Elektromos kábelcsörlő szárazföldi áramellátáshoz: Útmutató a tengeri csatlakozási rendszerekhez

Mi az an Elektromos kábel csörlő a Shore Power számára

A parti áramellátást szolgáló elektromos kábelcsörlő egy speciális tengeri kábelkezelő rendszer, amely tárolja, telepíti és fenntartja a feszültséget a nehéz elektromos kábeleken, amelyek a hajókat a kikötői tápegységekkel összekötik. Ezek a rendszerek kiküszöbölik a nagy tömegű, nagy tömegű parti tápkábelek kézi kezelését méterenként 15 kg-ig nagy áramerősségű konfigurációkhoz, miközben állandó feszültségszabályozást biztosít, amely megakadályozza a kábelek sérülését a hajó mozgásából, az árapály-változásokból és a szél által kiváltott sodródásból. A rendszer magában foglal egy motoros kábeltekercset, egy csúszógyűrűs szerelvényt a folyamatos erőátvitelhez, és intelligens feszültségfigyelést, hogy biztonságos, megbízható elektromos kapcsolatot biztosítson a parti infrastruktúra és a fedélzeti elosztórendszerek között.

A szárazföldi tápkábel-csörlőrendszerek nélkülözhetetlenek a hidegvasalási műveletekhez, ahol a hajók leállítják a fedélzeti generátorokat, és a kikötőlétesítményekből áramot vesznek a kibocsátás, a zaj és az üzemanyag-fogyasztás csökkentése érdekében. A csörlő mechanizmus biztosítja, hogy a kábel megfelelő feszültséget tartson fenn a hajó tartózkodása alatt, automatikusan visszahúzza vagy elengedi a kábelt, amikor a hajó árapály vagy rakodás közben mozog. Megfelelő kábelkezelés nélkül a túlzott feszültség károsíthatja a vezetékeket és a szigetelést, míg az elégtelen feszültség veszélyes kábelhurkokat hoz létre, amelyek megbotlást és elektromos kockázatot jelentenek.

Rendszerelemek és működési mechanizmus

Egy komplett szárazföldi tápkábel-csörlőrendszer több integrált komponensből áll, amelyek együttműködnek a kábelek kiépítésének irányítása és az elektromos folytonosság fenntartása érdekében. A kialakítás kisfeszültségű rendszerenként változó 400-450V és nagyfeszültségű rendszerek at 6,6 kV és 11 kV között , bár az alapvető architektúra konzisztens marad a feszültségosztályok között.

Kábeldob és meghajtó egység

A kábeltekercs a központi tároló és kihelyező mechanizmusként szolgál, a kábel hosszának és átmérőjének megfelelő méretben. A tekercsek a kábelhossztól kezdve használhatók 55 méter a kompakt telepítésekhez 100 méter mélytengeri kikötőhelyekhez, többrétegű tekercselési képességgel a tárolási kapacitás maximalizálása érdekében. A hajtásrendszer általában a 4-7,5 kW frekvenciavezérelt motor üzemel 960-1440 ford./perc , hiszterézis tengelykapcsolón és redukciós sebességváltón keresztül kapcsolódik az orsóhoz. A hiszterézis tengelykapcsoló kritikus túlterhelés elleni védelmet nyújt azáltal, hogy megcsúszik, ha a kábelfeszesség meghaladja az előre beállított értékeket, megelőzve a motor károsodását és a kábel túlfeszültségét.

Csúszógyűrű-szerelvény

A csúszógyűrűs szerelvény folyamatos elektromos energiaátvitelt tesz lehetővé, miközben az orsó forog a kábel meghosszabbítása vagy visszahúzása során. Az alacsony feszültségű rendszerek jellemzően csúszógyűrűs kapacitással rendelkeznek 1000A -val 3 tápgyűrű, 1 földelő gyűrű és 4 vezérlőgyűrű . Nagyfeszültségű konfigurációk, mint például a JL-HVSR-650A rendszerfogantyú 650A 10kV-on -val a rated capacity of 7,2 MVA . A csúszógyűrűs doboz hőmérséklet-emelkedés figyelőt tartalmaz, hogy észlelje a rendellenes fűtési körülményeket, amelyek az érintkezés romlására vagy túlterhelésre utalhatnak. Minden csúszógyűrűs rendszernek rendelkeznie kell a hajóosztályozó társaság tanúsításával, és át kell mennie egy harmadik fél által végzett ellenőrzésen a tengeri környezet biztonságának biztosítása érdekében.

Intelligens vezérlés és felügyelet

A modern szárazföldi tápkábel-csörlőrendszerek programozható logikai vezérlőket tartalmaznak átfogó hibafigyelő képességekkel. A rendszer folyamatosan nyomon követi a csúszógyűrű hőmérsékletét, a motor terhelését, a tekercs helyzetét, a nyomatékértékeket, az inverter állapotát és a kábelfeszítési rendellenességeket. Az impulzusszámlálók figyelik a tekercs forgását a kihelyezett kábelhossz kiszámításához, konfigurálható riasztásokkal a teljes kioldáskor, az utolsó két fordulatnál és az utolsó fordulat pozíciójában, hogy megakadályozzák a túlfutást. A távvezérlési lehetőségek vezetékes és vezeték nélküli interfészt egyaránt tartalmaznak, lehetővé téve a kezelők számára, hogy a hajóhídról vagy a dokk menti vezérlőállomásról irányítsák a kábelműveleteket, miközben fenntartják a csatlakozási pont vizuális megfigyelését.

Kisfeszültségű és nagyfeszültségű rendszerkonfigurációk

A parti tápkábeles csörlőrendszereket üzemi feszültség szerint osztályozzák, és külön tervezési követelmények vonatkoznak a kis- és nagyfeszültségű alkalmazásokra. A feszültségosztály határozza meg a kábel felépítését, a csúszógyűrű specifikációit, a biztonsági távolságokat és a szabályozási megfelelőségi követelményeket.

Kábelspecifikációk és amperteljesítmény-besorolások

Az elektromos csörlőrendszerek által kezelt parti tápkábeleknek ellenállniuk kell a folyamatos hajlításnak, kopásnak, sós víznek és mechanikai igénybevételnek, miközben meg kell őrizni az elektromos integritást. A kábel kiválasztása a hajó teljesítményigényétől, a feszültségosztálytól és a kikötőhely környezeti viszonyaitól függ.

Kábel konstrukció és anyagok

A parti tápkábelek hajlékony rézvezetőkkel vannak ellátva, térhálósított polietilén vagy etilén-propilén gumi szigeteléssel, amelyet tengeri használatra terveztek. A külső köpeny olyan anyagokat tartalmaz, mint az S, ST, SE vagy poliuretán, amelyek ellenállnak az olajnak, a kopásnak és az UV-sugárzásnak. A nagyfeszültségű kábelek további árnyékoló rétegeket és optikai szálas elemeket tartalmaznak a kommunikáció és a felügyelet érdekében. A minimális hajlítási sugárra vonatkozó követelmények megszabják a kábelrács és a vezetőgörgő kialakítását, a több görgős szerelvény biztosítja, hogy a kábel ne törjön meg, és ne lépje túl a hajlítási határértékeket a telepítés és visszahúzás során.

Térfogat és kábelméretezés

A kábelek méretezése a vezeték-keresztmetszet és a beépítési feltételek alapján megállapított áteresztőképességi táblázatokat követi. A kedvtelési célú hajók esetében az általános konfigurációk közé tartozik 30 amper szolgáltatás igénybevétele 10 AWG karmesterek, 50 amper szolgáltatás igénybevétele 6 AWG karmesterek, and 100 amper szolgáltatás igénybevétele 2 AWG karmesterek. A kereskedelmi és sétahajók lényegesen nagyobb vezetékeket igényelnek 150 amper és nagyobb szolgáltatásokat alkalmaznak 1/0 AWG vagy 50 mm² és nagyobb kábelek. A kábelcsörlő-rendszernek alkalmazkodnia kell ezeknek a nehéz kábeleknek a külső átmérőjéhez, amely tól 12 mm 30 amperes kábelekhez hogy vége legyen 70 mm 150 amperes és nagyobb konfigurációkhoz .

Állandó feszültségszabályozás és biztonsági funkciók

A szárazföldi elektromos kábelcsörlő meghatározó működési jellemzője az állandó feszültségszabályozó rendszer, amely automatikusan kompenzálja a hajó mozgását, miközben megakadályozza a kábelek túlzott feszültségből vagy veszélyes lazaságból eredő sérülését.

Feszültségfigyelés és beállítás

A kábelrácsra vagy csatlakozási pontra szerelt feszültség-távadók mérik a kábelre kifejtett erőt, és analóg jeleket továbbítanak a programozható logikai vezérlőnek. A vezérlő összehasonlítja a tényleges feszültséget a konfigurálható alapjelekkel, és utasítja a frekvenciaváltót a motor fordulatszámának és irányának beállítására. Amikor a hajó mozgása a kábel feszességét az alapjel fölé emeli, a csörlő elengedi a kábelt, hogy helyreállítsa a megfelelő feszességet. Amikor a feszültség az alapérték alá csökken, a csörlő visszahúzza a kábelt, hogy kiküszöbölje a lazaságot. Ez a zárt hurkú vezérlés folyamatosan működik a kezelő beavatkozása nélkül, és a külső tényezőktől függetlenül fenntartja az optimális kábelviszonyokat.

Vészhelyzeti és védelmi funkciók

A rendszer több biztonsági réteget tartalmaz a személyzet, a berendezések és a hajó védelmére. A vészleállító funkciók azonnal leállítanak minden csörlőműveletet, ha bármelyik vezérlőállomásról aktiválják. A hiszterézis tengelykapcsolón keresztüli túlterhelés elleni védelem megakadályozza a motor leégését, ha a kábelfeszesség váratlanul megugrik. A kábelfeszülési rendellenességek riasztásai értesítik a kezelőket a biztonságos működési paramétereket meghaladó állapotokról. A parti tápdoboz háromfázisú, öntött házkapcsolókkal rendelkezik túlterhelés- és rövidzárlat elleni védelemmel, fázissorrend-reteszeléssel a helytelen csatlakoztatás megakadályozására, valamint automatikus kommutációval a fázishibák kézi újrahuzalozás nélküli kijavítására. Védelmi besorolások IP56 biztosítja a folyamatos működést tengeri környezetben, ahol nedvesség, sópermet és por van kitéve.

Kábeltartó és telepítési hardver

A kábeltartó továbbítja a tápkábeleket a csörlő orsójáról a hajó csatlakozási pontjához, szerkezeti támaszt és vezetést biztosítva, amely megakadályozza a súrlódást, és fenntartja a megfelelő hajlítási sugarat a kábel útvonalán.

Rack tervezése és üzemeltetése

A kábeltartók alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélból készülnek, tengeri korróziógátló festékrendszerrel minimum 80 mikrométer száraz rétegvastagság. A szerkezet több vezetőgörgőt tartalmaz, amelyek úgy vannak elhelyezve, hogy a kábel hajlítási sugarát a gyártó specifikációin belül tartsák, megakadályozva a vezetékek akut meghajlásból eredő károsodását. A hidraulikus vagy kézi forgattyús teleszkópos mechanizmusok a kikötési műveletek során leengedik a fogaslécet a hajó oldalára, és szállítás közben visszahúzzák. Beépítéskor a rack a kábelcsatlakozási pontot elérhető magasságba helyezi a személyzet tagjai számára a parti áramcsatlakozás befejezéséhez. Behúzott állapotban a szerelvény a hajótesten belül marad, hogy elkerülje a hajózás közbeni sérüléseket.

Csatlakozási felület

A hajóoldali parti áram csatlakozási ponton egy ebből épített parti elektromos doboz található 316L rozsdamentes acél, minimum 3 mm vastagsággal , felület bevonattal a további korrózióvédelem érdekében. A doboz háromfázisú réz gyűjtősíneket és földelő gyűjtősíneket tartalmaz, amelyek a névleges áramerősségre méretezettek, elfogadható határokon belüli hőmérséklet-emelkedés mellett. A gép üvegburkolata megakadályozza a véletlen érintkezést a feszültség alatt álló vezetékekkel, miközben lehetővé teszi a szemrevételezést. Az egyértelmű figyelmeztető szimbólumok jelzik a magas feszültség jelenlétét a személyzet számára. Az interfésznek meg kell felelnie a nemzetközi parti energia szabványoknak, beleértve az IEC/ISO/IEEE 80005 szabványt, hogy biztosítsa a kompatibilitást a kikötői infrastruktúrával világszerte.

A telepítési követelmények és az osztályozás megfelelősége

A szárazföldi áramellátásra szolgáló elektromos kábelcsörlős rendszereknek szigorú szabályozási követelményeknek kell megfelelniük, hogy biztosítsák a biztonságos működést tengeri környezetben és a nemzetközi kikötői infrastruktúra szabványokkal való kompatibilitást.

Osztályozó Társaság tanúsítása

Minden fő alkatrésznek, beleértve a kábeldobot, a csúszógyűrűs szerelvényt, a motorokat és a vezérlőrendszereket, rendelkeznie kell olyan elismert osztályozó társaságok tanúsításával, mint a CCS, ABS, LR, BV, GL, NK, DNV, KR vagy RINA. A csúszógyűrűs rendszerhez harmadik féltől származó vizsgálati jelentések szükségesek akkreditált laboratóriumoktól, például a CNAS-tól. Ezek a tanúsítványok igazolják, hogy a berendezések megfelelnek a hajózási szolgáltatások szerkezeti, elektromos és környezetvédelmi teljesítményére vonatkozó szabványoknak. A gyártóknak terméktanúsítványokat kell benyújtaniuk minden egyes osztályozó társasághoz, hogy támogassák a hajók regisztrációját és a kikötő szerinti állam által végzett ellenőrzéseket.

Környezeti és működési előírások

A teljes rendszernek képesnek kell lennie a folyamatos, hosszú távú működésre tengeri környezetben. A külső felületeket tengeri korróziógátló festékrendszerrel látják el, amelyet úgy terveztek, hogy ellenálljon a sópermetnek, a nedvességnek és a hőmérséklet-ciklusnak. Az elektromos burkolatok karbantartják IP56 védettség víz behatolása és por felhalmozódása ellen. A rendszer a hajó tápegységeiről működik AC 400V 50Hz vagy AC 450V 60Hz , motorfékrendszerrel, amely biztosítja, hogy az orsó álló helyzetben maradjon, amikor a kábelt nem húzza ki vagy húzza be aktívan. A vezérlőrendszerek 50 Hz-es és 60 Hz-es teljesítményszabványoknak is megfelelnek a globális működési kompatibilitás biztosítása érdekében.

Specifikáció kiválasztási keretrendszer

1. Határozza meg a hajó teljesítményigényét és válassza ki a megfelelő feszültségosztályt: alacsony feszültség 5 MW alatti hajókhoz, nagy feszültség nagyobb hajókhoz
2. Számítsa ki a szükséges kábelhosszt a kikötő mélysége, az árapály-tartomány és a hajó szabadoldala alapján
3. A kábelvezetőket az áteresztőképességi követelményeknek megfelelően kell méretezni, megfelelő leértékeléssel a tengeri telepítéshez
4. Válassza ki a csúszógyűrű kapacitását a névleges áramerősség és a teljesítmény, a test és a vezérlőáramkörök száma alapján
5. Adja meg a motor teljesítményét és a hajtás konfigurációját a kábel súlya, a kiépítési sebesség és a feszültségi követelmények alapján
6. Tervezze meg a kábeltartó-geometriát a gyártó által meghatározott minimális hajlítási sugár megtartásához
7. Konfigurálja a feszültség alapértékeit és riasztási küszöbértékeit a kábel szakítószilárdsága alapján, megfelelő biztonsági tényezőkkel

A szárazföldi áramellátást szolgáló elektromos kábelcsörlős rendszerek kritikus interfészt jelentenek a kikötői infrastruktúra és a hajó elektromos rendszerei között. Ezeknek a rendszereknek a megfelelő specifikációja, telepítése és karbantartása megbízható hidegvasalási műveleteket biztosít, amelyek csökkentik a kibocsátást, alacsonyabb működési költségeket, és támogatják a környezetvédelmi megfelelőségi célkitűzéseket a tengeri műveleteknél világszerte.