◎ 林登山 陳慶輝 汕頭航標(biāo)處

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燈浮標(biāo)匯流插頭的研發(fā)與應(yīng)用

◎ 林登山 陳慶輝 汕頭航標(biāo)處

摘 要：本文介紹一種燈浮標(biāo)“匯流插頭”的研發(fā)與應(yīng)用概況。通過(guò)對(duì)該產(chǎn)品的研發(fā)思路以及在實(shí)際應(yīng)用中的情況介紹，詳述其應(yīng)用前景及其帶來(lái)的航標(biāo)效能保障。

關(guān)鍵詞：浮標(biāo) 插頭 燈器 電纜

1.研發(fā)背景

長(zhǎng)久以來(lái)，燈浮標(biāo)配套的燈器和能源系統(tǒng)以及其他附加設(shè)備，由于各自屬于獨(dú)立的單元，供電線路各自為政，導(dǎo)致電池接頭端接入線頭過(guò)多，不僅容易引發(fā)故障，而且對(duì)維護(hù)造成較大程度的不便（如下圖）。

目前燈浮標(biāo)巡檢存在的問(wèn)題；①燈浮標(biāo)傳統(tǒng)的巡檢維護(hù)須打開(kāi)電池箱，拆開(kāi)電池接線頭才能檢測(cè)電池的容量和太陽(yáng)能板充電情況。②更換燈器或太陽(yáng)能板都必須打開(kāi)電池箱拆卸連接線路，自上而下的重新布設(shè)供電線路。③目前燈浮標(biāo)配套的燈器、太陽(yáng)能板和電池是相互獨(dú)立的，各自通過(guò)導(dǎo)線在電池接線柱處匯集，導(dǎo)致電池接線柱處匯集的線頭太多容易引發(fā)故障甚至正負(fù)極接反。另外進(jìn)入電池箱的燈器供導(dǎo)線和太陽(yáng)能板供電導(dǎo)線太多，在一定程度上造成穿線困難。

2.解決思路

我們通過(guò)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一個(gè)具備匯流功能和不依賴工具快速拆卸的“匯流插頭”，將所有供電和用電設(shè)備在燈浮標(biāo)頂部匯流后僅由一組供電線路進(jìn)入電池箱。由此實(shí)現(xiàn)燈浮標(biāo)日常巡檢維護(hù)的免開(kāi)電池箱檢測(cè)的目標(biāo)。

本產(chǎn)品基于妥善解決一線航標(biāo)工在航標(biāo)巡檢過(guò)程中繁瑣、復(fù)雜的開(kāi)電池箱檢測(cè)的問(wèn)題。通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)和快速拆卸的方法，一方面降低現(xiàn)場(chǎng)的工作強(qiáng)度，另一方面減少發(fā)生工作失誤（正負(fù)極接反）的概率。

“匯流插頭”必須滿足如下要求。①根據(jù)實(shí)際工作需要，要求設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品必須具備模塊化開(kāi)發(fā)并可擴(kuò)展。在將燈器和太陽(yáng)能板燈器材分隔成獨(dú)立模塊的同時(shí)，具備增加器材的擴(kuò)展空間。②“匯流插頭”必須防銹、防紫外線、耐酸堿腐蝕、完全絕緣。插頭處密封性要好，完全防水。③“匯流插頭”要具有工廠預(yù)制的特點(diǎn)，預(yù)制后能防止正負(fù)極接反，配套小部件通用性強(qiáng)。④“匯流插頭”可不依賴工具或用簡(jiǎn)單工具就能快速裝卸，最好能徒手裝卸，簡(jiǎn)便靈活。⑤“匯流插頭”具有自鎖防脫落功能。

3.匯流插頭及其主要技術(shù)參數(shù)

燈浮標(biāo)匯流插頭主要由一個(gè)呈“Y”形的匯流部件，一組具有自鎖功能的插拔接頭組成。（下圖為匯流插頭外觀）

匯流元（部）件技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓：TU V10 0 0V DC/ UL600VDC。額定電流 ：10A-20A。端子規(guī)格：Φ2.0mm。耐電壓：6000V AC（1Min）/2200V DC（1Min）。測(cè)試溫度：-40℃--+85℃。污染等級(jí) 2。防護(hù)等級(jí) ClassII。端子材質(zhì)：銅，鍍錫。接觸電阻 ≤5mΩ。匯流部件材質(zhì) PPO。IP防護(hù)等級(jí) IP67（IEC 60529）。拔出力≥50N。插入力≤50N。阻燃等級(jí)UL94V-0。

插拔接頭技術(shù)要求如下：額定電壓：500V AC/DC。額定電流：6.0A-15A AC/DC。導(dǎo)線規(guī)格： 0.75-2.5mm。端子規(guī)格： Φ2.0m。耐電壓：4000V AC（1Min）。污染等級(jí) ：2。防護(hù)等級(jí)： Class II。端子材質(zhì)： 銅，鍍錫。接觸電阻 ≤5mΩ。插頭材質(zhì) PPO。IP防護(hù)等級(jí) ：IP67（IEC 60529）。拔出力 ≥50N。插入力 ≤50N。測(cè)試溫度-40℃--+85℃。阻燃等級(jí) UL94V-0。

“匯流插頭”這一產(chǎn)品，在于通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)接線模式的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)免開(kāi)電池箱檢測(cè)的目標(biāo)，從而達(dá)到提高工作效率和提升燈浮標(biāo)配套燈器和能源系統(tǒng)可靠性的目的。能較好的解決這一困擾一線航標(biāo)工多年的問(wèn)題。為一線航標(biāo)工巡檢航標(biāo)創(chuàng)造便利條件。

該產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料參考國(guó)際在太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域通用的方案和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合燈浮標(biāo)上實(shí)際使用的特點(diǎn)和需求，在保持與同類(lèi)產(chǎn)品兼容的同時(shí)，符合節(jié)約和適用的原則。

到目前為止，該類(lèi)產(chǎn)品在航標(biāo)領(lǐng)域上應(yīng)用尚屬首次。通過(guò)該產(chǎn)品的使用，燈浮標(biāo)上由原來(lái)幾根電線貫穿燈架進(jìn)入電池箱到現(xiàn)在由一根電線貫穿燈架進(jìn)入電池箱。巡檢檢測(cè)由打開(kāi)電池箱，拆開(kāi)接線頭檢測(cè)到現(xiàn)在拔開(kāi)連接插頭即可檢測(cè)，不僅提高效率，還極大的降低了巡檢作業(yè)過(guò)程的危險(xiǎn)性。雖然產(chǎn)品技術(shù)含量不高，卻實(shí)實(shí)在在的解決了大問(wèn)題。實(shí)用是它的唯一價(jià)值。

即便在燈器一體化發(fā)展大趨勢(shì)下，這一產(chǎn)品依然具有推廣價(jià)值和發(fā)展?jié)摿?。一體化燈器要實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板和電池效能的巡檢檢測(cè)，其附帶的多塊太陽(yáng)能板就必須有一個(gè)匯流點(diǎn)，使用這一產(chǎn)品將匯流點(diǎn)外置就可以輕松實(shí)現(xiàn)免拆卸檢測(cè)。而根據(jù)我們至今對(duì)一體化燈器的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，目前尚沒(méi)有一種產(chǎn)品能滿足汕頭航標(biāo)處轄區(qū)燈浮標(biāo)的實(shí)際使用要求，主要問(wèn)題在于電池容量不足。要解決這一問(wèn)題要么增加電池容量，這將導(dǎo)致一體化燈器太重在海上裝卸異常危險(xiǎn)。要么使用匯流插頭額外增加主電源。

4.推廣應(yīng)用情況及其使用效果

4.1本產(chǎn)品的生產(chǎn)、應(yīng)用、推廣情況

本產(chǎn)品于2014年訂制了部分試驗(yàn)性產(chǎn)品，在汕頭航標(biāo)處潮陽(yáng)航標(biāo)管理站轄區(qū)華能海門(mén)電廠和惠來(lái)海域等20座燈浮標(biāo)上試用。從使用情況看，產(chǎn)品的耐腐蝕性、密封防水性和便利性等各項(xiàng)性能指標(biāo)穩(wěn)定可靠，未發(fā)現(xiàn)由該產(chǎn)品導(dǎo)致的影響航標(biāo)效能的情況。經(jīng)改進(jìn)后，潮陽(yáng)航標(biāo)管理站于2015年，已在轄區(qū)燈浮標(biāo)和使用定位電池的燈樁上全面推行這種匯流插頭。同時(shí)，其他航標(biāo)站的推廣使用正積極進(jìn)行中。

4.2使用本產(chǎn)品所產(chǎn)生的效益

從使用效果看來(lái)，該產(chǎn)品的確有助于降低現(xiàn)場(chǎng)的工作強(qiáng)度和減少發(fā)生工作失誤（正負(fù)極接反）的作用。

該產(chǎn)品配合遙測(cè)遙控?zé)羝魇褂茫奢p易實(shí)現(xiàn)巡檢過(guò)程的免開(kāi)電池箱維護(hù)、檢測(cè)，極大的降低了現(xiàn)場(chǎng)航標(biāo)工的工作強(qiáng)度和危險(xiǎn)系數(shù)，減少不必要的“跳標(biāo)”等危險(xiǎn)動(dòng)作。使用這種匯流插頭的遙測(cè)遙控?zé)羝骱投ㄎ浑姵兀覀兛梢噪S時(shí)判斷燈器和太陽(yáng)能板的工作狀態(tài)。

（1）通過(guò)分析遙測(cè)遙控?zé)羝鲾?shù)據(jù)，可以得知燈浮標(biāo)燈器、電池、太陽(yáng)能板等各部件的性能狀態(tài)。包括充電電壓和電池壓降等，從而判斷故障部位。

（2）通過(guò)分析短時(shí)間內(nèi)電池的電壓變化，可以得知電池的性能指標(biāo)。配合遙測(cè)遙控?zé)羝黛`活控制有效保護(hù)電池。

（3）即便電池被盜、斷線、碰撞失效，白天遙測(cè)遙控?zé)羝饕廊荒芄ぷ?，傳回?cái)?shù)據(jù)。

（4）更換燈浮某一故障部件可不需要拆除全部導(dǎo)線、重新布線。

參考文獻(xiàn)：

［1］孫健.引航與船舶安全［J］.世界海運(yùn)，2008，31（3）：1-2.

［2］孔祥余，劉洪旺，陳伯雄等.淺析我國(guó)海港引航員培養(yǎng)方式［J］.中國(guó)海運(yùn)，201212 （2）：31-32.

［3］朱小民.淺談引航員心理素質(zhì)的培養(yǎng)［J］.中國(guó)水運(yùn)，2012（2）.

［4］方泉根，胡甚平，席永濤.我國(guó)引航機(jī)構(gòu)能力建設(shè)的現(xiàn)狀及對(duì)策［J］中國(guó)航海2012（33）4.103-108.