同时，以这个方法统计的结果为依据，就能够在详细设计阶段前完成估算新船电缆订货成本的工作，这个问题将另文著述。