关于集装箱码头电气设备的规划设计的研究

关于集装箱码头电气设备的规划设计的研究

梁杰

（广东省航运规划设计院有限公司广东省510050）

摘要：集装箱运输是水运领域所常用的一种运输形式。这种运输方式具有着高效率、高质量恶化安全便捷的特点。集装箱码头电气设备的规划设计事关集装箱运输的运输效率。本文主要从集装箱专用码头电气系统的组成入手，对集装箱码头电气设备的规划设计问题进行了分析。

关键词：集装箱码头；电气设备；码头设施

一、集装箱专用码头电气系统的组成

集装箱运输是水上航运领域所常用的一种现代化运输方式。也是货主、水上航运企业及船运码头所欢迎的运输方式。现阶段集装箱运输具有着高效化、高质量化、高效益化和安全快捷的特点。根据集装箱专用码头电气系统的现状，电气系统主要有装卸桥电源、冷藏箱电源、码头照明设施、供电网、变电站及车间办公用电设施等多种设施组成[1]。装卸桥为码头重要的大功率机械，装卸桥电气设计需要为10kV交流电源提供保障。冷藏箱电源需要避免带电误插和误松等问题。在码头所使用的轮胎式集装箱桥吊和装卸桥吊拥有专用夜间作业照明设备的情况下，码头照明设施主要应用于码头的道路照明。车间及办公用电设备需要注重避雷措施和电气接地安全保护措施。

二、集装箱码头电气设备的规划设计措施

集装箱码头电气设备的设计标准包含了照度等级、电器设备的配置及冷藏集装箱电源插座电量等多种因素。本文主要以变配电系统、照明系统、码头起重机供电系统和冷藏集装箱电源插座为例，对集装箱码头电器设备的规划设计问题进行分析。

（一）变配电系统的规划设计方案

中压配电模式是集装箱码头场区及大型设备所常用的配电模式。在配电变压器的设置环节，相关人员需要对以下因素进行关注：一是配电点与用电点之间的距离；二是通道因素与占用集装箱场地的费用。三是集装箱移动设备所需的间距。对于一般的集装箱码头而言，在对现有的集装箱吞吐量及负荷分布情况进行分析以后，相关人员可以只在码头中建设一个中心变电站，进而从基建、安装防护及设备选型等方面入手，确定电气设计方案。在基础设施建设方面，人们需要在对水运码头的未来发展需要进行充分关注的基础上，为码头提供足够的扩展空间并要从楼层数目及功能等方面入手，确定变电站建筑内部的功能分区。变电站楼顶部分及预留空间可以用于码头变电站的未来发展。针对电缆层电缆施工工艺及施工走向对集装箱码头电气设备规划设计的影响，人们也可以对多层开放式电缆支架设计方案进行应用。在变电站安全方面，相关人员需要关注避雷设施设计、电气接地设计和中控专用地网设计等问题。应急系统在变配电系统中的应用，可以让变电系统在电站全部停电的情况下，及时获得应急电源。在电气设备的选型方面，相关人员需要对以下问题进行关注：一是设备的可靠性与先进性；二是设备的先进性。对上述因素的综合考虑，具有着降低设备采购成本的作用。

（二）照明系统的规划设计方案

一般情况下，集装箱码头的陆域区域主要由以下区域组成：一是码头前方作业区；二是全自动化堆场；三是包含有冷藏箱和超限箱的非自动化重箱堆场；实施危险品箱堆场、空箱堆场和生产辅助设施区等区域。照明设计系统在码头的各个陆域区域发挥着至关重要的作用。根据前文论述，在船舶和起重设备配有照明系统的情况下，人们可以将码头前方作业区的照度设置为最低照度。码头前方作业区、全自动化堆场与非自动化重箱堆场之间的照明问题是码头照明方案设计中的重要问题。为保证全自动化堆场、半自动化重箱堆场等区域的照度，相关人员可以对一些应用有俯射照明设备的照明灯杆进行应用。这一照明方式的应用，可以为全自动化堆场、半自动化重装堆场区域的通道的照明均匀度提供保障。但是从照明灯杆的实际应用情况来看，这一照明方式需要占用全自动化堆场或半自动化重装堆场的部分区域。为避免大型设备对照明灯杆的破坏，相关人员也需要让不同灯杆之间保持一定的间距。

应用有探照灯的高灯杆的应用，也有助于码头照明系统的优化。在码头四周应用有这一装置以后，眩光问题成为了人们所需避免的问题。故而人们需要根据码头的实际情况，确定探照灯具的大小。根据一些码头在夜间照明方面所取得但是经验，为保证港口的照度，码头方面所使用的灯杆的高度在25-30米之间，上述灯杆上应用有亮度为1000W的高压钠灯。码头四周的照明灯杆的高度为46米。灯杆上应用有功率为1000W-1500W的探照灯。为避免集装箱运输车辆及起重车辆对灯杆的破坏，相关人员采用了利用直径为20-30cm的钢管构建护栏的方式。护栏内部填充有混凝土材料。护栏与灯杆之间的距离为2m，并涂有红色、白色等较为鲜明的颜色。

（三）码头起重机系统的规划设计方案

在自动化集装箱码头总体布置技术应用于水运码头以后，带有中转平台的双小车岸桥开始在水运码头得到了应用。与之相关的运输设备应用有电磁自动导引装置或光学自动导引装置[2]。计算机技术的应用，可以让系统按照事先设置的导引路径，引导运输车辆进入码头前方作业区域。堆场装卸设备也可以被看作是码头起重机系统的重要组成部分。自动化轨道式龙门起重机是堆场区域所常用的装卸设备。码头起重机系统的规划设计方案与码头前方作业区域及堆场区域的工作效率的重要影响因素。根据国外人士在码头起重机设计领域所取得的经验，人们可以从母线的长度及需要供电的起重机的数量入手，对起重机系统的规划设计方案进行完善。上机电缆系统的应用，是对码头起重机系统的规划设计方案进行优化的有效措施。在上机电缆方式的应用过程中，相关人员需要对供电公司保护装置与起重机配电保护装置之间的协调问题进行充分关注。

（四）冷藏集装箱电源插座系统规划设计方案

冷藏集装箱电源插座系统的影响因素涉及到了以下内容：一是需要供电的集装箱的类型与数量；二是设备保护因素；三是设备的安装形式。气候条件和现场条件等因素也可以被看作是电力系统规划设计的主要影响因素。单电压模式和双电压模式是冷藏集装箱电源插座系统规划设计领域所常用的两种设计方案。一般情况下，针对冷藏集装箱电源插座系统与码头货运量、设备电气特征与计划用量之间的联系，相关人员需要对在上述资料发生变化的可能性与用电设备的增加情况进行比较分析。在单电压模式应用于码头以后，相关人员也需要对应急系统的建设问题进行关注。在一些露天集装箱码头，人们也可以将凹槽安装方式应用于冷藏集装箱电源插座系统之中。

三、结语

细致化的规划设计是集装箱码头电气设备运行效果的保障因素。在集装箱码头电气设备规划设计方面，相关人员需要对安全因素、天气条件等问题进行充分关注。为避免大型设备对照明灯杆的破坏，相关人员也需要对照明防护设施进行优化。

参考文献：

[1]马越汇,胡志华.不确定环境下自动化集装箱码头AGV调度与配置问题[J].广西大学学报(自然科学版),2016,41(02):589-597.

[2]沙梅,周鑫,秦天保,余大勇,邱华磊.集装箱码头堆场布局优化与仿真研究[J].工业工程与管理,2013,18(02):24-30.