高压船舶岸电安全应用浅析

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高压船舶岸电安全应用浅析

刘红

(中国船级社质量认证公司天津分公司天津300457)

摘要：为降低高压船舶岸电应用过程中的安全风险，在岸电系统投入使用前，应制定 安全控制措施。通过对岸电系统进行设计评估、供电能力评定、安全检查和风险防控，以达 到降低安全风险的目的。

关键词：高压船舶岸电安全控制措施

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引言

目前，船舶岸电系统应用技术已日渐成熟。在 北美西海岸主要港口以及欧洲多个港口，均己投入 使用船舶岸电技术。在我国，自2010年以来，逐 渐开展船舶岸电技术设计及应用工作。青岛港、上 海港、连云港、秦皇岛港、福建港、宁波港[11。等 港口已经基本实现船舶岸电技术全覆盖，并已取得

较好的应用效果。随着码头企业对岸电布设及操作 要求不断提高，岸电技术不断得到提升，高压船舶 岸电的应用逐渐普及[2]。高压船舶岸电系统框架结 构主要包含三个部分：船载装置、岸基装置及中间 连接部分[3]。其中涉及多种电气设施设备，例如电 力开关设备，变压设备，整流逆变系统，安保、监 控装置，插座箱、插头，电力电缆及其管理系统、 船载变电站和船舶电站等。由于系统本身的复杂 性，在设计、施工到具备向船舶稳定供电的过程中，

收稿日期：2019-05-11

作者简介：刘红（ 1988-),女，天津市人，工程师，现从事安

全业务评审及产品认证工作。

可能隐藏着一定的安全风险。因此，企业考虑应用 船舶岸电技术取得经济效益的同时，应对使用过程 中存在的安全风险采取有效控制措施。

烧室太近此〇型橡胶圈容易老化变形导致漏水，泄 露的冷却水流入气缸，被上行的活塞挤压经破损的 排气阀进入排烟管，由于水压较大，动能较高，进 入排烟管的水不断地冲刷排烟管内的积碳，积碳脱 落成片状随烟灰排除。3

结束语

虽然两起案例中主机故障表现都是排放黑烟， 但其特征和机理却不同，案例一中黑烟夹杂着颗粒 状、黑红色的火星，落地仍能燃烧，常引起火灾， 其原因是重油质量低劣，气缸中重油不完全燃烧形 成炭核随废气排除；案例二中黑烟夹杂着片状灰 垢，灰垢落地后与大气环境温度一样，不能燃烧， 原因是积水冲刷排烟管，排烟管灰垢脱落造成。从 管理的角度来看，两起案例都与轮机员对轮机管理 不善有关，具有同一性，案例一中长时间大比例混 油是事故的起因，系二管轮对燃油管理不善造成。

案例二中大管轮明知该型主机存在排气阀漏水的 缺陷，备车时却不注意检查，导致气缸中积水越积 越多，幸亏排气阀破损，否则主机在运转时会产生 严重的液击事故，大管轮对主机管理不善造成此次 事故负有主要责任。总之两起黑烟事故都是人为因 素造成的，加强轮机员责任心的教育是避免此类事 故的根本途径。

参考文献

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海，2012 (1)

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宋强.浅谈船用柴油机劣质燃油的使用与管理[J].科技信息， 2013 ( 10)

[5] 陈爱平.主推进动力装置[M】.大连：大连海事大学出版社，2012

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图1岸电系统连接

图（左：岸基部分中：连接电缆右：船载装置部分>

为了提高高压船舶岸电应用的有效性和安全 性，在岸电实施过程有三个关键环节：前期规划， 设计制造及运营。应当综合考虑各个环节技术难点 与安全隐患，通过采取控制措施预防并降低安全风 险。

1前期规划环节1.1确定容量

企业在岸电系统前期规划阶段，需要综合考虑 船岸电气特性。参照合理的技术规范，在设计用电 设备设施的同时，严格分析设备设施在应用过程中 存在的风险因素。为保障船岸电气特性，首先需要

确定岸电容量，主要有如下三种方法。

1) 估算法：根据JTS155-2012《码头船舶岸电

设施建设技术规范》中对不同类型船舶不同工况下 用电需求进行估算；

2)

计算法：根据船舶设计时的电力负荷计算

书，对各类型船舶的用电负荷进行精确计算，保证 岸电设备的容量可满足船舶的用电量；

3)

统计法：针对不同的码头特点，组织调研

小组，对靠港船舶的实际用电联进行调研、统计， 得出能满足靠港船舶的适用容量。

岸电系统的路由设置，也是影响电气特性的因 素之一。由于各个码头环境、泊位范围、作业种类 各不相同，在路由敷设过程，需要根据码头的实际 情况、综合考虑岸电系统应用的便利性与经济性， 可以由一个泊位出发，向多个泊位延伸多条路由。

除岸电容量、路由设置因素外，供电方式也会 影响岸电系统的电气特性。随着改革开放步伐不断 加快，国内各个码头发展迅速，业务种类不断增多， 需要接驳来自世界各地的运输船舶，单一的工频供 电方式己经不能满足所有船舶的电力需求。因此， 码头可以根据作业需要设置变频供电方式[4]。由于 变频供电有高高、高低高等方式，且各有优缺点， 具体选择哪种变频供电方式，由码头企业综合实际 业务情况决定。1.2保证安全特性

此外，需要考虑岸电系统岸基装置环境的安全

天津航海2019年第3期

性。主要是因为岸电设备场地和维护空间有限，且 部分电气室经常开闭，这样会导致岸电系统电气设 备频繁暴露在码头湿热、粉尘等恶劣的环境中。岸 电系统电气设备的环境适应性将直接关系到整个

系统的供电稳定性。为解决岸电系统岸基装置环境 适应性问题，可以采用的方法有合理设计电气隔 室，提高总成系统防护等级，建立固定配电室，提 高开敞空间设备的防护等级，使用“TH”型元器件。

动态辨识安全风险因素。由于岸电系统安装在 码头前沿，受自然环境（湿热环境、风、雨、雪、 雷电等自然灾害）影响较大，需要动态辨识自然环 境下的危险因素；另外，码头前沿属于集中作业区 域，当存在多种作业活动同时进行时，可能存在交 叉业务风险，于是需要针对码头作业活动开展危险 源辨识；无论是在码头作业过程还是岸电系统使用 过程，人员发挥着主要作用，同时也存在较大的主 观因素，因此需针对人员进行危险源辨识。

根据安全风险辨识结果，在岸基处设置安全警 示标识。码头现场环境复杂，有时存在交叉作业情 况，这些因素都会给岸基环境增加一定安全风险。 为保障人员安全、减少生命及财产损失，规范人员

作业的同时加强码头管理，还应设置安全警示标 识，明确码头前沿作业、岸电系统使用的操作规范 和注意事项，对外来学习、参观等人员明示进出码

头现场的要求。图2码头岸电实6^连@程

1.3使用的便利性

大部分码头为便于应用岸电系统，通常将岸基 装置安装在码头前沿。虽然提高了系统应用的便利 性，但会给码头前沿的作业活动带来一定安全隐 患。在综合考虑岸电系统安全性与可操作性的前提 下，可以通过前面提到的设置多条路由来实现，也 可以设置移动式电缆，即给电缆增加一个可移动滑 移装置，来提高使用的便利性。2

设计制造环节 2.1提高冗余抗灾能力

高压船舶岸电安全应用浅析刘红

在设计制造环节应严格控制冗余能力设计。为 保障船舶用电需求与用电安全，实现岸电系统与船 舶系统稳定、安全连接，设计过程既要保证岸电系 统具备一定的过载能力，也要具备一定的机械旁路 能力。

2.2安保功能测试

在岸电系统安装完毕后，为确保岸电使用过程 的关键节点功能良好，且便于在实际使用过程中实 施急停操作，设计过程应考虑设置保护功能检测 点，例如等电位丢失紧急停止、安全保护回路失效 紧停、人工紧停按钮激活紧停、岸电电压三相不平 衡、岸电并网过程逆功率等。2.3确保等电位连接

此外，在岸电系统设计制造环节，应确保等电 位连接。等电位连接是指使导体部件之间电位基本 相等的电气连接，在岸电的应用中，主要是通过电 缆连接，使船岸接地电位保持一致。在IEC标准及 船舶规范中对这一措施都进行了明文规定，但在实 际的岸电建设过程中，部分制造商在进行等电位连 接的设计制造时，只进行连接，却未按照标准进行 检测，难以保证等电位连接的有效性，等电位连接 不良可能会造成人员伤害、设备损害等。3

运营环节

3.1兼容性评估

在运营环节，首先应注意船舶兼容性评估。根 据《钢质海船入级规范》第8篇第19章的要求， 船舶第一次到达某港口，在连接岸电之前，应对船 舶连接岸电进行评估；按照IEC80005-1要求，岸 电第一次向特定船型供电前，应进行兼容性评估， 评估对象包括岸电容量、电缆管理系统、配电系统、 安全回路兼容性等。此外，岸电系统的开关选型也 应满足船舶供配电系统之间的短路计算要求。3.2规范操作

岸电技术应用的核心问题是如何实现稳定、安 全地向船舶供电。船舶岸电系统主要由电源装置、 配电装置、电力网和负载构成。由于船舶电力系统 和陆地电力系统所处环境不同，在实际使用过程会 存在较大差异，例如：与陆地电力系统相比，船舶 电站容量较小，电网线路短，工作环境恶劣等。因 此，为保证岸电安全使用，需要对岸电设备制定安 全保护措施，定期进行维护保养，并规范安全供电 操作。具体措施主要包含以下几个方面：

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1) 按要求为工作人员配备适宜的劳动防护用 品，如绝缘靴、绝缘手套、绝缘服等；

2)

严格执行电气设备设计及安装技术规范，

保证岸电系统设备在功能方面符合规定；定期监督 检查船舶岸电系统设计短路保护、应急切断及安全 联锁等保障措施；

3)

为规范人员操作，制定岸电设备设施操作

规程，及时开展操作规程宣传、教育及培训，使工 作人员及时了解、掌握岸电操作知识和技能，提高 风险预判、应急处置能力；

4)

针对安全风险较大的设备、场所、装置等，

动态开展危险源辨识、风险分析和风险评价工作， 针对评价结果制定控制措施，必要时编制专项应急 预案和现场处置方案；

5)

制定设备设施维护保养计划，指定专人、

定期开展岸电系统安全检查和隐患排查工作，及时 填写检查记录，针对检查结果制定隐患整改方案和 整改措施，明确整改责任人和整改时限，严格按照 时限要求完成整改验证，使隐患排查和检查工作形 成闭环。4

结束语

当前，互联网技术己被应用于各个行业，通过 该技术科学合理的获取、整理、统计、分析行业数 据，从而达到挖掘市场需求、开发新的商业模式的 目的。虽然高压船舶岸电技术已经相当成熟，但尚 未形成互联网+岸电模式，为此，建议在已开展岸 电工作的基础上筛选有效数据，实现岸电操作移动 化，即在移动端随时观察岸电应用情况、实时观察 岸电系统稳定性及安全性、有效预防系统故障等， 通过故障分析、数据对比，建立安全、高效、灵活 的岸电使用模式，不断推动高压岸电的良性发展。 在船舶岸电技术应用过程中，核心工作是稳定与安 全，然后才是效益。还有绿色环保的发展理念。要 落实，为实现“绿水青山就是金山银山”而贡献力量。

参考文献

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