福建船舶工业：岸电电缆容量计算的科学基础

福建船舶工业：岸电电缆容量计算的科学基础

福建船舶工业作为重要的船舶制造和航运中心，对岸电电缆容量的计算有着严格的要求。科学的基础计算方法不仅有助于提高能源利用效率，还能有效降低船舶运营成本。本文将详细介绍岸电电缆容量计算的方法及其在福建船舶工业的应用实例，帮助从业者更好地理解和掌握这一关键技术。

近年来，福建船舶工业在绿色转型方面取得了显著成绩。目前，福建省已建成9个电动船舶示范应用场景，包括闽江、厦门/福州港拖、厦门鼓浪屿、宁德福安赛江、宁德三都澳、莆田湄洲湾、莆田木兰溪、宁德古田翠屏湖和三明大金湖景区等。这些示范项目不仅涵盖了江、河、湖、海等不同场景，还实现了电动货船、电动拖轮、电动游船、电动渔业辅助船等多种船型的示范应用。

以“闽江会客厅”为例，这是福建首艘自主设计建造的纯电动大型高端客船，搭载了宁德时代302A磷酸铁锂电池。该船采用冗余型配电架构，所有用电设备均具备防爆功能，确保了航行安全。与传统燃油船相比，每小时可节省650元，全年可节省燃油费用超过26万元，加上减少配1名轮机长，全年运营成本可节省近40万元。

岸电电缆容量的计算是确保船舶在使用港口供电时安全、稳定运行的关键环节。以下是详细的计算方法和注意事项：

纯直流电路

[ P = UI \quad 或 \quad P = I^2R \quad 或 \quad P = \frac{U^2}{R} ]

其中：(P) 是功率（W），(U) 是电压（V），(I) 是电流（A），(R) 是电阻（Ω）。

单相交流电路

[ P = UI\cos\varphi ]

其中：(\cos\varphi) 是功率因数，对于白炽灯等阻性负载，(\cos\varphi = 1)，则 (P = UI)。

三相交流电路

[ P = \sqrt{3}UI\cos\varphi ]

对于三相阻性负载，若 (\cos\varphi = 1)，则简化为 (P = \sqrt{3}UI)。

注意事项

• 环境温度影响：温度升高会降低电缆载流量。根据实际敷设环境选择合适的校正系数进行调整。
• 并联根数修正：若多根电缆并联使用，需考虑并联根数对载流量的影响，并应用相应的校正系数。
• 功率因数与效率：考虑用电设备的实际功率因数和运行效率，以准确估算需求。

为了规范岸电设施的建设和使用，国家和行业制定了一系列标准。例如：

• 《码头船舶岸电设施工程技术标准》GB/T 51305
• 《靠港船舶岸电系统技术条件》GB/T 36028
• 《码头岸电设施建设技术规范》JTS 155-2019
• 《码头岸电设施检测技术规范》JTS 155-1-2019
• 《港口船舶岸基供电系统操作技术规程》JT/T 815

最近，由江苏科技大学牵头制定的两项国家标准《GB/T 43767.1-2024 船载岸电受电设备 第1部分：低压岸电箱》和《GB/T 43767.2-2024 船载岸电受电设备 第2部分：高压岸电箱（柜）》正式实施。这两项标准分别针对低压和高压岸电箱的技术要求、试验方法、检验规则等进行了详细规定，填补了国内相关标准的空白。

尽管福建船舶工业在岸电技术应用方面取得了显著进展，但仍面临一些挑战：

1. 技术标准统一：虽然已有多个相关标准，但在实际应用中仍需进一步统一和协调。
2. 成本问题：岸电设施的建设和改造需要较大的初期投资，如何平衡成本和效益是关键。
3. 运营模式：岸电设施的运营和维护需要建立可持续的商业模式。
4. 政策支持：需要持续的政策引导和支持，以推动岸电技术的广泛应用。

总体而言，岸电技术作为船舶节能减排的重要手段，其发展前景广阔。随着技术的不断进步和标准体系的完善，岸电技术将在福建乃至全国的船舶工业中发挥越来越重要的作用。