装船机供电方式的改造

符必明

（海南八所港务有限责任公司，海南东方 572600）

0 引言

海南八所港务有限责任公司现有2 台装船机，主要用于铁矿石及河沙、碎石等货物的装船作业，作业移动范围距离为400 m。原装船机的供电方式为滑触线供电，滑触线供电方式为先把3条工字钢通过绝缘瓷瓶安装在高架横梁上，即采用3 条工字钢作为A、B、C 三相电源给装船机直接供电，装船机的进线电缆与滑触线上端面滑动的滑触板相连接，装船机在大车行走时，滑块直接在磨电道上接触滑行取电。

该供电方式由于供电轨道处于裸露状态，易受外界环境影响。如矿石卡入供电轨道连接间隙、轨道不平整、滑触板接触不良、遇水漏电等，存在较大安全隐患。为消除安全隐患、提高供电稳定性，确保装船机安全可靠运行，改造为磁滞式电缆卷筒供电。

1 装船机供电改造

将装船机的供电方式改造涉及3 个关键技术点：①高架桥上安装400 m 长电缆槽架；②预制底座平台，安装电缆卷筒；③电缆卷筒内部PLC 编程，实现安全行走保护功能。

2 供电方式改造方案

2.1 基本条件

2.1.1 装船机主要技术参数（表1）

表1 装船机主要技术参数

2.1.2 使用环境

（1）使用环境属于强腐蚀性的C5-I 级别沿海环境类型。

（2）相对湿度95%（25 ℃）。

（3）地震烈度小于8 度。

（4）历年平均气温+25.1 ℃。

（5）极端最高气温38.8 ℃。

（6）历年最低气温+5.0 ℃，极端最低气温1.4 ℃。

（7）年平均雷暴：92.4 d。

2.2 磁滞式电缆卷筒选型

（1）选型依据：装船机行走方式，选电缆的型号规格及长度，装船机与皮带高架之间的距离，小俯仰工作状况下的距离要求等。选用磁滞式电缆卷筒，卷筒直径为3 m。

（2）用途：装船机卷筒供电电缆收、放缆。

（3）箱体材料：选用2.0 mm 厚304 不锈钢。

（4）电机数量：单电机。

（5）导缆架：普通导缆架（带检测限位）。

2.3 电缆选型

装船机装机容量约220 kW，移动距离400 m，考虑后期对该装船机进行自动化无人操作，选用动力光纤二合一复合耐卷绕抗拉电缆，电缆技术参数：①电缆结构：（3×95 mm2）+（1×50 mm2）+8FO（8 芯光纤）；②额定电压：0.6/1 kV；③可承受拉力（静态/动态）：5700/8550 N；④额定温度：35～100 ℃。

2.4 电缆桥架选型

（1）用途：装船机供电电缆支撑。

（2）材料：选用防腐性能较好的热镀锌电缆桥架。

（3）类型：选用防腐性能较好的镀锌无盖梯式电缆桥架。

（4）规格：400 mm×150 mm×2.0 mm。

2.5 接电箱

（1）材料：304 不锈钢，数量2 个，规格：300 mm×250 mm×500 mm。

（2）每个箱装配NSX630N 开关。

2.6 安装设计方案

2.6.1 磁滞式电缆卷筒安装设计（图1）

图1 装船机供电改造安装示意（圆圈内所示）

高架立柱与装船机门架立柱之间的距离为2150 mm，装船机1 平台与小俯仰距离约4500 m，卷筒直径为3000 mm。综合考虑结构受力、施工方便、及电缆桥架安装在高架横梁上的距离等因素影响，设计电缆卷筒安装在装船机1 平台靠南侧立柱附近，安装底座平台采用箱式结构焊接形成，电缆导缆架安装于门机立柱上。安装效果如图2 所示。

图2 磁滞式电缆卷筒安装位置

2.6.2 电缆桥架安装设计

受使用环境因素的影响，选用镀锌螺栓进行安装紧固。电缆桥架支架设计安装于高架横梁上。安装效果如图3 所示。

2.6.3 接电箱及电缆锚定安装设计

在高架中间位置安装接电箱，该位置距离配电所最近方便布设电缆、在装船机移动范围的中间位置可以选取最短电缆；电缆锚定采用镀锌夹码进行锚定；在桥架电缆出口处安装导轮，便于电缆左右转向（图3）。

图3 电缆桥架、支架及接电箱安装位置

2.7 线路连接

（1）磁滞式电缆卷筒电缆通过接电箱与配电所供电电缆连接，卷筒电源与装船机大车控制回路连接，同时还与大车急停回路连接，关键时刻确保设备安全；电缆卷筒带动滑环箱进行旋转来达到岸电到矿机的不间断供电（图4）。

图4 电缆卷筒接电线路

（2）磁滞式电缆卷筒通过装船机的大车行走交流接触器的吸合给电缆卷筒的单片机一个无源的开关信号，单片机得到信号单片机就给卷筒电机一个启动信号，带动卷筒电机的交流接触器吸合启动，启动电缆卷筒。

3 改造效果及意义

（1）经济方面。改造后的磁滞式电缆卷筒供电方式，供电稳定性好，可靠性高，运行至今未发生故障，提高装卸效率，缩短船舶在港时间，提高客户满意度，提高了码头利用率；减少维护成本，每年为公司节约十几万元。

（2）安全方面。原滑触线供电方式的钢结构受海水盐分侵蚀已锈蚀严重，加上雨水天气，裸露的滑触线容易发生漏电触电事故，存在较大安全隐患问题。采用磁滞式电缆卷筒供电方式，作业安全得到保障。

（3）改造意义。本次改造于2021 年9 月完成投入使用，效果极佳，解决了触电等安全隐患问题，提高了码头装船效率，降低维护成本。装船机磁滞式电缆卷筒成功改造，为八所港煤料仓行车等设备供电改造提供了借鉴经验。