0 引言

目前，集裝箱碼頭貨物的堆砌，普遍使用大型輪胎式集裝箱門式起重機 （RTG) 作為主要起吊裝卸設備，以前的RTG類似于可移動的大型吊車，是以柴油

機作為動力的，由于RTG龍門吊的噸位高，馬力大，而且柴油機效率低, 無功消耗大，RTG平時待機時間較長，使柴油機白白浪費了大量的動力，實際使用率不到50%。 隨著全球能源的日益緊張，大油耗成為港口的沉重負擔。 而且柴油機故障較多，現(xiàn)場維修量較大，一旦停運就會造成港口貨物的堆壓。 另外，柴油機組的噪音很大，碳排放量高，是空氣污染的主要元兇。因此，盡快實行油改電改造成為新時期港口企業(yè)走出困境，提高國際競爭力的重要手段。

1 港口油改電種類及實施方法的優(yōu)缺點

港口節(jié)能減排作為國家水運工程工作的重點，一直都在不斷地探索中，各種節(jié)能減排技術(shù)也在不斷研究與推廣，其中，輪胎吊油改電改造，是直接改變輪胎吊的供電方式， 將市電引入輪胎吊的供電系統(tǒng)中，大大提高港口裝卸貨物的效率，降低運營成本，并且解決了港口的污染與噪音問題，得到了廣泛的推廣和應用。

油改電的方法很多，*常用的有兩種。 一種是電纜卷筒供電方式，就是在輪胎吊的一側(cè)安裝一套電纜卷筒系統(tǒng)，電纜卷筒被放置在電纜槽溝中避免被沉重

的RTG碾壓， 將接電箱中的市電通過電纜拖動接入RTG，源源不斷地為RTG提供電能。為確保安全，必須采用低壓供電， 這樣就限制了電纜的長度及RTG行

走的距離，需在場地設置多個接線箱，采用人工插拔的形式來增大龍門吊的行動范圍。而人工插拔的供電方式降低了RTG的使用效率， 一般在小的集裝箱碼頭采用。

還有另一種油改電方式，就是采用低空架設滑觸線的供電方式，在輪胎吊的一側(cè)搭建滑觸線，將RTG上的取電端通過滑觸線上的集電器與滑觸線滑動接觸取得電能，源源不斷地給RTG供電。

2 滑觸線供電方式的油改電方式

2.1 手動插拔式油改電方式

在2011 年*初的油改電項目中， 供電方式設計為手動插拔切換方式，如青島港一期、天津東方海陸、寧波港二期、天津聯(lián)盟國際等。 這種供電方式比較簡單，類似于橋式起重機（行車）的側(cè)面滑觸式供電方式，在兩個相鄰的箱區(qū)之間的通道上每隔一段距離設置一根金屬立柱，上面架設剛性滑觸線，滑觸線高度絕緣，通過在上面滑動的裝有碳刷的集電器取電。 根據(jù)海測路側(cè)的不同，分為單側(cè)（L型）和雙側(cè)（T型）滑觸線通道，整條長度為1km左右，在箱區(qū)兩頭的滑觸線支架頂端放置閃燈，用于夜間的警示燈，由安裝在立柱上的開關(guān)盒控制，開關(guān)盒內(nèi)安裝時控開關(guān)，可以設定好閃燈的開關(guān)燈時間，防止夜間輪胎吊或其他移動物體撞到滑觸線立柱上。在滑觸線兩端各配有1個上電箱（又稱地面柜），用于給滑觸線供電，上電箱的開關(guān)也由手動控制。 當輪胎吊進入到箱區(qū)前，RTG仍由柴油機供電， 在RTG駕駛室內(nèi)裝有市電/柴油機供電轉(zhuǎn)換開關(guān)，當輪胎吊駛?cè)胂鋮^(qū)口時，將懸掛在集電器上的小車控制箱的電源插頭接入RTG，操作人員切斷柴油機供電， 轉(zhuǎn)為由滑觸線供電的市電供電模式。

滑觸線上的集電器下懸掛安裝了一個小車控制箱，小車控制箱把集電器從滑觸線上采集的電能通過開關(guān)及控制元件傳送到輪胎吊上，輪胎吊拖動集電器小車控制箱沿滑觸線前后移動，在整個箱區(qū)內(nèi)的裝卸工作完全由市電供電完成。 在作業(yè)結(jié)束或需要轉(zhuǎn)場時，再由操作人員關(guān)閉市電開關(guān)，拔掉插頭，轉(zhuǎn)換為柴油機供電，實現(xiàn)轉(zhuǎn)場和到其他箱區(qū)繼續(xù)工作。

這種手動插拔安裝比較簡單， 改造投入較低，但因為許多環(huán)節(jié)都需要人工操作，效率比較低，而且仍需保留柴油機供電方式。

2.2 自動插拔式油改電方式

隨著油改電技術(shù)的日益成熟，和相關(guān)技術(shù)的大力推廣，在2012年，無錫隆瑪科技股份有限公司配合滑觸線生產(chǎn)廠家研制開發(fā)了新一代自動插拔的油改電切換技術(shù)。 這種自動插拔式的油改電技術(shù)，自動化程度高，許多需由操作人員手工操作的工作，改由傳感器及PLC控制完成，大大提高了工作效率，減少了由于人工操作失誤而發(fā)生的故障，使港口獲得更高的經(jīng)濟效益。

這種自動插拔的油改電技術(shù)也是需在相鄰的兩個箱區(qū)之間架設滑觸線，位置比手動插拔較高。 滑觸線高度絕緣，較手動插拔放置的方向轉(zhuǎn)變90°。同樣通

過在上面滑動的裝有碳刷的集電器取電。根據(jù)海測路側(cè)的不同，也分為單側(cè)（L型）和雙側(cè)（T型），不同的是在輪胎吊上裝有一系列液壓缸延伸機構(gòu)及光電開關(guān)，在箱區(qū)入口處的滑觸線*上方設置一光電初步定位感應板，作為RTG進入箱區(qū)的感應器的接收標志，在滑觸線鋼構(gòu)的*初3m左右的一段距離內(nèi)未放置滑觸線，而是RTG用油動作區(qū)，作為RTG使用柴油發(fā)電到市電的過渡區(qū)域，安裝有小車基準板、喇叭口導向機構(gòu)及感應開關(guān)。 RTG機構(gòu)采用激光檢測方式， 通過PLC 實現(xiàn)RTG自動糾偏。當RTG由柴油機供電時，其開進箱區(qū)后，光電開關(guān)感應到到位信號，輪胎吊上的液壓缸啟動，伸出帶有集電器小車的采電桿到滑觸線上的小車基準板上，感應開關(guān)動作，鎖緊液壓機構(gòu)，使集電小車與基準板可靠壓緊接觸。 隨著RTG的向前移動，集電小車沿基準板向前滑動，慢慢進入滑觸線的導入槽內(nèi)， 引導RTG伸出機構(gòu)上的集電小車進入滑觸線軌道。 采電桿的電刷機構(gòu)插入滑觸線槽內(nèi)，可靠接觸后，電控箱內(nèi)PLC檢測到各點的到位信號及未發(fā)現(xiàn)缺相信號后， 集電器自動鎖緊，PLC發(fā)出電信號給RTG的控制箱，自動切斷柴油機電源，閉合市電電源，RTG 開始由市電供電進行裝卸作業(yè)。同樣，在RTG完成裝卸作業(yè)需要轉(zhuǎn)場時，執(zhí)行相反的動作，自動將市電供電轉(zhuǎn)化為柴油機供電，采電桿液壓裝置自動縮回。 這樣，整個RTG從進入箱區(qū)到變?yōu)槭须姽╇娫儆墒须娹D(zhuǎn)為柴油機供電， 整個過程無需停機及人工操作，大大提高了RTG的裝卸效率，也避免了RTG停止再啟動時柴油機能源的極大浪費。

自動插拔供電方式避免了手動插拔需要工人操作的缺陷，減少了工人操作時間，整個過程無需停機，大大提高了工作效率，因此，越來越多地被應用到油

改電項目中。

3 結(jié)語

集裝箱港口的油改電改造還有一些不足， 比如，還不能完全摒棄柴油發(fā)電機組、仍然存在著一定的噪音和污染問題，以及柴油機的維修問題，另外，由于保留了市電和柴油機發(fā)電兩種供電方式，一定程度上增加了港口的投入和維護費用。但是油改電技術(shù)大大減少了碳排放，降低了港口的裝卸成本，越來越多地在港口得到應用和推廣。