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本土化船舶主配电板发展策略的研究

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本土化船舶主配电板发展策略的研究

发布日期:2018-12-16 作者:骆宁森,刘建忠 点击:

        随着国内造船配套行业的不断进步与发展,船舶主配电板和电站自动化管理系统的本土化配套生产已日益成熟。船舶主配电板和电站自动化管理系统从品牌合作、引进,到消化、吸收,已逐步发展成为本土化船舶主配电板生产的主流。但是如何进一步开拓高档次、高质量、高品位的船用主配电板本土化的生产资源,进一步赶上并超过国外同类同行业产品的技术水平,适应日益发展的先进船舶的大功率电站、电推进电站、高自动化程度的电站管理系统船舶的需要,本土化船舶配电板的发展不但要引进、合作、消化、吸收,还要在这个基础再创新发展,这是本土化船用主配电板行业需值得重视和研究的课题。

1 重视主配电板结构的安全性能型式认可试验

        随着船舶电站的发展,其配电板的功能对船舶来讲越来越显得重要。船舶电网的失电,将对船舶安全造成致命的影响。因此,船舶配电板的安全性也是至关重要的。以往为了保证配电板的安全质量性能,通常厂商比较注重对器件的选用,往往忽视了其器件的载体———柜体安全性能的重视。因为主配电板在正常使用时,柜体的安全性能是表现不出来的。配电板在出厂时都要进行各种试验并经第三方认证,但是这些出厂试验只是偏重功能试验,包括介电强度试验、绝缘测试等常规试验和爬电距离、电气间隙等常规检查,不可能对载体进行短路、耐热、耐潮、抗震动试验,从而无法确定配电板是否满足安全可靠性能指标,给日益发展的高性能船舶的配套主配电板留下了安全的隐患。为了提高配电板的安全性可靠性,应对柜体的安全性能指标进行验证,将设计标准化的主配电板送往有资质的专门检验、试验机构部门,按照新的IEC60439标准进行型式试验,再针对在试验过程中发现的问题进行改进。试验成功后的配电板柜体可作为标准化设计固定下来,使主配电板按此标准生产,这就为大批量生产主配电板提供了有效的安全可靠性和质量可靠性保证。新的安全型式试验项目一般包括介电性能试验、短路耐受强度试验、温升试验、震动试验、电气间隙、爬电距离试验、机械操作试验、防护等级试验等。例如某厂开发的MB301M配电板就是按照全新的安全型式认可试验要求而开发的新一代船用主配电板,具有很高的结构安全性和质量可靠性。

2 重视电站电网系统的选择性保护设计

        随着船舶自动化的程度越来越高,各种自动化设备对电源的依赖越来越重。为了保证船舶电网的安全运行,有关船级社的规范规则对船舶电网系统保护作了明确规定。各保护电器的性能及布置应能提供完善协调的自动保护,以保证在某处发生故障的情况下,通过保护电器的选择性作用,确保无故障重要设备电路的供电连续性。这样一来对整个船舶电站以及配电板的选择性保护提出了更高的要求,船舶电站的选择性分析报告成为船级社审图时必须审的文件。对于整个船舶配电系统除了一些厨房设备和非重要的照明系统之外,每1个分配电的节点和其所供电的下级负载都要具有选择性保护。

        选择性保护可分为电流选择性和时间选择性。电流选择性是用无限流型开关,通过设定不同的短路脱扣电流值来实现的。时间选择性是用开关脱扣器或者继电器和开关内部脱扣延时装置配合来实现。船用主配电板选择性保护是通过计算和绘制脱扣曲线图表的方法来分析确定实现的。要注意发电机电流保护值和大电机的起动电流相互协调,正常的星———三角马达起动电流在额定电流的6~10倍,这还取决于马达的启动负载转矩。而发电机短路保护设定通常不超过其2.5倍的额定电流,这样的话大电机的功率一般只能是发电机容量的1/3以下,才能满足起动电流不超过发电机的短路保护电流。因此在配电板设计时,应充分注意到这一点。否则,应该采取适当的措施。

3 重视自动化电站管理配置的配套方式转变

        在早期,由于技术原因,配电板生产厂商一般不提供自动化的电站管理解决方案。在当时条件下,采取由自动化配置的电站管理系统解决了配电板和自动化系统信号的传输和管理。由自动化系统配置的电站管理,通常是采用由自动化系统厂商提供相关模块给配电板厂商,由配电板厂家安装、接线,由配电板厂家和自动化系统厂家配合调试。随着船舶电站自动化程度的提高和发展,由自动化系统厂商配置的船舶电站自动化管理系统的缺陷也显现出来,主要表现在:一是船厂协调工作量大,在前期技术协调中,要花一定的时间协调配电板与电站管理系统之间的接口及功能划分,在后期还要协调模块提供的时间安排,调试安排等;二是影响生产周期。电站自动化管理模块需要船厂随自动化一起提前订货,到货后还要清点、发运至配电板厂家,往往协调复杂,时间紧凑。在配电板厂家和实船调试时,也需要自动化厂商派技术人员参加,并一同向认证机构和用户提交,生产进度容易受到影响;三是出现问题时会出现扯皮。由于造船的特点,难免会出现一些问题,如器件损坏、功能欠缺等,会出现配电板生产商和自动化生产商之间的接口扯皮现象,影响到船厂配套调试的顺利。

        目前,一些国外专业生产的电站自动化管理模块和控制模块进行设计组合,由配电板厂家进行软件编程,将配电板与电站自动化管理系统一起集成设计,这是一种再创新设计和配套趋势。这不仅有效解决上述问题,而且能实现配电板控制线路与功率管理系统最优化设计。无论是可靠性还是降低成本都具有极好的优势。由于通讯技术的成熟,在配电板和自动化系统之间的信号传输已经非常简单,物理接口一般只要采用RS485/422就能有效解决,省去了船厂大量电缆和接线工作量。

4 重视合作品牌的服务网络建设

        本土化产品配套如何处理好滞后的全球服务网络建设,使自己的品牌产品延伸船东到的终生服务,也是本土化品牌产品需重视的问题。配电板厂商要做大、做好、做强,就必须建立自己的服务网络。建立全球服务网络并非困难,只需与全球各重要港口的专业化程度高、能提供维修服务的专业公司进行洽谈合作,授权代理自己品牌的维修服务,从而搭建自己的配电板服务网络。当然,也可以利用原合作品牌的售后服务技术网络,将售后服务部分划分到合作的另一方,解决合作初期的网络服务问题。

5 结语

        除上述本土化船用主配电板在发展中需重视的几项问题外,还需要认真研究新产品工艺的创新和开发,使之能更好地易安装、易操作、易保养维修,提供更为方便、完善、快捷的元件、网络和手册,确保售后技术支持的快速反应性及备件的快速可获得性,以及采用客户一站式服务模式,使本土化船用主配电板的配套真正与国际品牌产品配套接轨,赶上和超过世界先进水平,成为中国船舶配套的拳头产品。


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