Socket di động cấp nguồn điện bờ cho các tàu container tại cảng Hamburg một cách nhanh chóng và linh hoạt

Nhu cầu đặt ra: Cấp nguồn điện linh hoạt tại cầu cảng, không phụ thuộc vào vị trí tàu neo đậu.

Yêu cầu: Hệ thống cấp nguồn linh hoạt, đảm bảo việc di chuyển cáp nặng trên cầu cảng một cách an toàn, nhanh chóng và gọn gàng.

Ngành ứng dụng: Điện bờ (Shore power)

Thành công cho khách hàng: Hệ thống iMSPO cho phép di chuyển chính xác điểm kết nối nguồn điện bờ đến vị trí neo đậu của tàu. Nhờ đó, mức độ an toàn, hiệu quả vận hành và hiệu quả chi phí tại cảng được nâng cao.

Một tàu biển có nhu cầu điện năng tương đương với một thị trấn nhỏ. Khi cập cảng, nhu cầu này thường được đáp ứng bằng các máy phát điện diesel trên tàu, khiến các cảng biển trở thành một trong những nguồn phát thải khí nhà kính lớn. Cảng Hamburg cũng đang tích cực triển khai các giải pháp nhằm giảm phát thải khí nhà kính ròng tại các bến cảng.

Điều này đang dần thay đổi với giải pháp cấp điện bờ, nơi tàu được cung cấp điện thông qua kết nối tại cầu cảng. Các tàu container được trang bị hệ thống điện bờ thường có tang cáp trên tàu cho phép kết nối hai cáp với cầu cảng. Tuy nhiên, vấn đề phát sinh khi vị trí tang cáp trên tàu không trùng khớp với vị trí kết nối trên cầu cảng.

Cảng Hamburg cũng phải đối mặt với thách thức này. Việc chọn một vị trí cố định phù hợp để lắp đặt socket cấp điện bờ gần như là không khả thi. Các tàu với kích thước và cấu hình khác nhau liên tục cập cảng với tần suất cao, đồng thời lịch neo đậu được sắp xếp linh hoạt hằng ngày nhằm tối ưu hoạt động bốc dỡ. Các điểm kết nối cố định trên cầu cảng làm hạn chế phạm vi kết nối và chiều dài kéo cáp.

Bên cạnh đó, việc di chuyển các tuyến cáp lớn trên cầu cảng thường chậm và kém hiệu quả. Các cáp dễ bị mài mòn khi bị kéo lê trên mặt đất hoặc trở thành nguy cơ vấp ngã khi nằm trên sàn.

Vì vậy, cần một hệ thống linh hoạt cho giải pháp cấp điện bờ, đồng thời đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn IEC/IEEE 80005-1, Phụ lục D. Phụ lục D quy định các tiêu chuẩn cơ khí, điện, quy trình an toàn và phương pháp thử nghiệm đối với các hệ thống kết nối điện bờ cao áp tại các bến container.

igus Mobile Shore Power Outlet (iMSPO) là "socket" di động đầu tiên có thể được sử dụng để kết nối tàu tại bất kỳ điểm nào dọc theo bến tàu trên chiều dài lên đến 400 mét. Cảng container Hamburg (CTH) dựa trên ba trong số các hệ thống này, di chuyển dọc theo bến tàu trên khoảng cách 300, 150 và 110 mét.

Các hệ thống mô-đun và có thể cấu hình thường được sử dụng trong các thiết bị đầu cuối container, du thuyền, RoRo và omni. Tại CTH, iMSPO được sử dụng trên kết cấu thép được sản xuất đặc biệt sử dụng không gian trống phía trên thiết bị đầu cuối. Hệ thống được phát triển đặc biệt cho không gian hạn chế phía trên bức tường lũ và nơi cần có lối ra vào tự do cho lối thoát khẩn cấp trên bến tàu. Vị trí nâng cao cho nguồn điện và các bộ phận chuyển động của toa xe với hộp ổ cắm (socket box trolley) luôn đảm bảo đủ khoảng cách với mặt đất và với nhân viên làm việc ở đó. Ngoài ra, thiết kế không yêu cầu xem xét chắn bùn và đảm bảo hoạt động trơn tru trên các khu vực quan trọng của thiết bị đầu cuối.

Các thanh ray được tích hợp trong kết cấu thép của iMSPO, trong đó xe đẩy với socket di động được lắp đặt. Xích điện rol e-chain được thiết kế cho các hành trình dài và tải nặng di chuyển trong hệ thống ray, đảm bảo dẫn hướng dẫn an toàn và đáng tin cậy cho cáp nguồn hoặc cáp động cơ dọc cầu cảng, chẳng hạn như cáp động cơ chainflex CFCRANE. Xích dẫn cáp E4.56 cũng hỗ trợ dẫn hướng cáp ở đoạn cuối hướng đến panel, trong khi các bộ giảm căng chainfix đã được gắn trên cáp nhằm kéo dài tuổi thọ vận hành. Hệ thống cảm biến tùy chọn cũng có thể giám sát tình trạng của xích và cáp.

Ngay khi tàu cập bến tại CTH, hệ thống iMSPO sẽ được di chuyển đến điểm kết nối. Nắp bảo vệ của hộp ổ cắm tự động mở ra, cáp từ tàu được kết nối, sau đó nắp được đóng và khóa để đảm bảo vận hành an toàn. Toàn bộ quy trình có thể được điều khiển thông qua một bộ điều khiển duy nhất. iMSPO cũng đã được thử nghiệm theo tiêu chuẩn IEC/IEEE 80005-1 dành cho hệ thống kết nối điện bờ cao áp.

Việc kết nối tàu với hệ thống điện bờ có thể hoàn tất trong vòng chưa đến 15 phút và chỉ cần tối đa hai nhân sự phía cầu cảng. Nhờ đó, cảng Hamburg có được sự linh hoạt tối đa trong vận hành đồng thời giảm chi phí lắp đặt, vận hành và bảo trì.