引 言

目前电力轮胎式场桥自动转场使用较多的是滑触线取电方式，滑触线供电方式是沿着轮胎式场桥行驶轨道外侧设置滑触线供电线路和集电小车轨道，该轨道上设有沿着滑触线运行取电小车。轮胎式场桥滑触线主要包括高架滑触线和低架滑触线两种型式。

高架滑触线受电高度在 25 m 以上，滑触线支架高且基础受力大，防风和防雷防电要求高，建设费用及维护成本较高。低架滑触线架设高度一般在 3~4 m 左右，支架钢结构受力较小，建设成本较低；滑触线设置在堆场间的盲道上，不占用堆箱空间，对堆场没有特殊要求，且低架滑触线不受大风大雨影响，维护方便，后期维护管理成本也较低，如图 1。

天津港联盟国际集装箱码头 2010 年完成场桥“油改电”设施的改造，改造后码头使用市电处理集装箱箱量占总集装箱箱量的 85 %以上，为公司节约大量运营成本。

场桥油改电后采用低架滑触线固定式取电小车供电，人工拔插方式。此种方式结构简单，施工方便，投入成本较低。人工拔插方式进行电源转换过程（以场桥柴电转市电为例）有以下几个步骤：

1）场桥熄灭发动机；

2）电工将插头盖打开；

3）电工将插头安装在场桥插座上；

4）安装好牵引绳；

5）电工在集电小车上合闸送市电。如图 2。

1 人工拔插电方式存在的问题

通过使用，发现场桥转场时利用人工拔插电进行电源转换的方式存在诸多问题。

1.1 占用大量人力资源

为能进行正常插拔电作业，码头专设16名插拔电电工、配备2辆皮卡及8名皮卡司机进行配合。

1.2 电源转换作业时间长，作业效率较低

在公司作业繁忙的时段，经常出现几台场桥同时需要转场的情况，导致场桥等待插拔电电工时间较长，直接影响了场桥的作业效率。

1.3 存在安全隐患

场桥电源转换时插拔电电工对集电小车及插头插座进行直接接触操作，存在安全隐患。插拔电电工户外作业，工作环境差，劳动强度大，有可能出现由于疲劳，人员情绪等因素导致的没有按照操作规程的插拔电操作，存在安全隐患。

1.4 雷暴 雨雪天气不能插拔电操作 ﹑

为保证插拔电电工人身安全，安全操作规程规定在雷暴 雨雪天气情况下不进行插拔电操作。导 ﹑致部分已插电的场桥在雷暴雨雪天气不能拔电转场，直接影响了场桥正常的作业。

1.5 插拔电期间耗费大量资源造成浪费和空气污染

由于等待插电时间较长，场桥转场后利用柴油供电等待，场桥浪费大量的柴油，并且增加了发动机保养和大修的费用。

2 改造目的

为弥补手动转场方式存在的缺陷，解决工作中的安全隐患，提高作业效率，场桥自动转场接电方式的改造势在必行。通过改造实现场桥进出场地完全通过司机在司机室进行取断电操作，无需现场操作及其他人员辅助，可以全天候运行。提高电源转换效率，压缩转场时间，提高作业效率，进一步降低成本，减少空气污染。

3 方案选择

根据调研结果，了解到场桥自动转场技术已经比较成熟，多家码头公司使用了场桥自动转场设备，进行了自动转场的改造。

主要的低架滑触线人工取电方式自动转场改造方案有以下几种：

1）气动结构，此种方案自动化程度较高，控制、检测精度要求高但需配置气源，日久会有故障隐患，改造成本高。

2）受电弓结构，此种方案易于操作，结构简单但体积较大，占用安装空间。

3）电动牵引结构，此种方案采用钢丝绳牵引，随动性较好但结构庞大，对位不便，取电滑入故障多，重量大，行走时小车晃动厉害，使可靠性降低。结合实际运行情况，选择结构简单易于操作的受电弓结构的电动驱动改造方案。

4 自动转场系统

场桥低架滑触线自动转场系统主要包括自动取电小车、地面司机操作站、视频监控系统和场地端头的安装和改造。

4.1 自动取电小车

场桥在转场时通过自动小车上的集电器与低架滑触线连接和脱离完成取断电的动作。自动取电小车安装位于场桥海陆侧的梁上。采用带拉压弹性杆件的取电弓机构，既保证了取电弓有一定的刚性，又保证了自动取电机构在场桥运行在地面不平及与滑触线不平行时，在超过限定的力值后，弹性杆件会自动伸缩，释放多余的破坏力，避免了拉坏滑触线及自身。全电动操作，采用 PLC 控制技术，信息丰富的人机界面显示。

4.2 地面和司机操作站

在司机室和海陆侧地面都设置了操作站，在司机室和地面均能进行自动小车接驳、脱离滑线操作。在地面操作站设置故障显示器，能监控系统运行情况，对运行数据进行统计，对实时故障进行显示和分析。.

4.3 滑线端头的改造

滑线端头改造需要增加立柱，新增立柱在离*外侧立柱 2 m 距离固定在地基上，地基与原滑线相同，在新立柱与*外侧老立柱之间增加对位挡板，滑线端部增加导向喇叭口，作滑线小车进滑线前的导向作用。

4.4 视频监控系统

司机室内设置视频监控系统，在自动小车动作过程中，司机可以利用视频对自动取断电过程进行监控。监控系统有存储功能，能够进行视频回放。

5 改造后的效果

改造后的场桥进出场地完全通过司机在司机室进行取断电操作，无需其他人员辅助。以进场为例，司机进场操作步骤如下：

1）场桥进场时，按照地面喷涂的指示区域进行对位，当到达对位区时，慢速进入对位区，司机室操作盒上的对位指示灯亮，蜂鸣器鸣响，场桥大车自动停止。司机在司机室操作盒上按小车伸缩按钮，此时小车自动进行伸出动作。

2）小车自动伸出完成后，司机室操作盒上自动伸出完成指示灯亮，场桥大车可以慢速向场地内行驶。

3）当场桥进入换电区时，司机室操作盒上换电区指示灯亮，蜂鸣器鸣响，场桥大车会自动停止。

4）场桥进入换电区后，司机要关闭发动机，待发动机完全停机并且司机室操作盒上柴电指示灯熄灭后，将市电/柴电开关选择到市电。待司机室操作盒上的市电指示灯亮起后，场桥进场换电操作完成。

6 结 语

改造后的场桥进出场地完全通过司机在司机室进行取断电操作，无需其他人员辅助。改造后从以下几方面节约了成本：

1）插拔电人员的人力资源成本；2）由于插电等待时间减少，节约场桥等待期间所耗费柴油费用；3）柴油机台时减少，节约的场桥柴油机保养和大修费用；4）节省每年皮卡燃油及维保费用。

场桥取电由人工插拔改造为自动取电后，避免人员与插头插座直接接触，有效避免触电危险，消除了安全隐患；并且场桥可以全天候运行，电源转换效率提高，压缩场桥转场时间，进一步降低作业成本，减少空气污染，效果显著。