对船载交流高压岸电系统检验要求的探讨

2017-05-10王麾

世界海运 2017年4期

王麾

对船载交流高压岸电系统检验要求的探讨

王麾

为减少港区内船舶废气的排放，越来越多的港口为靠港大型船舶提供接驳高压岸电服务，相比传统的船舶自身供电，高压岸电具有容量大、成本低、绿色环保的优点，而且由于大型船舶在靠港期间尤其在装卸货物时对电量需求比较大，所以大型船舶上基本都安装了船载高压设备，但与此同时也对验船师的检验工作提出更高要求。根据相关规范以及IEC/ISO/IEEE 80005-1标准，阐述在检验当中比较容易被忽视的内容，希望能给验船师带来帮助。

高压岸电（HSVC）；CCS入级规范；IEC/ISO/IEEE 80005-1标准

为减少港区内船舶废气的排放，越来越多的港口为靠港大型船舶提供接驳高压岸电服务，相比传统的船舶自身供电，高压岸电具有容量大、成本低、绿色环保的优点，而且由于大型船舶在靠港期间尤其在装卸货物时对电量需求比较大，所以大型船舶上基本都安装了船载高压设备，但与此同时也对验船师的检验工作提出更高要求。本文主要根据《钢质海船入级规范》2015版和2016修改通报第8篇第19章关于交流高压岸电系统的要求，以及IEC/ISO/IEEE 80005-1International Standard—Utility Connections in Port—Part 1:High Voltage Shore Connection（HVSC） Systems—General requirements（《岸上高压电连接系统一般要求——港口连接效用》标准，下文简称IEC标准），对新船和营运船舶安装船载装置后的初次检验以及船舶建造后的年度、中间以及特别检验中比较容易忽视的地方进行探讨，为验船师在现场检验提供参考。

一、船载设备的初次检验

1.电缆管理系统

为了使电缆在使用期间能保持合适的最小松弛状态的长度，避免超出电缆张力的允许范围，当采用张力控制系统时，应有独立于该控制系统的电缆张力监控系统和电缆长度监控系统。当这两个监控系统发现电缆超出所规定的要求，都会发出报警并立即断开岸上和船上的岸电连接断路器。根据IEC标准，笔者建议规范可以考虑等效的替代措施（例如自动防脱离释放装置、带有保险螺栓和控制管路的连接头，并与船/岸的紧急停止系统联系在一起等）。需要注意的是，在部署、稳态操作以及存放期间电缆的弯曲半径始终保持在制造商推荐的最小弯曲半径之上，并且滚装货船、滚装客船、油船以及LNGC船的电缆管理系统应安装在岸上，而集装箱船的电缆管理系统则应安装在船上。LNGC船的电缆管理系统的连接和接口设备应具有保护因应急断开连接而引起危险的船上固定设备的能力。因此验船师要关注不同船型对电缆管理系统的要求，以及在做与岸电连接试验时，电缆管理系统是否符合该船型。

当三相导体之间出现严重的电流不平衡时，船上和岸上高压断路器自然会断开所有极，但当并联电缆之间或者定向性接地故障发生严重的电流不平衡时，则应在船上和/或岸上设置了断开连接保护继电器，所以建议验船师核实是否设有该继电器。

等电位连接监控（当船上安装时适用）：船舶和岸上连接的电缆应建立持续不断的等电位连接自我监控。当电缆管理系统安装时，该等电位连接监控装置应安装在船上或者岸上。当一方使用了等电位连接监控装置，那么另一方应要安装等电位连接监控终端装置。因此，建议验船师核查船上是否配了等电位连接装置或者终端装置，建议在船舶报告上注明此情况，以便船员了解。而且滚装货船/滚装客船、集装箱船的等电位监控有具体参数要求，具体见IEC标准附录B和附录D。

2.插头和插座

由于不同船型的插头插座承受最大短路电流以及最大峰值短路电流不同，所以不同船型的电力插头插座的引脚分配要求不一样，详见IEC标准附录B至附录F。如果通过障碍和访问控制方式导致插头和/或插座内部故障从而引发了电弧闪光，应能保护插头和插座连接区域的工作人员。每个插头都带有为了安全电路的连续监控的控制棒。若单个插头连接，则要求至少三个控制棒，而且不同的船型有不同的安全电路描述，详见IEC 标准附录。应关注下连接顺序：首先连接接地接头，其次连接电源接头，最后连接控制接头。断开的顺序与连接顺序刚好相反，要求最后的连接首先断开，最先的连接最后断开。应设有支承件足以保护插头或插座终端或连接免受连接电缆重量带来的影响。若有整合在船舶插头的光纤连接，则在插头以及同样在相邻的插座设置光纤插座，并用带有两个插头的单独电缆连接上述两部分，而且光纤的插头和插座型式有具体要求，详见IEC标准第7.3.4节。

规范要求插头和插座应符合IEC 62613-1以及IEC 62613-2国际标准和/或国内标准。目前，笔者只查阅到工业用插头和插座的国内标准GB/T 11918-2014（第1部分：通用要求以及第2部分：带插销和插套的电器附件的尺寸兼容性和互换性要求），其标准主要引用IEC 60309《工业用插头插座和耦合器》Part 1和Part 2，并结合国内技术实际情况编制而成。无论从电压还是从工作用途等方面，与专用于连接岸边的船舶高压系统的插头、插座IEC 62613标准还是有区别的，见表1。

表1 IEC 62613与GB/T 11918的区别

续表

因此，希望规范能引用国内具体标准号，笔者不建议采用GB/T 11918国内标准。

3.储存

在设备不使用时能提供存放场地：（1）船上甲板设备需要存放在干燥环境；（2）需要安全地装载、移动和存放移动设备；（3）在船舶正常的工作条件下，设备不能遭受危险性；（4）在存放期间，插头和固定插座以及接口需要保持IP防护等级。临时性的遮盖物不需要满足上述要求。

4.对船舶和岸上之间配电系统的数据通信链路

除了需知的规定以外，还需根据IEC标准，提供以下信息：（1）岸上提供的高压断路器保护启动；（2）为了使船舶连接上岸上的高压电而允许操作高压断路器；（3）如果船舶或岸上控制，报警或者安全系统的自我监控部分检测到能影响连接安全性的故障；（4）应急停止触发的显示；（5）岸上控制功能（若有时）；（6）岸上供电的应急切断显示；（7）蓄电池充电或备用系统的启动失败。在其运行前还需定义好通信协议，而且其功能、特性以及设计要求应满足IEC 60092-504标准。

5.岸电连接配电板

岸电连接配电板的保护系统配有至少能提供30分钟供电时间的备用电池容量，详见IEC 60092-504-2001，9.6.2.5。电池充电或备用系统启动时，能向有人值班地方报警，并且在安全和方便操作的合适位置应有显示和报警。

6.高压开关柜电源频率测试

虽然规范没有要求，但IEC标准指出无论是岸基设备或者船载设备，只要其超过30个月没有使用，就要做高压开关柜电源频率测试，所以建议验船师关注此情况。

7.高压岸电系统与船舶电站并车以及负荷转移试验

并联后的负荷应能自动转移，而非人工操作。负荷转移时间应在切实可行前提下尽早完成，以免造成机械或设备故障，或引发保护装置工作，而且该时间被用作规定的负荷转移时间限制，并且负责人员能清楚知道该负荷转移时限。如果该转移时限可以调整的话，应具有与外部电源匹配的能力，用于承受和卸载负荷，并且设置时限的程序应在操作说明书中予以记载。

8.核查技术资料

因为该系统关系到船舶和人身安全，笔者建议验船师最好能核查下经我社备查过的高压岸电系统的操作准则、安装说明、开机或调试程序、故障探测程序、维护和修理等资料是否配备在船上，验证操作员是否依据上述文件进行程序性操作。

9.其他方面

滚装货船/滚装客船在装卸货或正常工作期间，由于所要求每小时的换气次数的风机出现了故障，所以其船载的高压岸电系统不应安装在有可能变为危险区域的车辆甲板上。

虽然规范只要求对船载高压装置进行初次检验，但IEC标准指出，先要完成岸基高压设备的初次试验和船用高压设备的初次试验之后，船舶才可以与岸基设备进行初次高压岸电试验，并且岸基设备具体试验项目跟通函的产品试验项目一致，所以笔者建议验船师关注岸基设备是否完成了初次测试。

二、船载设备的年度检验、中间检验以及特别检验

IEC标准与规范要求对此检验内容是一致的，且比初次检验项目要少，之所以检验项目比初次检验要少，笔者个人理解是由于该船载设备在营运中处于经常使用以及保养这一理想状态。但若该船载装置很长时间未使用，还是按照年度、中间、特别检验项目来做，笔者觉得不太合适，这与船舶起重设备情况比较相似，而且IEC标准第10节还提到，如果设备超过30个月未使用，应重新进行初次检验。所以笔者建议验船师可通过核查船舶使用岸电记录或询问有关负责人的方式确认设备使用状况，当发现有上述情况时，最好进行初次检验。

IEC标准还指出，如果相同的船在同一个岸上供给点超过了12个月而且船载设备或岸基设备任何一方有改动，则要依据检验，虽然规范提到有条件时可进行岸电连接试验，但笔者还是建议验船师尽早提醒船东尽量要求船舶进行连接岸电试验。

三、兼容性评估

由于不同的船型对岸上供电的电压、频率、容量以及岸基设备中性接地电阻等要求不同，所以规范也提出船舶第一次到达某港口，在岸电连接之前，应对船舶连接岸电进行评估，但规范未给出其具体内容。笔者认为，可以参考IEC标准4.3节内容。除此之外，LNG船还另外增加为货物作业的岸上供电的实用性以及关闭系统和断开设备的兼容性两项评估内容，所以笔者建议验船师关注一下此情况。