0 前言

传统轮胎式集装箱龙门吊（通称“场桥”，简称RTG）（如图 1）通过柴油发动机带动发电机组供电，是码头上名副其实的“油老虎”。针对传统港口龙门吊油耗大、粉尘噪音污染严重，且港口独特气候条件下设备耐久性要求高等特点，我们对龙门吊“油改电”低架安全滑触线的安装施工进行研究，通过采用低架滑触线供电方式替代柴油发动机供电，解决了能耗高、污染物排放高、设备耐久性差等问题，实现了港口码头的绿色运营。

该技术通过优化基础结构和滑触线架设高度，使得改造施工也只在 RTG 下部进行，降低投入成本。在滑触线结构上安装限位纠偏和?；ぷ爸靡蕴岣甙踩阅?，并采用滑动小车自动取电技术远程控制双电源切换装置以实现市电与柴电快速安全转换，可在司机室内通过按钮远程控制小车的伸出、缩回、取电、切断功能，双电源切换装置可以快速将市电与柴电安全无隙转换，实现安全转场。在正常作业区域可保证 RTG 的大车全速行走，方便快捷，效率高。采用该技术的集装箱堆场 RTG 运行安全稳定高效，能节省大量燃油费成本，每年减少了大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及碳粉尘等空气污染物排放，消除柴油发电机组的噪声对港内及周边环境的影响，获得了良好经济和社会效益。

1 工艺特点

1.1 通过技术改良，利用原厂地面作为立杆基础，基础结构简单。优化滑触线架设搭设高度，改造施工也只在 RTG 下部进行，初期投入成本低。钢结构上设置反光板与 RTG 上安装的检测元件组成防碰撞系统，保证作业的安全可靠。

1.2 针对一般“油改电”转场需要人工手动切换电源低效率问题，通过技术改造，采用滑动式自动小车取电技术，通过安装在 RTG 和滑触线结构上的限位，纠偏和?；ぷ爸?，可在司机室内通过按钮远程控制小车的伸出、缩回、取电、切断功能，双电源切换装置可以快速将市电与柴电安全无隙转换，实现安全转场。在正常作业区域可保证 RTG 的大车全速行走，方便快捷，效率高。

1.3 采用的安全滑触线是定型产品，改造完后可按照国际标准施工，安全滑触线和专用的集电器，人或物不会直接接触带电体，供电的可靠性和安全性高。

1.4 安全滑触线架设高度低，不受大风大雨影响，在雨天可靠作业，不需针对台风做特殊设计，经济安全。

2 工艺原理

该系统是机械结构自动化与供配电装置紧密结合的系统，机械结构自动化分为机械接驳机构和取电小车两部分，利用 PLC 控制机械接驳机构（集电小车）的动作，实现对集电小车的导入和导出安全滑触线、以及收放集电小车等动作，以达到 ERTG 在箱区作业时安全取电和断电的功能，如图 2 所示。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工流程

龙门吊低架安全滑触线配电系统改造工艺流程为：测量放线→基础施工→钢构件安装→滑触线搭设→配电柜安装及电缆敷设→接地与防腐→ERTG防雷系统→安装快速切换装置→测试与试验→调试运行。

3.2 操作要点

⑴ 测量放线

单个堆场的滑线支架长约 236m，每 6m 安装一个钢结构支架，立柱与导轨之间采用螺栓连接；两组滑触线挂接在钢结构支架上，接头处偏差要求：高度

误差≤±0.15mm、水平误差≤±0.15mm。

⑵ 基础施工

根据现场实际情况，钢立柱分为混凝土基础和植筋基础，植筋基础根据堆场地面情况分为抽芯钻植筋基础和冲击钻基础，如图 3 所示。

⑶ 钢结构安装

立柱与轨道、滑触线支撑座和混凝土基础的连接均不得采用焊接，而采用长孔螺栓连接，配套尼龙防松螺母，留有膨胀、调整间隙。每跨桁架拼装完成后，利用叉车液压系统控制货叉和门架上下左右与倾斜运动，将桁架顶升分段抬吊就位。立柱和桁架连接的两端采用人工辅助定位，两端连接螺栓完全自由穿入固定孔时，后用长孔螺栓连接固定，如图 4 所示。

⑷ 滑触线搭设

在安装现场把每 6m 一根的滑触线套上所需的悬挂座，再把滑触线悬挂在支架上，进行全线连接，在滑触线全线长超过 200m 时应加装伸缩装置，在引 接 电 源 线 进 线时，可在每 6m 一根的接头处引接。为使导电器与滑触线有良好的跟踪性能和接触能力，导电器与滑触线应安装在同一垂直、水平方向?；ハ叩髌降髦蓖瓯虾?，要对整体做二次检查调整，滑触线主体防护外壳与导体间隙不大于 2mm；与轨道中心高度偏差小于±15mm，纵向偏差 小 于±15mm，扭曲度小于 15mm 10m。如图 5～6 所示。

⑸ 配电柜安装及电缆敷设

不锈钢配电柜的基础槽钢应随土建基础一起埋设，安装底座应有避震措施，配电柜的防护等级为IP55，不允许上端面进线。电缆展放前要将电缆的规格、型号、数量、电缆支架、桥架的形式和数量，供配电设备的位置，电缆敷设途径，电缆排列位置与施工图纸逐一核对。三相四线制电缆铠装的钢带在进入

配电箱后用铜辫与配电箱体接地点连接，如图 7。电缆穿越有可能造成机械损伤的如跨越道路部分，采用埋地玻璃钢纤维管，承插式连接，引上或转弯部分采用双壁波纹管连接。

⑹ 接地与防腐

南沙港区土壤为人工抛石棱体回填砂基床，钢结构滑触线支架防雷接地体直接埋入地下，接地体长2.5m，采用底端削尖后进行了热浸锌处理的∠50×5角钢与 40×4 镀锌扁铁搭焊连接制成垂直埋设的金属接地钢钎，经锤击钎入基础土层下，接地体顶面埋深不小于 0.6m。为减小相邻接地体的屏蔽效应，接地体的水平间距应不小于 5m，焊口处补刷 2 道银粉漆。

雨水沟槽内钢立 柱 基 础 接 地 装置，利用钢结构作为接地线，采用 40×4 镀锌扁钢沿沟壁敷设，引上与每个立柱底板钢板串联方式焊接连接。接地干线在堆场滑触线配电箱基础下与接地极相连接。电缆沿电缆沟敷设时，顺电缆套管敷设路径 同 时 敷 设 一 条40×4 镀锌扁钢，使得钢立柱、配电盘柜、电缆线路、接地极之间形成连续导体，如图 8 所示。

⑺ 测试与试验

在高压试验设备和高压引线周围进行试验时，操作人员与高压电回路应具有足够的安全距离，10kV 电压等级时安全距离不得小于 0.7m；试验结束后，应对直流试验设备及大电容的被测试设备多次放电，放电时间 1min 以上；做直流耐压试验时，试验电压按每级 0.5 倍额定电压分级升高，每阶段停留 1min，记录好泄漏电流。

在全线运行时，滑触线小车轮与导轨不得有打滑和跳动现象。在 RTG 试运行期间，抽查滑触线连接器、供电器、集电器的升温不能超过 20℃；碳刷在滑

触线内须无振动地运行，碳刷接触处没有火花。自动取电小车连续 8h 内 50 次转场操作无故障测试。

4 技术关键控制点

4.1 该技术滑触线的安装采取相线和零线并排在同一水平面的形式，对立杆及导轨的安装精度要求非常高，施工前应做好**的测量放线，安装过程中严

格控制安装精度。

4.2 滑触线供电装置的滑触线结构必须安全可靠，选择定型产品，具有足够的?；ど杓?，即使在暴雨中也不能产生漏电现象，按国家相关规范施工。

4.3 钢结构的防锈处理是耐久度及安全性能的保证，采用两级标准，初始涂装采用**质量标准，安装过程中漆面损坏的缺陷补涂时采用二级质量标准。

5 工程实例应用效果

广州南沙港区集装箱堆场龙门吊作业系统的低架安全滑触线“油改电”项目，自 2009 年 8 月开始组织实施，至 2013 年底累计投入改造资金近 1.1 亿元，完成了 52 台龙门吊和配套堆场的改造工作，累计节省燃油费成本近 1.2 亿元，仅 2013 年经改造的南沙港区集装箱堆场龙门吊就较传统的柴油龙门吊节省燃油费用成本 3630 多万元，每年节约营运成本可达 8％~10％，相当于节约 4800t 标准煤，并且每年减少二氧化碳排放超过 1.2 万 t。通过大量减少柴油机组，减少了设备的故障率，从而减少了机械设备的维修保养，实现港口的绿色运营，对于国内港口的绿色改造项目具有较高的推广价值。