港口多功能低压大容量岸电接电箱电路的制作方法

low-voltage shore connection systems(lvsc)]，该标准在前言中说明：“60309的本部分所述单一类型的插头、插座—船用连接器和船用输入口(以下简称为附件)，专门适用于将船舶连接到iec/ieee80005-3标准所述的岸上低压岸电供电系统。”[this part of60309 applies to a single type of plug,socket-outlet,ship connector and ship inlet,hereinafter referred to as accessories,intended to connect ships to dedicated shore supply systems described in iec/ieee 80005-3]，并说明“1ec 60309的本部分适用于带有接地触点和四个控制触点的三相附件”[this part of 1ec60309 applies to three-phase accessories with an earth contact and with fourpilot contacts]。iec 60309-5：2017在第5章“标准额定值”规定岸电系统的附件“最大交流工作电压为690伏50/60赫兹”[the maximumac operating voltage is 690v 50/60hz]，“最大额定电流为350a”[the maximumrated current is 350a]，并规定“插头、插座、船用连接器和船用输入口的额定值应为最小预期短路电流16ka(有效值)1s，最大额定峰值耐受电流为40ka”[the plug,socket-outlet,ship inlet and ship connector shall be rated with a minimum prospective short-circuit current withstand of 16ka root mean square(rms)for 1s,and with a maximum ratedpeak withstand current of40 ka]。
[0008]
iec 60309-5：2017标准给出了标准额定值为690v、350a的插座/插头标准结构图与船用连接器/船用输入口标准结构图，其主触点和控制触点均为l1+l2+l3+e+p1+p2+p3+p4，与iec/ieee 80005-3标准对岸电连接附件的触点布置相一致，请参见说明书附图1、附图2。ccs最新发布的船舶建造规范修改通报，明确要求船载低压岸电箱的输入口插接件应符合公认的iec 60309-5：2017标准或其他等效的标准。


技术实现要素：

[0009]
本实用新型的目的在于提供一种港口多功能低压大容量岸电接电箱电路，接电箱的岸电接口符合国际标准，确保兼容性，接电箱具备防雷电与电涌过电压的功能，接电箱能防止插接件带电插拔，接电箱满足国际标准要求的保护要求，接电箱备有岸电指示和计量仪表，接电箱电路原理满足故障安全原则的设计要求。
[0010]
本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：
[0011]
一种港口多功能低压大容量岸电接电箱电路，包括三相防雷电与电涌保护器spd、接电箱主断路器q、三相多功能监视器mps、熔断器1fu、熔断器2fu、熔断器3fu、熔断器1f、熔断器2f、熔断器3f、熔断器4f、熔断器5f、电流互感器t、电源指示灯h、多功能仪表p，主断路器q配置电子脱扣器pr222ds/pd，所述三相防雷电与电涌保护器spd的一端接地，另一端分别经熔断器1fu、熔断器2fu、熔断器3fu接港口岸电电源的a相、b相、c相，所述三相多功能监视器mps的l1端、l2端、l3端分别经熔断器1f、熔断器2f、熔断器3f接港口岸电电源的a相、b相、c相，所述多功能仪表p的l1端、l2端、l3端分别与三相多功能监视器mps的l1端、l2端、l3端相连，所述多功能仪表p的n端与港口岸电电源的n相相连，多功能仪表p的in端接地，电源指示灯h接于三相多功能监视器mps的l1端、l2端之间，接电箱主断路器q的主触点进线端的四极分别与港口岸电电源的n相、a相、b相、c相相连，接电箱主断路器q的主触点出线端四极分别与接电箱插座xs的n端、l1端、l2端、l3端相连，安装于岸电电源主电路的电流互感器t为星形接法，电流互感器t二次绕组一端接地，另一端分别接多功能仪表p的ia端、ib端、ic
端，接电箱主断路器q的故障脱扣信号指示触点sy的两端接于接电箱插座xs的p3端、p4端之间，熔断器4f、熔断器5f的一端与dc24v电源正、负极相连，熔断器4f的另一端与接电箱主断路器q的失压线圈yu的一端相连，接电箱主断路器q的失压线圈yu的另一端接接电箱插座xs的p1端，熔断器5f的另一端与切断按钮1s、三相多功能监视器mps的输出继电器r1动合触点15-18端、三相多功能监视器mps的输出继电器r2动合触点25-28端串联后接接电箱插座xs的p2端。
[0012]
本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
[0013]
前述港口多功能低压大容量岸电接电箱电路，其中三相防雷电与电涌保护器spd的型号为3
×
ovr bt2 3n-8ka/20us；三相多功能监视器mps的型号为cm-mps.43；多功能仪表p的型号为im301。
[0014]
前述港口多功能低压大容量岸电接电箱电路，主断路器q配置的电子脱扣器pr222ds/pd带无线通讯单元bt030，无线通讯单元bt030连接在主断路器q前面板的测试连接器上，通过5g手机或手提电脑下载运行数据和进行通讯。
[0015]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：接电箱的岸电接口符合国际标准，确保兼容性，接电箱具备防雷电与电涌过电压的功能，接电箱能防止插接件带电插拔，接电箱满足国际标准要求的保护要求，接电箱备有岸电指示和计量仪表，接电箱电路原理满足故障安全原则的设计要求。
附图说明
[0016]
图1是iec60309-5；2017给出的标准额定值插座/插头结构图；
[0017]
图2是iec60309-5：2017给出的标准额定值船用连接器/船用输入口标准结构图；
[0018]
图3是港口多功能低压大容量岸电接电箱电路原理图；
[0019]
图4是港口多功能低压大容量岸电接电箱与船载低压单回路岸电箱供电图；
[0020]
图5是岸电连接方式示意图。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0022]
如图3所示，一种港口多功能低压大容量岸电接电箱电路，包括三相防雷电与电涌保护器spd、接电箱主断路器q、三相多功能监视器mps、熔断器1fu、熔断器2fu、熔断器3fu、熔断器1f、熔断器2f、熔断器3f、熔断器4f、熔断器5f、电流互感器t、电源指示灯h、多功能仪表p，主断路器q配置电子脱扣器pr222ds/pd，电子脱扣器使用dc24v电源供电，所述三相防雷电与电涌保护器spd的一端接地，另一端分别经熔断器1fu、熔断器2fu、熔断器3fu接港口岸电电源的a相、b相、c相，所述三相多功能监视器mps的l1端、l2端、l3端分别经熔断器1f、熔断器2f、熔断器3f接港口岸电电源的a相、b相、c相，所述多功能仪表p的l1端、l2端、l3端分别与三相多功能监视器mps的l1端、l2端、l3端相连，所述多功能仪表p的n端与港口岸电电源的n相相连，多功能仪表p的in端接地，电源指示灯h接于三相多功能监视器mps的l1端、l2端之间，接电箱主断路器q的主触点进线端的四极分别与港口岸电电源的n相、a相、b相、c相相连，接电箱主断路器q的主触点出线端四极分别与接电箱插座xs的n端、l1端、l2端、l3端相连，安装于岸电电源主电路的电流互感器t为星形接法，电流互感器t二次绕组一端接
地，另一端分别接多功能仪表p的ia端、ib端、ic端，接电箱主断路器q的故障脱扣信号指示触点sy的两端接于接电箱插座xs的p3端、p4端之间，熔断器4f、熔断器5f的一端与dc24v电源正、负极相连，熔断器4f的另一端与接电箱主断路器q的失压线圈yu的一端相连，接电箱主断路器q的失压线圈yu的另一端接接电箱插座xs的p1端，熔断器5f的另一端与切断按钮1s、三相多功能监视器mps的输出继电器r1动合触点15-18端、三相多功能监视器mps的输出继电器r2动合触点25-28端串联后接接电箱插座xs的p2端。
[0023]
接电箱电路中的电气元器件型号规格请见表1。
[0024]
表1港口多功能低压大容量岸电接电箱电气元器件表
[0025][0026]
本实用新型的技术特征如下：
[0027]
⑴
接电箱的岸电接口为国际标准，确保兼容性。
[0028]
我国海事局发布的《船舶与海上设施法定检验规则》及ccs发布的船舶建造规范，把船舶分为国际航行海船、国内航行海船及内河船舶。iec/ieee80005-3和iec60309-5发布的有关低压岸电连接系统的技术标准，显然是针对国际海船连接港口低压岸电，即国网公司q/gdw 11468.2-2016规范所述港口岸电设备中的低压大容量电源向船舶供电。除邮轮、冷藏集装箱船等船型外，海船对低压岸电的需求量如同iec/ieee80005-3第7章的表1“连接数量与电力需求及电压的关系”[number of connections as a function of power demand and voltage]所述，需求容量通常为250kva～1000kva，其中容量250kva(相当于440v/328a或690v/209a)为单回路连接岸电。港口接电箱的插座和插头是岸电输出口，船载岸电箱的船用连接器/船用输入口是岸电输入口，两者之间的兼容性是保证船舶方便连接岸电的前提。否则，无法推动船舶靠港期间使用岸电。
[0029]
接电箱的岸电输出口采用国际标准规定的“标准额定值”ac690v、50/60hz、350a，触点为国际标准l1+l2+l3+e+p1+p2+p3+p4，适用于向符合iec/ieee80005-3和iec60309-5标准的船载低压岸电箱供电。由于船、岸两侧岸电受电与供电装置的接口均为国际统一标准的附件，单一类型，容量相符，确保了兼容性和使用方便。
supply system requirements]：“相序应为l1-l2-l3或1-2-3或a-b-c或r-s-t，逆时针方向。在lvsc通电或并联之前，相序指示器必须指示正确的相序”[the phase sequence shall be l1-l2-l3 or 1-2-3or a-b-c or r-s-t,counter clockwise.a phase sequence indicator must indicate correct sequence prior to energizing or paralleling lvsc]，按此规定将接电箱的相序保护按正相序设定；在三相电压正常和相序正确时，mps的2只输出继电器r1、r2均吸合，其动合触点15-18、25-28接通欠压控制回路；当过电压时r1复位，欠电压时r2复位，当三相电压相序不正确或(和)缺相或(和)相不平衡超过阈值或(和)mps器件及其线路损坏时，r1与r2均复位，触点15-18、25-28复位切断控制回路，确保故障安全。
[0047]
⑽
接电箱可适用于不同电制的船舶连接岸电。
[0048]
接电箱主断器q为4极(a、b、c、n)，船舶电力系统为三相三线绝缘系统，或中性点接地的四线系统，或利用船体作为中性线回路的三线系统的船载低压岸电箱，均可与接电箱连接。
[0049]
⑾
接电箱安全控制电路能满足国际和国内标准/规范的各项安全技术要求。
[0050]
接电箱用船岸联动原理与互锁原理建立的安全控制电路，能做到下列任何一种情况下，主断路器q无法合闸，已合闸时瞬时跳闸：
①
辅助电源失电；
②
插接件连接失效(安全电路未建立)；
③
连接岸电的柔性电缆故障；
④
紧急切断设施动作；
⑤
mps未吸合或已复位；
⑥
船侧岸电断路器故障跳闸；
⑦
预留的港口其它保护与联锁装置中任一保护动作。
[0051]
⑿
有利于港口低压大容量岸电接电箱产品实现标准化。
[0052]
接电箱电路中的电气元器件选型全部为标准电器产品，其中岸侧供电点岸电输出与船侧受电点岸电输入接口均为国际标准的单一类型附件，标准统一；接电箱内各元器之间全部为国际标准和ccs规范规定的硬线连接，易于制造，便于维护，有利于港口低压大容量岸电接电箱产品实现标准化。
[0053]
接电箱应用举例：
[0054]
如图4所示，使用“舰船接入低压岸电专用软电缆”(以下简称柔性电缆，中国专利号：201920185630.8)，将接电箱和“船载低压单回路岸电箱”(以下简称岸电箱，中国专利号：202010263258.6)进行连接，岸电箱与接电箱的连接方式，符合iec60309-5:2017标准的图501和qgdw11468.4-2015规范的图a.1所介绍的岸电连接方式，如图5所示。
[0055]
本实用新型的低压大容量岸电接电箱电路工作原理如下：
[0056]
⑴
当港口岸电电源接至接电箱进线端a、b、c、n，如果三相电压正常和相序正确，mps的2只输出继电器r1、r2均吸合，其动合触点15-18、25-28接通欠压控制回路，允许q合闸；如果三相电压相序不正确或(和)缺相或(和)相不平衡超过阈值或(和)mps器件及其线路损坏时，r1与r2均复位，触点15-18、25-28复位切断控制回路，q无法合闸。
[0057]
(2)如图4所示，接电箱一侧的插头xp安装在柔性电缆岸侧端部，船用连接器xp1安装在柔性电缆船侧端部，当xp插入接电箱的插座xs和xp1插入岸电箱的输入口xs1后，接电箱主断路器q和岸电箱主断路器qf的欠压脱扣回路接通。
[0058]
⑶
将接电箱的q和岸电箱的qf合闸，岸电接通。
[0059]
⑷
船侧可将按钮开关sa断开，不允许接电箱合闸。
[0060]
⑸
接电箱的主断路器q因过载、短路等故障脱扣，辅助触点aux的故障脱扣信号指
示触点sy的15/16动断，切断船侧岸电箱主断路器qf的欠压回路使qf跳闸。
[0061]
⑹
接电箱的三相多功能监视器mps监测到过电压时触点r1复位，欠电压时触点r2复位，当三相电压相序不正确或(和)缺相或(和)相不平衡超过阈值或(和)mps器件及其线路损坏时，r1与r2均复位，触点15-18、25-28复位切断q的欠压控制回路，q跳闸。
[0062]
⑺
当发生雷电或电涌过电压时，三相防雷与电涌保护器spd动作，将雷电与电涌形成的过电压泄放入地。
[0063]
⑻
在试图带电拔除船侧连接器xp1或岸侧插头xp的过程中，安全控制回中的控制触点p1、p2、p3、p4因先于主触点断开，使船岸两侧欠压保护回路失电，使断路器q与qf同时跳闸；船侧连接器xp1或岸侧插头xp未完成插接前，接电箱的q无法合闸，故不会发生带电插接。
[0064]
⑼
岸侧接电箱或船侧岸电箱(包括连接岸电的柔性电缆和辅助电源)发生故障保护动作时，或接电箱的切断按钮1s未复位，或岸电箱的切断按钮s未复位，由控制触点p1、p2、p3、p4建立的安全回路被切断，船、岸两侧断路器均无法合闸，已合闸的瞬时跳闸。
[0065]
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种港口多功能低压大容量岸电接电箱电路，其特征在于，包括三相防雷电与电涌保护器spd、接电箱主断路器q、三相多功能监视器mps、熔断器1fu、熔断器2fu、熔断器3fu、熔断器1f、熔断器2f、熔断器3f、熔断器4f、熔断器5f、电流互感器t、电源指示灯h、多功能仪表p，主断路器q配置电子脱扣器pr222ds/pd，所述三相防雷电与电涌保护器spd的一端接地，另一端分别经熔断器1fu、熔断器2fu、熔断器3fu接港口岸电电源的a相、b相、c相，所述三相多功能监视器mps的l1端、l2端、l3端分别经熔断器1f、熔断器2f、熔断器3f接港口岸电电源的a相、b相、c相，所述多功能仪表p的l1端、l2端、l3端分别与三相多功能监视器mps的l1端、l2端、l3端相连，所述多功能仪表p的n端与港口岸电电源的n相相连，多功能仪表p的in端接地，电源指示灯h接于三相多功能监视器mps的l1端、l2端之间，接电箱主断路器q的主触点进线端的四极分别与港口岸电电源的n相、a相、b相、c相相连，接电箱主断路器q的主触点出线端四极分别与接电箱插座xs的n端、l1端、l2端、l3端相连，安装于岸电电源主电路的电流互感器t为星形接法，电流互感器t二次绕组一端接地，另一端分别接多功能仪表p的ia端、ib端、ic端，接电箱主断路器q的故障脱扣信号指示触点sy的两端接于接电箱插座xs的p3端、p4端之间，熔断器4f、熔断器5f的一端与dc24v电源正、负极相连，熔断器4f的另一端与接电箱主断路器q的失压线圈yu的一端相连，接电箱主断路器q的失压线圈yu的另一端接接电箱插座xs的p1端，熔断器5f的另一端与切断按钮1s、三相多功能监视器mps的输出继电器r1动合触点15-18端、三相多功能监视器mps的输出继电器r2动合触点25-28端串联后接接电箱插座xs的p2端。2.如权利要求1所述的港口多功能低压大容量岸电接电箱电路，其特征在于，所述三相防雷电与电涌保护器spd的型号为3
×
ovr bt23n-8ka/20us；三相多功能监视器mps的型号为cm-mps.43；多功能仪表p的型号为im301。3.如权利要求1所述的港口多功能低压大容量岸电接电箱电路，其特征在于，主断路器q配置的电子脱扣器pr222ds/pd带无线通讯单元bt030，无线通讯单元bt030连接在主断路器q前面板的测试连接器上，通过5g手机或手提电脑下载运行数据和进行通讯。

技术总结
本实用新型公开了一种港口多功能低压大容量岸电接电箱电路，包括三相防雷电与电涌保护器SPD、接电箱主断路器Q、三相多功能监视器MPS、熔断器1FU、熔断器2FU、熔断器3FU、熔断器1F、熔断器2F、熔断器3F、熔断器4F、熔断器5F、电流互感器T、电源指示灯H、多功能仪表P，本实用新型接电箱的岸电接口符合国际标准，确保兼容性，接电箱具备防雷电与电涌过电压的功能，接电箱能防止插接件带电插拔，接电箱满足国际标准要求的保护要求，接电箱备有岸电指示和计量仪表，接电箱电路原理满足故障安全原则的设计要求。要求。要求。


技术研发人员：常冀凡 张志鹏 丁笑寒 周洋
受保护的技术使用者：江苏中智海洋工程装备有限公司
技术研发日：2020.12.30
技术公布日：2022/3/8