探讨轮胎吊高架滑触线供电方法油改电在集装箱港区的使用
1、前语
这些年，上海港集装箱吞吐量增加敏捷。集装箱码头堆场装卸选用轮胎式集装箱起重机（简称RTG）作业，依托本身装备的柴油发电机组供电，不光功率低、能耗大，且跟着世界原油商场的动乱及燃油报价的不断上扬，RTG的运转本钱不断攀升。一起RTG柴油机组供电办法存在保护量大，运转中废气排放高、噪音大等缺陷，与环保需求有很大的收支。国家在“十一五”方案中明确提出节能降耗和污染减排的方针，因而对传统RTG进行节能改造具有十分重要的战略含义。
当前传统RTG节能办法首要有两大类，一是对轮胎吊原有柴油发电机组进行改造和优化，然后下降动力耗费；二是选用市电替代柴油发电机组供电，简称“轮胎吊油改电”。因为选用市电供电，RTG除转场作业外，柴油发电机组被完全替代，能够大幅下降RTG运转本钱和能耗本钱，是一种十分完全的节能办法。因而这篇文章侧重对轮胎吊油改电方案在集装箱港区堆场的运用进行研究。
2、轮胎吊油改电供电方案
就当前轮胎吊油改电方案而言，首要差异在于供电办法不一样。首要有电缆卷盘供电、低架滑触线供电和高架滑触线供电三种办法。
2.1电缆卷盘供电方案
电缆卷盘供电办法的供电体系由电缆卷盘、操控体系、电缆沟、电缆疾速插头、地上接线箱等一起组成。当RTG沿堆场跑道行走时，由电缆卷盘的操控体系依据RTG行走时上机电缆的张力，经过变频操控来调理电缆卷盘的收放，使之与RTG的行走速度相匹配，以保证上机电缆的安全。上机电缆经导缆架引导进入电缆沟，电缆端部经过疾速插头与地上接线箱衔接取得市电。
2.2低架滑触线供电方案
低架滑触线供电办法的供电体系由滑触线馈电设备、集电小车及柔性牵引衔接设备、上机电缆疾速衔接设备等一起组成。选用钢体滑触线作为RTG供电的导体。通常架起高度为2~3米，每隔3米左右必须有一个电杆作为支撑。
2.3高架滑触线供电方案
高架滑触线供电办法的供电体系由滑触线馈电体系、RTG取电设备等组成。以电车铜滑触线作为载流导体架起在RTG顶上。通常架起高度在25米以上，塔架距离距离约为150米。
3、高架滑触线供电办法油改电在沪东集装箱码头的运用
3.1公司状况
上海沪东集装箱码头有限公司是上海世界港务（集团）股份有限公司与闻名的跨国公司埃彼穆勒-马士基集团旗下的码头公司在中国上海一起组成的合资公司，办理运营上海港外高桥港区四期集装箱码头。
自2003年公司建立以来，集装箱吞吐量逐年增加，公司能耗本钱特别是油耗本钱随之成倍增加。一起很多的动力耗费也与国家在“十一五”方案中明确提出节能降耗和污染减排的方针相违反。因而节能减排作业变成我公司当前重要作业之一。 window.google_render_ad();
3.2油改电方案挑选
沪东公司近几年集装箱年吞吐量均高达360万TEU，公司具有RTG48台，堆场面积78万平方米，堆场运用率高达75%。RTG作业时转场作业和跨箱区作业十分频频。公司依据以上实际状况，经过专家评定结尾挑选了高架滑触线供电方案。此方案具有以下特色：
(1)架起高度在25米以上，超越RTG和其他码头移动设备的高度，对港口设备没有阻碍，可避免因为磕碰形成的丢失。
(2)RTG司机无需改动操作习气．可操作性极好，安全性也强。
(3)在直线箱区间移动自在，保证了绝大部分RTG转场机动性的需求，因而，能够联系其他简略办法，完全让RTG从柴油发电机中解放出来，并省去恰当大的柴油机保护本钱。
(4)RTG切换供电时，因为电源开关的安全距离达2米，所以体系安全性很高。
(5)高架滑触线的架线依托高杆塔架来完结，塔高为34.2米，距离为150米左右，因而，可挑选适宜的空间来设备，保证不影响运转，没有磕碰风险。
(6)设备运用寿数很长，首要部件在30～50年以上。保护本钱低。
(7)体系供电功率高，归纳经济性极好。
(8)选用市电供电的RTG，到达了极好的降耗减排的意图。
(9)尽管堆场改造本钱相对较高，但考虑到寿数、功率、保护和省掉柴油发电机，归纳经济性恰当优胜。
(10)该办法不只适用于老堆场，关于新堆场，因为高空滑触线办法还保留了转场的机动性，所以它在机动性方面比RTG有优势，这是它当前被新建码头看中的重要原因。
3.3沪东公司高架滑触线供电办法油改电的运用
3.3.1项目规模及首要内容
我公司现已完结4条RTG作业线改造作业，每条作业线长度为1160米；每条线架起塔架9座，其间中心塔7座，端塔2座。塔架距离为143.6米，高度为34.5米。每条线架起避雷索2根、承重锁4根、铜滑线8根。改造轮胎吊32台。 window.google_render_ad();
3.3.2项目规划概略
①项目规划指导思想
轮胎吊作业时，架空滑触线应坚持平直，平即滑触线与地上路途应坚持平行，直即需求在最大八级横风效果下，滑触线品格摇摆单侧最大值不该超越l米。改造后的轮胎吊需求滑触线距地上高度24米。依据技术需求并联系场所条件，本工程选用了塔索组合布局作为电线的支撑布局：在场所内每距离146.3米设置高度为34．5米钢布局塔架，并在塔架之间张拉承重钢索，由承重钢索及调理挂索将悬挂的滑触电线调理至规划标高并使之平直(每侧箱区设两根承重索及四根滑触线，两边箱区对称设置)。塔架分中心塔及端塔，中心塔为承重钢索及滑触线供给竖向支撑，端塔为承重钢索供给锚固点。在平行于承重钢索的上部5米处设置避雷索(每侧箱区设一根)。因为工程地址在港口集装箱会集堆积区，对塔架占地的规模有必定的约束，本规划决议选用抗弯功能较好的钢布局空间桁架式的塔架布局，一起桁架主材选用钢管，这样既减小了效果在布局上的风荷载又进步资料的运用功率。塔架横截面为边宽1.5米正方形，主体布局沿高度方向等宽度，经过桁架弦杆截面积的改变到达布局竖向刚度改变的效果(与布局上外荷载发作的弯矩改变趋势共同)。塔架横担在滑触线衔接点处规划成滑动或活动布局，以保证铜质滑触线在外界温度改变下的自在弹性。考虑到安全要素及不影响场内交通，为滑触线在端塔处的张拉配重专门设置了变换桁架、滑轮组及活动钢梁，在满意技术操作的前提下成功地将配重块置于塔架边的安全区域。
②塔架根底规划
本工程于港口地质条件较差，地基土的承载力和侧向土抗力都较低，而集装箱堆积区不适宜选用大开挖根底, 选用混凝土预制方桩，其桩的单位面积承载力高；桩身质量易于保证和查看；桩身混凝土的密度大，抗腐蚀功能强，施工工效高。
经核算选用400X400预制方桩，桩长32米，桩持力层为5-2-2层粉细砂夹粉质粘土。单桩竖向抗压承载力规划值为800KN，单桩竖向抗拔承载力规划值为450KN。承台根底埋深为天然地坪下2.1米。
③钢布局规划
本工程项目因为港口码头场所可立塔的方位有限，所以选用窄基钢管塔。布局主体为正方形钢布局桁架，现场选用承压型高强螺栓组装，钢布局与根底的衔接选用预埋地锚螺栓。中心塔规划分量约18吨，端塔规划分量约28吨。一切显露钢构件均需作热浸锌防腐处置，镀锌厚度不低于86UM。
④高空滑触线体系的规划
双沟铜滑线具有运转牢靠、压降小、造价低、通用性强等多种长处。用电线杆将双沟铜滑线架起在24m高空中，分量由钢索支撑，保证其水平双沟铜滑线固定在绝缘瓷瓶吊链上，几根铜滑线水平放置，距离在400mm左右，铜滑线端部选用滑轮或许加以配重以保证铜滑线能够安全牢靠地处于水平张紧状况，保证轮胎吊的牢靠供电。本次运用的双沟铜滑线是截面积为185平方毫米的铜滑线。
⑤避雷体系规划
线路防雷选用避雷索作为接闪器，运用塔身作为引下线，接地设备运用建筑物根底，内钢筋及根底槽外敷设的人工接地体，塔身与根底避雷带螺栓衔接，基地设备的接地电阻≤4.0Ω。
⑥RTG设备改造
RTG上选用一套集电器(每套四根)保证RTG的牢靠供电，装有双电源切换开关，能够使得RTG的供电办法能够在柴油机电源和滑触线电源两种办法中恣意切换。滑触线集电器的水平摇摆规模保证在1000mm，保证在八级以下劲风搅扰和RTG恰当跑偏的状况下也能够正常供电。滑触线集电器的设备高度以集电器受电碳刷高度核算，确定为24米。
⑦供电体系规划
本项目电源由港区35KV总变引出2路10KV进线电源，接至港区新增高压配电站，再由高压配电站降压至0.45KV后每条作业线的箱式变电站。每条作业线安置2台箱式变压站，可供给8台RTG正常运用。
3.3.3项目施行状况
本工程由同济大学建筑规划研究院规划，上海海得操控体系股份有限公司供给技术支持，上海远东水运工程建造监理征询公司监理，上海港务工程公司承建。在各方尽力下，克服了工期紧、施工条件差等艰难，工程历时5个月按照上港集团节点需求于2008年6月30日全部竣工。
3.3.4项目首要难点
①公司出产作业繁忙，改造工程对平常出产带来较大影响，必需与公司作业部分加强交流、和谐，一起做好现场安全保护作业，以防人员及设备发作安全事故。
②本工程钢布局选用钢管桁架布局，相贯线放样以及手艺焊接作业量大，加工质量和进展操控难度较大。主张规划能够加以改进和优化。
③本工程为立异项目，在往后运用中应不断堆集经历，拟定操作流程。一起应对碳刷等易耗件加强查看，拟定具体的保护养护方案，保证体系正常运转。
3.3.5运转效益剖析
本项目到2008年7月底已投入试运转一个月，总计完结集装箱操作量为19万TEU。经过统计剖析，项目取得了预期的效果。
①社会效益
经过对动力耗费剖析，折组成标准煤，选用柴油发电机单耗为0.976公斤/TEU，选用滑触线供电办法为0.525公斤/TEU，用电比柴油在能耗上节省了46%。
轮胎吊省去柴油发动机后，能够根绝废气排放，下降设备运转噪声，避免对环境的污染。
②经济效益
经剖析轮胎吊选用柴油发电机本钱为4.74元/TEU；选用滑触线供电办法本钱为1.00元/TEU。用电比柴油在本钱上可节省79%，按每台RTG年作业箱量12万TEU核算，年耗费燃油费56.88万元核算，耗费电费12万元，每台一年可节省45万元，按32台RTG装备核算，一年节省运转本钱1440万元人民币，按本项目总投资额5500万元核算（包含设备改造），投资回收期为3.8年。
4、结束语
节能降耗作业不只影响公司本身利益，对处理整个国家甚至全球的动力和环境疑问也起到至关重要的效果，具有十分深远的含义。沪东公司轮胎吊高架油改电项目在施行过程中得到了上海世界港务集团股份有限公司的大力支持和协助，一起我公司将在集团领导下自始自终的展开节能降耗作业，为节省动力和改进环境做出尽力。
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