1 引言
根据澳大利亚国家统计局（ABS）最新数据显示，受东南亚市场需求强劲助推，澳洲活牛出口量逐年递增，屡创新高；澳活牛出口方式依旧是海运为主（超过95%），空运为辅。活牛是澳支柱产业和主要出口产品，未来产量和出口量将逐年增长，加上出口量同期增长的阿拉伯等国家和地区，可以推断牲畜运输船市场前景广阔，未来有稳定的需求基础。而此前有建造经验的船厂多数是欧洲和日韩的部分船厂，目前中国已有部分船厂（如广东中远船务设计建造的4500m？牲畜船）逐渐有建造和改装经验，从建造能力上看，中国船厂没有问题。因此，研究牲畜船设计建造如何满足AMSA规范要求，以适应逐步增长的市场需求，势在必行。
2 货舱供电系统设计
牲畜船有别于一般货船之处在于，其货运对象是牛羊等活物，因此AMSA MO43（Marine Orders Part 43， issue 6，以下简称MO43）章节中主要是对货舱供电系统的要求。其要求必须有两路完全独立的电源（发电机）向货舱牲畜系统设备供电，为一组电源服务的系统不允许服务于另一组；即设计和布置的一般前提为，任何一个单点故障不会造成两组电源同时失效。以4500m？牲畜船为例，供电单线图见图1：
2.1 主用电源
MO43中关于主用电源的描述是基于SOLAS II-1/41中关于船舶主电源的要求，即一般货船主电源的要求。但对于牲畜船来说，船舶负载这一概念不仅包含一般商船正常运行的负载，同时必须包含牲畜所需设备的负载要求；因此在进行电力负荷计算时，对负载的考虑较之一般商船来说，应更加周全：
以4500m2牲畜船为例，该船选用3台1050kW主发电机，和一台相同功率的轴带发电机作为主电源供电。正常载货航行时，单台发电机或轴发以约92%的负载率满足正常工况所需。包含货舱牲畜设备，如货舱抽送风机，照明，淡水泵污水泵等负载的正常运行。如图1所示，电源由机舱的主配电板通过联络开关向货舱主用、备用配电板供电，再由货舱主用、备用配电板向牲畜设备供电。货舱设备供电为冗余设计，具体在下文描述。
2.2 备用电源
MO43中要求牲畜船需配备备用电源，即服务于牲口设备所需的备用电源。出于经济性考虑，牲畜船单独配置了发电机组，该发电机组独立于船舶日常使用的应急发电机组，专门作为牲畜设备应急供电使用。
首先，备用发电机组应完全按照SOLAS II-1/45关于应急电源中电缆型号，电缆敷设，电缆材质，电缆接线和照明回路的要求，同时要求电缆不能穿过危险区域（SOLAS II-1/45.5.3要求）。
其次，备用电源的电缆及相关设备（接线盒，分电箱等），不允许穿越包含主用电源所经过的区域，或者与主用电源相连续的区域。这就决定了，备用电源无论在空间布置或是其延伸分布上，必须是一个完全“独立”的存在。设计者进行区域划分、电缆路径规划等设计时，都要考虑到其独立性的特点，避免交叉。
再次，以牲畜船实际运营工况出发，考虑停泊的经济性，备用发电机通常要兼作停泊发电机来使用。由于装卸货物对象为活物，牲畜船对港口的选择有一定的妥协性（如内河农场），当停靠的码头无法提供岸电时，备用发电机要作为港泊工况的电源使用。因此在发电机容量选择和计算时，应充分考虑这一工况的负载；同时，要求备用发电机通过货舱配电板对主配电板反供电，以满足停泊设备的使用要求。
以4500m2牲畜船为例，如图2，该船选用1台415kW作为备用发电机，在主电源失电的状态下以53%的负载率向货舱设备供电，满足应急工况；当其作为停泊发电机时，以86%的负载率满足停泊工况。
3 牲畜服务设备冗余设计
MO43中12款中规定牲畜船所配备的牲畜系统和设备需满足维护保养的要求。作为对供电系统冗余的补充，牲畜设备也必须有足够的冗余，从而保证设备的单点故障不会造成全船或船上部分系统的故障，所涉及的系统设备如下：
i. 通风系统
ii. 饮用水系统
iii. 饲料喂养系统
iv. 照明系统
v. 污水排放系统
以上系统的冗余，并非是对整个系统的复制，诸如管路，电气线路，泵组等设备或系统，当其中一组故障或需维护时，应保证另一组能够正常运行；即原则是任何单点故障均不能影响系统正常功能。以下仅以4500m？牲畜船货舱通风系统为例，介绍其供电冗余设计，其他系统设计原则上相同，本文不做赘述。
如图3所示，货舱风机组合启动器安装于货舱配电板内，从而满足了两组启动器在空间上分隔的要求；同时货舱主用备用配电板均为主用电源和备用电源供电（前文已作叙述），电源也满足了隔离和冗余的要求；最后为每台风机设置一台电源转换箱，用以实现两路电源的自动切换和联锁，以满足两路电源非同时供电的要求。值得注意的是，为了避免主用备用电缆布线时的交叉，电源转换箱最好放置在风机本地位置，而非另寻设置空间安装，这样可以保证两路电源的走线更易分开，对后期生产设计放样提供便利。
4.结束语
牲畜船相对于一般商船，根据载货对象的不同，对货舱供电设计提出了更高的要求。本文根据AMSA MO43的要求，结合已完工交付的牲畜船，对其货舱供电设计进行了简要的介绍，相信随着全球化经济一体化的进一步发展，牲畜船的比重会越来越高，对电力系统设计的应用也会越来越广。