Rapport

 Prosjektets problemstilling

Det skal designes et belastningskar for å kunne frembringe elektriske laster for generatorer eller evt. andre strømkilder. Utgangspunktet er det eksisterende designet til Lofoten Elektro og er tenkt konstruert med et isolert plast-kar som fylles med vann. Karret skal brukes for å teste trefasede strømkilder og trenger da 3 sonder som senkes i vannet. Sondene vil få tilført spenning fra strømkilden som skal testes.

I utgangspunktet er vann isolerende så det eksisterende designet bruker sjøvann. De faktorene vi tror spiller en rolle i belastningen er følgende:

·         Salinitetsnivået i vannet

·         Arealet til sondene som er under vann

·         Avstanden mellom sondene

·         Temperaturen i sonder og væske

Vi må nok også bruke sjøvann på grunn av tilgjengelighet. Vi ser for oss at om vi skalerer ned det samme designet vil sondene havne nærmere hverandre, men salinitetsnivået vil være det samme, dermed vil resistansen være lavere. Disse faktorene tror vi vil medføre problemer med overoppheting og evt. for store strømmer eller i verste fall kortslutninger.

Denne typen belastningskar baserer seg i utgangspunktet på en eldre oppfinnelse som kalles en væske-reostat, bare at denne er bygd med 3 sonder fordelt med 120 graders forskyvning. En nyere teknologi som benyttes til samme formål kalles en «load bank» og baserer seg på varmeelementer. Disse ser ut til å være dyrere, men den største utfordringen er at de veier mye. Fordelen med et belastningskar er at vannet kan tømmes ut etter bruk og karet kan enkelt fraktes. Ved å kunne tilby testing ute ved små brygger kan man få testet en del fiskebåter som ellers ikke ville vært interessert i å utføre denne viktige testen.

Elektriske anlegg på maritime fartøy dimensjoneres etter bruksbehovet fartøyet vil ha, det vil alltid være ulike behov til forskjellige typer fartøy. Det er likevel en fellesnevner for alle med framdrift fra en dieselmotor, de er avhengige av å omdanne mekanisk energi til elektrisk energi for å operere fartøyet på en sikker måte. I de fleste tilfeller tilføres strømmen fra en generatorer som er tilkoblet skipets fremdriftsmaskin, der behovet er større vil det også brukes rene hjelpemotorer som kun har som hensikt å omdanne mekanisk energi til elektrisk energi.

På alle fartøy vil det være sikkerhetskritiske funksjoner som må opprettholdes for hindre og avverge skade på personell og materiell. Dette kalles kritisk last og kan være typisk brannpumper, lensepumper, manøvreringssystem, lanterner, nødbelysning, kommunikasjonsutstyr, radar etc.

Når man dimensjonerer generatorer til det elektriske anlegget, skal den minste generatoren alltid kunne forsyne kritisk last. Det Norske Veritas stiller krav til testing av nye generatoranlegg og ved ombygginger som vil påvirke karaterestikken til motoren og derav generatoren (jf. FME § 6 [1]/

NEK 410.401.53 & .57 [2]). Slike endringer kan f.eks. være bytting og modernisering av eksosanlegg, dieselpumper og ventiler på motoren. Disse kravene gjelder for fartøy over 15m og/eller de som har en generator som kan levere >50kVA.

Vi kan anta at ikke alle fartøy utfører disse nødvendige testene av nød-forsyningsanlegget, dette er typisk på de mindre fartøyene over 15m. Både fordi redere ikke er klar over gjeldene regler, men også fordi det ikke plukkes opp av kontrollorganet fra DSB.

Dette er noe vi i «Lofottorskan» ønsker å gjøre noe med. Ved å lage en mer mobil og kompakt belastningstester vil vi gjøre det enklere å tilby belastningstest på generatorer på mindre fartøy over 15m, det vil også være aktuelt å utføre testen på båter under 15m dersom hoved-tilførselen ikke tilføres fra 12/24V batterianlegg.

Dersom vi klarer å presentere et kompakt design som er rimelig å bygge for Lofoten Elektro kommer dette til å bli konstruert. Vi må samtidig undersøke andre alternativer og konkurrerende løsninger, slik at vi har anledning til å konkludere om vår løsning er best for Lofoten Elektro sitt formål.

Vi har da kommet fram til følgende hovedproblemstilling:

«Hva vil være den beste måten å utvikle en belastningstester på, som passer i en varebil og samtidig fører til enklere og sikrere testing?»

Forskningsspørsmålene har vi valgt ut fra hva vi tror vi må finne svar på, for å kunne besvare problemstillingen på best mulig måte.

·         Hvordan kan vi oppnå tilstrekkelig kjøling, selv med mindre avstand mellom sondene?

·         Hvilke andre alternativer enn belastningskar finnes?

·         Hvilke parametere kan utnyttes for regulering av strømtrekket?

·         Hva er den beste måten å automatisk dokumentere måleresultater under testingen?

·         Hvilke andre bruksområder kan belastningstesteren benyttes til enn test av maritime generatorer?