Kapacitetskontrol af radiobatterier Bachelorprojekt Søren Viisholm Trankjær 19-12-2012 @ Aarhus Maskinmesterskole Kontrolkriterier og parametre i forbindelse med den årlige kapacitetstest af GMDSS radiobatterier ombord på skibe
Navn: Søren Viisholm Trankjær Studienummer: M10259 Dato: Navn: Titel på bachelor rapport: Kapacitetskontrol af radiobatterier Placering: 6. Semester (Bachelor semester) Uddannelsesmål: Professionsbacheloruddannelsen i maritim og maskinteknisk ledelse og drift, bedre kendt som maskinmesteruddannelsen. Uddannelsesinstitution: Aarhus Maskinmesterskole Vejleder: Søren Skøtt Andreasen (SSA) Afleveringsdato: 19-12-2012 Antal tegn med mellemrum: 79273 Antal normalsider: 33
Indhold Forord... 4 1.Abstract... 5 2.Indledning... 6 2.1 Nomenklaturliste... 6 2.2 Problemanalyse... 7 2.3 Afgrænsning... 8 2.4 Problemformulering... 9 2.4.1 Spørgsmålet... 9 2.4.2 Underspørgsmål... 9 3. Metode... 10 3.1 Søgning af information... 10 3.2 Praksis på området... 10 3.2.1 Søfartsstyrelsen... 10 3.2.2 Klassifikationsselskaberne... 10 3.2.3 Radiofirmaerne... 10 3.3 Log af udetemperatur... 11 3.4 Afladningsstrømstyrken... 11 3.5 Projektstyring... 13 4. Undersøgelsesafsnit... 14 4.1 Ude ombord... 14 4.1.1 Dokumentationen ombord... 14 4.1.2 Afladningsstrømstyrken... 16 4.1.3 Temperaturen - batterirummet... 19 4.2 Parametre der påvirker batterikapaciteten... 22 4.2.1 Batterityper... 22 4.2.2 Amperetime-tal... 22 4.2.3 Cut-off spænding... 26 4.2.4 Konstant ift. variabel afladningsstrøm... 28 4.2.5 Elektrolyttens densiteten... 29 4.2.6 Batteristandarder... 31 4.3 Praksis på området... 33 4.3.1 Søfartsstyrelsen... 33 4.3.2 Klassifikationsselskaberne... 34 1
4.3.3 Radiofirmaerne... 35 4.4 Metoden fra SOLAS... 37 4.5 Metoden fra TO... 37 5. Konklusion... 38 6. Løsningsforslag... 41 7. Perspektivering... 43 Bibliografi... 45 Bilag... 47 Bilag 1 Metoden fra TO... 48 Bilag 2 Første svar fra SFS... 49 Bilag 3 Spørgeguide... 50 Bilag 4 Temperaturlog... 51 Bilag 5 FuncGen app.... 52 Bilag 6 SYS. DIS. OF RADIOSTATION.GSI... 53 Bilag 7 FURUNO RC-1500-1... 59 Bilag 8 Radiologbog... 63 Bilag 9 Lærebog i GMDSS s.48... 64 Bilag 10 Lloyd s Register Record of Approved GMDSS Radio Installation... 65 Bilag 11 Microlite USB logger... 72 Bilag 12 Lloyd s register Service supplyer... 74 Bilag 13 Svararket... 75 Bilag 14 Svensk batterikapacitets kalkyle... 76 Bilag 15 Tredje svar fra SFS... 78 Bilag 16 Strømforbruget ombord... 79 Bilag 17 Batterityper... 80 Bilag 18 EN50342-1,2,3,4,5... 82 Bilag 19 Fonden Dansk Standard En50342-1... 83 Bilag 20 Densitet fra forskellige kilder... 85 Bilag 21 Svar fra DNV... 86 Bilag 22 Autoriserede radiofirmaer 03-12-12... 90 Bilag 23 Illustration af arktisk... 91 Bilag 24 Andet svar fra SFS... 92 2
3
Forord Under sidste del af 6.semester på professionsbacheloruddannelsen i maritim og maskinteknisk ledelse og drift, bedre kendt som maskinmesteruddannelsen, skal der udarbejdes et projektforløb som afsluttes med en skriftlig rapport. Med udgangspunkt i dette krav er der her fundet en relevant problemstilling som bliver bearbejdet i denne rapport. Under projektforløbet har undertegnet været i kontakt med bl.a. Søfartsstyrelsen, Lloid s register og DNV. Derudover har mange relevante radiofirmaer været venlige til at besvare spørgsmål i forbindelse med projektforløbet. Der skal lyde en stor tak til alle dem der har brugt tid og energi på at dele deres viden, således at denne rapport nu indeholder relevant empiri. Detaljer fra standarden EN50342-1 i bl.a. bilag 19 vil ikke blive gengivet i den elektroniske udgave grundet ophavsret fra Fonden Dansk Standard. 4
1.Abstract Onboard merchant ships an annual battery capacity test has to be conducted on the GMDSS batteries, according to SOLAS. During my sixth semester I was onboard a tanker and was asked to perform the test. No proper guidance was available onboard, and nobody seemed to know how to carry out the test. The lack of knowledge and the ad-hoc approach to testing prompted this report, which includes Lead-acid batteries and similar types The problem statement focues on the requirements of a proper capacity test. Details which influence the test must be known before testing can commence. Without knowing the characteristics of battery capacity calculation, mistakes can easily be made. The problem is divided into two segments; one concerns the written legislation and recommendations, the second concerns the influence of physical specification such as temperature and discharge current. Furthermore, the Danish Maritime Authority was asked about their knowledge regarding the test. Two Recognised Organisations were asked to contribute their knowledge as well. Finally, companies with expert knowledge in GMDSS equipment were asked about how they interpret the legislation. The actual written requirement of the test is simply that the method has to be appropriate. This vague statement is clearly open to interpretation by any party. SOLAS is translated into Danish legislation (Meddelser B). Because any Danish flagged vessel must obey the legislation, the requirements from SOLAS are effectively brought into force.. During the project a circular ( COMSAR/Circ.32) was discovered and was found to be very informative. The lack of proper documentation onboard the vessel lead to current and voltage measurements on the GMDSS radio batteries. It was however desirable to know the actual consumption of all the radio equipment because these readings might influence the capacity. An old article written by W. Peukert in 1897 was discovered and based on his theory and experiences it is possible to calculate and predict time and capacity. Vessels are moving around the world, and they have to face the weather, pleasant or not. Lead-acid batteries are sensitive to variations in temperature. The temperature must therefore be considered when performing a capacity test, together with other appropriate precautions. The report draws the knowledge from physical specifications, legislation, recommendations, and practical advices from the expert companies. Based on this a solution is constructed in an Excel spreadsheet (Battery capacity calculation & verification model). The main core of the solution is to construct a statement which forms the foundation for a capacity test. On this basis it is possible to determine whether or not a test is passed. Title: Test kriterier og parametre i forbindelse med den årlige kapacitetstest af GMDSS radiobatterier. Author: Søren Viisholm Trankjær Year: December 2012 School: Aarhus School of Marine and Technical Engineering Education: Bachelor of Technology Management and Marine Engineering. 5
2.Indledning Under praktikforløbet var undertegnet påmønstret et tankskib 1 herefter omtalt som skibet. I den forbindelse blev undertegnet bedt om at udføre den årlige batterikapacitetstest (BKT) på skibets GMDSS radiobatterier. Skibet kunne ikke dokumentere at det var udført før og havde fået en anmærkning i en intern audit. Der var desuden ingen ombord, som kunne beskrive en overbevisende metode til at kontrollere batterikapaciteten. 2.1 Nomenklaturliste RO: BKT: GMDSS: SOLAS: SFS/ DMA: LA : SSB: SIMAC: RX: TX: Klassifikationsselskab / Recognised Organisation Batterikapacitetstest Global Maritime Distress and Safety System Safety Of Life At Sea Søfartsstyrelsen / Danish Maritime Authority Åbent blybatteri med flydende elektrolyt / Lead-Acid Singel Side Band Svendborg International Maritime Academy Receive/ Modtage Transmit / Sende 1 LOA:174,2m. Brede: 24,4m. Service speed: 14,5kn. Dødvægt:34824t. Byggeår 2001 6
2.2 Problemanalyse Kaptajnen anmodede om en metode fra den tekniske organisation i rederiet til at teste BKT. Metoden 2 skibet modtog, blev læst kritisk og kun delvis brugt. Ombord på skibet blev der søgt efter en metode i Safety Of Life At Sea (SOLAS) og et pudsige krav blev fundet: metoden skal være passende (Retsinformation- BEK 386 af 27/04/2012) 3. Det må anses for at være en meget vag formulering. Endvidere var der angivet én metode der tilnærmelsesvis lignede en brugbar metode. Tankskibe laver ofte Ship to Ship operationer (STS) og er af samme årsag stadig i søen, men hvad der egentlig definerer ikke at være i søen er uklart. Endvidere sejler tankskibe ofte i det der kaldes for tramp fart, hvilket vil sige at de udlejes til forefaldende ladninger. Modsat rutefart. (Aagaard, Kølle, & Hammer, 2007) Dermed bliver det mere uforudsigeligt hvor og hvornår skibet ikke er i søen. Radioanlægget er et fast monteret anlæg som et givent firma har leveret eller konstrueret til formålet. Kompleksiteten af de elektriske forbindelser kan være uoverskuelige for en uvidende person, men også selv for en med brugerkendskab til radiosystemet. Derfor kan der stilles høje krav til kompetencerne af personen der skal udføre testen. Dokumentationen af radioanlægget er nødvendigvis ikke særlig brugervenlig eller tilstede, hvilket blev tydeligt under søgningen af information ombord. Efter kort tid opstod der en række spørgsmål, kriterier og parametre der ville kunne påvirke en BKT i større eller mindre grad. Rammerne for kontrollen ombord kan bedst beskrives som den diametrale modsætning til intersubjektiv prøvbarhed (Thurén, 2007) Herunder nogle at de punkter der ikke kunne godtgøres for ombord på skibet: Elektrolyttens densitet Temperaturforhold Strømstyrke Kapacitet Standarder Geografisk placering Regler Aktører Dokumentation 2 Se bilag 1 3 Kapitel IV Afsnit C Tekniske krav, Regel 13 Energikilder, 6,2 7
2.3 Afgrænsning De kemiske processer der sker internt i batteriet under opladning, stilstand og afladning bliver ikke behandlet i projektet. Da det kun er praktisk muligt at arbejde eksternt omkring batteriet (med undtagelse af flydende elektrolyt) vil det være de eksterne faktorer der bearbejdes. Endvidere er det ønskeligt at bearbejde emnet generelt, hvis muligt, frem for specifikke batterikonstruktioner. Fokus er lagt på afladningsforløbet og dermed vil opladning og stilstandsforløb generelt ikke blive behandlet. Da skibet var dansk flaget har det været naturligt at tage udgangspunkt i danske regler fra SFS, som også kan stamme fra IMO. Hvis ikke andet er angivet er der taget udgangspunkt i nye batterier. Elektronisk batteritestere og deres funktion har været ønskeligt at undersøge i denne sammenhæng, men det har ikke været prioritet, da kriterier og generel parametre om batterier har haft højere prioritet. I den sammenhæng har det været opprioriteret at få klarlagt kriterierne for en BKT frem for selve udførslen af testen. Således vil der kunne dannes et bedre grundlag for en BKT. Der fokuseres ikke på start strømme kendt fra autobranchen, strømstyrken bearbejdes i afsnittet: 3.4 Afladningsstrømstyrken. Økonomiske aspekter vil som udgangspunkt ikke blive bearbejdet. 8
2.4 Problemformulering 2.4.1 Spørgsmålet I SOLAS kap.4 Regel 13.6.2 står der at batterikapaciteten skal kontrolleres med højest 12 måneders mellemrum, med en passende metode. Men ud fra hvilke kriterier 4 og parametre 5 kan der tages stilling til om kontrollen er godkendt? 2.4.2 Underspørgsmål Hvad er almindelig praksis på området? Hvilke kriterier påvirker testen? Hvilke parametre påvirker testen? Hvem opstiller kriterierne for om testen er bestået eller ej? Er det muligt at opstille en universel metode til at teste batterierne? Er SOLASs metode brugbar? Er TO metoden brugbar? 4 Krav, regler og anbefalinger. 5 Størrelser i matematisk og fysisk sammenhæng. 9
3. Metode 3.1 Søgning af information Der er indledningsvis blev søgt bredt på Århus hovedbibliotek, Bibliotek.dk, Springerlink og Google for at klarlægge vidensniveauet. Derudover er der søgt på søfartsstyrelsens og IMOs hjemmeside. Der er typisk søgt på Lead-acid, Blybatteri, Radiobatterier, GMDSS, Kapacitet, Capacity, og test. Der er søgt på de forskellige ord individuelt og sammensat. Med udgangspunkt i disse søgninger er der åbnet op for informationen på området. 3.2 Praksis på området 3.2.1 Søfartsstyrelsen Da der tilsyneladende ikke findes vejledninger vedrørende BKT i forbindelse med GMDSS udstyr, blev det besluttet indledningsvis at kontakte SFS, da de bør have en dyb og bred viden omkring emnet. SFS blev kontaktet for netop at få deres udtalelser og evt. krav, således at deres udtalelse kunne hjælpe med at opstille rammerne for projektet. Spørgsmålene der er stillet via e-mail har både været åbne og mere lukkede spørgsmål. Eksempelvis spørgsmålet: Hvad er formålet med testen, hvad skal testen vise? er stillet forholdsvis åbent for ikke at påvirke SFS til at svare forudindtaget. Hvis formuleringen havde været: hvad skal batterikapacitetstesten vise? ville svaret jo være indlysende batterikapacitet. Omvendt har det også været nødvendig at fastlægge hvornår et skib ikke anses for at være i søen, derfor er det spurgt direkte ind til det. Spørgsmålene der er stillet vil blive behandlet i afsnittet 4.3 Praksis på området og selvom at SFS er en myndighed vil empirien derfra blive behandlet kritisk. 3.2.2 Klassifikationsselskaberne Indledningsvis var det ønskeligt at inddrage et RO, da de har en rolle vedrørende dette emne. Ønsket blev forstærket af første svar 6 fra SFS. Indledningsvis er Lloid s register og DNV kontaktet, da de anses for at være velanset og anerkendte i den maritime verden. Lloid s register Danmark blev kontaktet via telefon, men da medarbejderne er travlt beskæftiget, har alt kommunikation derefter foregået via e-mail. DNV blev kontaktet via en kontaktformular på internettet og derefter er kontakten ligeledes foregået via e-mail. Det kunne være ønskeligt at inddrage alle RO, under SFS herefter for, at få en større validitet i deres metoder, men det er vurderet at disse to er gode repræsentanter for RO. Empirien fra klassifikationsselskabernes vil ligeledes blive behandlet kritisk. 3.2.3 Radiofirmaerne Der blev allerede på skibet gjort opmærksom på at radiotekniske firmaer også har en rolle inden for dette område. Dog var det svært at overskue, hvilken rolle de har da der var flere aktører på området. Der er som udgangspunkt ingen tvivl om at SOLAS reglerne skal overholdes, men hvorledes den bliver fortolket af radiofirmaerne er uvist. Alle radiofirmaer der er autoriseret under SFS 7 blev kontaktet med henblik på at få deres version af sagen. Umiddelbart var det ønskeligt at besøge alle de forskellige radiofirmaer men da resurserne ikke var til det, blev det indledningsvis besluttet at benytte telefoninterview. Interviewformen var semistruktureret, men som det bliver beskrevet i Interview i praksis kan det være svært at fortolke hvad der egentligt er semi (Trost & Jeremiassen, 2010). Beskrivelsen vil derfor være følgende: Interviewet 6 Bilag 2 7 Bilag 22 10
er struktureret vha. en spørgeguide og emnet er kontrollen af batterikapaciteten. Inden første opkald blev der udarbejdet en spørgeguide 8 denne blev fulgt for at stille ensartede spørgsmål, således at svarene var sammenlignelige. Samtalerne blev forsøgt optaget med en smartphone applikation, men lydkvaliteten af det optagede var meget ringe. Derefter blev der skiftet til Skype, hvilket var en stor forbedring. Under de første samtaler blev det dog hurtig klart, at de adspurgte gerne ville have spørgsmålene på skrift, så de kunne bearbejde spørgsmålene når der var tid og de kompetente medarbejdere var til stede. Spørgsmålene blev derfor overført fra spørgeguiden til e-mail og ligeledes besvaret via e-mail. Empirien er dermed indsamlet med udgangspunkt i én spørgeguide, men mediet hvormed at svarene er indsamlet har været en kombination af telefoninterview og skriftlige besvarelser via e-mail. Spørgsmålene der blev stillet var formuleret så åbne som det kunne lade sig gøre, da det ikke var ønskeligt at påvirke kilden til at svare forudbestemt. Alle svar er samlet i et Excel ark for at gøre det let overskueligt og sammenligneligt. Kildernes svar er anonymiseret i rapporten for ikke at fremstille det enkelte radiofirmas svar som værende god eller dårlig. Der er 8 radiofirmaer ud af de 20 autoriserede firmaer der har valgt, at besvare spørgsmålene. Dette giver en svar procent på 40 %, hvilket er tilfredsstillende set i det lys, at de 20 adspurgte udgør 100 % af mulige adspurgte. 3.3 Log af udetemperatur For at bestemme om udetemperaturen ændrer sig ombord på skibet, har det været muligt at aflæse skibets officielle logbog. I logbogen har den vagthavende styrmand skrevet den aflæste udetemperatur, som han har aflæst på skibets officielle termometre. Termometrene er af typen: Udendørs Email. 22 fra Weilbach. Termometrene er fastmonteret på siden af broen og dermed let tilgængelig for styrmanden under hans vagt. Dette er en del af en styrmands normale rutine under en vagt. Det er muligt at lave en aflæsningsfejl når temperaturen aflæses samt, at lave en skrivefejl når temperaturen indføres i logbogen. Da logbogen er et retsligt bevis om skibets rejse skal indføringen af begivenheder indføres ordentlig og med nøjagtighed (Wittreup, 2004). Derfor er der normalt respekt vedrørende brugen af logbogen. At beskrive usikkerheden i denne måling med procenter er vanskeligt, da den menneskelige faktor spiller ind. Ligeledes er det kun ønskeligt at påvise at temperaturen ændrer sig og ikke at bruge eksakte målinger til en skarp konklusion. Kaptajnen ombord blev spurgt om tilladelse til bl.a. at udtage notater fra logbogen til brug i denne rapport, hvor han gav sin tilladelse. 3.4 Afladningsstrømstyrken Ombord på skibet var det ønskeligt at klarlægge med hvilken strømstyrke at batterierne blev afladet. Indledningsvis var der en klar opfattelse af at Ah-tallet kunne udregnes ligefrem med ladningsstrømstyrken, men som det fremgår af afsnittet: 3.4 Afladningsstrømstyrken er den opfattelse problematisk. Det var dog vanskeligt at måle ved hver enkelt forbruger, da dokumentationen var tvivlsom. Derfor blev det besluttet at måle forbruget direkte ved batterierne når forsyningen til batterierne var frakoblet. Det gav også den fordel at evt. forbrugere der ikke var registeret blev medregnet. Ligeledes blev der også taget højde for virkningsgrader på koblingsudstyret, som var imellem batterierne og radioudstyret. 8 Bilag 3 11
For at fastslå med hvilken strømstyrke at batterierne blev afladet, under normal tilslutning, blev der opstillet et måleskema 9 ude ombord på skibet. Der er blevet taget højde for at batterierne skulle have tid til at stabilisere sig efter at der var blevet slukket for forsyningen, i dette tilfælde blev tiden sat til 20min. Kontakt 1 og 2 blev afbrudt under målingen se Figur 4. Se også Figur 1 der et taget under målingerne. Til at måle spændingen blev der benyttet ét multimeter fra fluke model: 179 og ét tangamperemeter PAN147. Præcisionen af de to instrumenter er forskellig. Multimeteret ligger på 0,09% af den målte DC spænding hvorimod at tangamperemeteret ligger på 2,8% af den målte strøm. Da tangamperemeteret har den fordel at strømkredsen ikke skal afbrydes for at lave målinger og at der ikke var andre måleinstrumenter til rådighed, som istedet kunne måle i samme område (0-40ADC) blev instrumentet valgt til at udføre målingen. Ombord på skibet var der to sæt batterier af 2*12V og det var nødvendigt at flytte tangamperemeteret og voltmeteret. Dette var samtidigt for at identificere om belastningen var ens og om batterierne ville blive koblet parallel idet forsyningen forsvandt, da dette indledningsvis var uvist. For at identificere strømstyrkeforskellen når radioudstyret sender blev der hver gang fortaget fire transmissioner med dertilhørende pause for hvert stykke udstyr, der blev anset for at have forhøjet strømforbrug. Pauserne blev indlagt for at verificere standby strømstyrken. Betjeningen af radioudstyret blev fortaget i samarbejde med den vagthavende styrmand. Da MF/HF (SSB) radioens strømforbrug er afhængig af talen / modulationen der påvirker radioen var det vigtigt at konstruere en tilnærmelsesvis fast måleopstilling. Relevansen bliver understøttet i bogen: Vejen til sendetilladelsen: sidebåndenes amplitude og frekvenser varierer i takt med modulationen (Hessel & Lundbech, 7.udgave 2.oplag) Sidebåndenes amplitude hænger sammen med strømforbruget og der er bl.a. lavet et eksempel i den tidligere omtalte bog (Hessel & Lundbech, 7.udgave 2.oplag) 10 Skibe har normalt ikke funktionsgenerator til radioteknisk brug ombord, så der blev benyttet en smartphone med en funktionsgenerator applikation 11. Smartphonens højtalerende blev lagt ind til radioens telefonrør (mikrofon enden) således at de rørte hinanden. Tonen blev valgt til 1kHz sinus da taleområdet der normalt transmitteres ligger imellem 300 og 3000Hz. Maksimal amplitude blev valgt på applikationen. Det er klart at der kan sættes spørgsmålstegn ved sådan en interimistisk metode, men under de forudsætninger der er til stede ombord på skibet, anses det for at være den pålideligste reference, da andre alternativer eks. var at en person skulle tale/fløjte konstant i radiotelefonrørets mikrofon. 9 Bilag 4 10 Side 54 eksempel 7.3.1 11 Bilag 5 12
3.5 Projektstyring Praktikperioden på 6.semester forløb fra (10-07-2012)-(23-10-2012), men under denne periode var bachelorprojektet ikke prioriteret. Jf. uddannelsesplanen. Desuden var kommunikationsmulighederne ombord på skibet meget begrænset da internet adgang var sporadisk og ekstremt langsom i forhold til kendt danske internet hastighed. 1.november 2012 blev fastsat som starten på projektet og derudfra blev der lavet en skitse over projektforløbet. Indledningsvis var fokus på at indsamle information der var relevant for emnet, med henblik på at afstemme vidensniveauet på området. Afstemningen inkluderede også det materiale, der var indsamlet ombord på skibet. Uge 45 og 46 blev afsat til indsamling og gennemgang af relevant viden. Fra starten var der et ønske om at lave personlige interview med SFS, RO og radiofirmaerne, men da indsamling af grundviden på området blev opprioriteret, blev kommunikationsformen typisk e-mail baseret. I denne sammenhæng skal det fremhæves at det er naturligt at stille relevante spørgsmål når man har relevant viden at spørge ud fra. Ugerne 47 og 48 blev afsat til analyse og sammenfletning af den indsamlede information. Desuden blev spørgeguiden også fremstillet i denne periode. I uge 49 blev radiofirmaerne kontaktet og herefter begyndte der at tegne sig et løsningsforslag. 13
4. Undersøgelsesafsnit 4.1 Ude ombord 4.1.1 Dokumentationen ombord Under praktikperioden har det været ønskeligt at fremskaffe korrekt dokumentation på installationen af radioanlægget. Således ville der kunne tages korrekte forholdsregler i forhold til strømmen hvormed at batterierne blev afladet. Billederne fra skibets batterirum gengives her for, at visualisere hvordan batterirummet er indrettet og hvordan batterierne er mærket. Figur 1 GMDSS radiobatterierne ombord på skibet. Bemærk at der er to sæt a 2*12V. Fra venstre sæt 1. Figur 2 Labelen på siden af ét af de 4 radiobatterier på skibet. 12V 200Ah 1200A (EN) 14
Figur 3 Blokdiagrambeskrivelse over radiostationen. Figur 3 er en tegning der var angivet i manualen for radiostationen (RC-1500-1T). Problemet er at bl.a. de to VHF radioer (Model: FM-8500) der også er installeret på skibet ikke er angivet på tegningen. Dermed viser tegningen ikke det sande billede at de elektriske forbindelser. Figur 4 AC/DC Change over unit/ Power supply unit /Radio Switch box. model: S-5300 Figur 4 er en tegning der også er angivet i manualen for radiostationen (RC-1500-1T). Tegningen er desværre kun vejledende og viser ikke hvordan udstyret elektrisk er koblet sammen. Det kommer til udtryk i det, at der er installeret to batteriladere af typen BC-6158 i blokken (battery charger). Derudover er der også installeret to sæt batterier af 2*12V. Den stiplede linje inde i blokken indikerer, at der tale om en forbindelse men det bliver uklart hvordan de to batterier kobles til udstyret når forsyningen forsvinder. Main supply var også 220VAC og ikke 100VAC som angivet. 15
Under søgningen af information ombord på skibet gjorde maskinchefen opmærksom på, at han havde originale tegninger der kunne hjælpe til at belyse problemstillingen. I bilag 6 er der gengivet en kopi af installationstegningerne for anlægget. 12 Tegningerne var den bedste dokumentation der fandtes ombord efter maskinchefens overbevisning. Desværre er tegningerne igen mangelfulde hvad angår de elektriske forbindelser. Tegningerne angiver opmærkningen af kablerne, kabeldimensionerne og noget af det udstyret, der er installeret. Som det bemærkes på side 4 i bilaget er batterirummet angivet med to batterisæt, hvilket er korrekt. Dog falder gennemskueligheden fra hinanden, da forbindelsen fra batterierne er vist til RC (Radio Console) og ikke til RC-P (S-5300) som angivet i Figur 4. Ud fra de manglende elektriske forbindelser i dokumentationen, blev det indlysende at det var problematisk at fastslå strømvejen ved hjælp af skibets dokumentation. Dette førte til strømmålingerne, angivet i metodeafsnittet. 4.1.2 Afladningsstrømstyrken På bilag 16 er måleresultaterne angivet. Øverst på bilaget ses det at batterispændingen falder efter at forsyningen er frakoblet, dette bekræfter at forsyningen er frakoblet. Derudover ses det også at strømstyrkens polaritet ændres, altså fra at batterierne blev ladet ændres strømretningen nu således, at batterierne aflades. Desuden ses det også at batterispændingen er forskellig hhv. 26,3VDC og 24,9VDC, dette indikerer at batterierne ikke kobles parallelt idet at forsyningen bliver frakoblet. Hvis batterierne var koblet parallelt ville de to spændinger have været identiske. Idet at VHF 1 aktiveres ses det at strømstyrken forøges både på batteri sæt et og to. Da VHF2 aktiveres ses det, at det kun er batteri sæt to s strømstyrke der forøges. Dette indikerer at strømvejene for de to VHF radioer er forskellige og dermed bliver batteri sæt et ikke belastet af VHF2. Det bemærkes at strømforbruget er forskelligt når hhv. VHF1 og VHF2 aktiveres. Som det igen kan ses ved aktivering af MF/HF radioen er det kun batteri sæt to der bliver belastet. Strømstyrken stiger signifikant i 2. forsøg idet at strømstyrken stiger fra 6,2A til 36A. Det skal nævnes at radioen har en nominel sendestyrke på 250W 13 men andre modeller kunne have været 150W, 400W eller 800W 14.I første forsøg med Inmarsat C blev der ikke registeret nogen stigning i strømstyrken. Det viste sig dog ved de efterfølgende 3 målinger at belastning opstår i kort tid <2sek. Dermed kan der stilles spørgsmålstegn ved tangamperemeterets opdateringshastighed og brugerens fokus. Endvidere er sendeforløbet med Inmarsat C ikke ligefrem at taste på en knap, som ved de foregående, men derimod data der behandles og sendes efter princippet: store and forward (Dragø & Petersen, 2006) 15 Dermed bliver sendetidspunktet og længde det svære at bestemme. Som det ses kan der være markante strømstyrkeforskelle når udstyret er i standby/rx eller i sende mode. Derudover er længden af tiden der sendes også afhængig af situationen og udstyret. Under normale omstændigheder bliver MF/HF radioen ikke brugt i det daglige, men kun i tilfælde af nødmeldinger. Det fremgår bl.a. af en søulykkesrapport (Opklaringsenheden, 2002) 16 hvor brugen i en nødsituation af MF radio beskrives. Ligeledes beskrives det at radiotelefoni blev benyttet under søulykken med Sovereign Maersk (Opklaringsenheden, 2000) 17, dog skal det fremhæves i begge situationer, at batteridrift ikke var nødvendig. Som det fremgår af én af siderne i 12 Bilag 6 sheet 4/5 GSI 13 Bilag 6 sheet 2/5 no. 9 GSI 14 Bilag 7 Side 2 15 Kapitel 09 Side 104 3.INMARSAT-C 16 Side 5 øverst 17 Side 5 nederst 16
skibets radio-logbog 18 bliver MF/HF radioen testet dagligt sammen med radioudstyret. Derudover bemærkes det, at der kun i en periode på 10 dage har været ét test opkald fra skibet d. 16-08-12 til Den Helden. Brugen af den største strømforbruger (MF/HF) er netop i de situationer, hvor ulykken er sket. Og i de situationer vil det være antageligt at der foretages væsentlig flere og længere transmissioner end eksemplet fra radiologbogen. Som det ses på bilag 16 er den største strømstyrke 36A. Dette er målt imens MH/HF radioen sendte. Et tilsvarende eksempel er opstillet i Lærebog i GMDSS 19, det skal i denne sammenhæng nævnes at bogen har status som grundlitteratur på Junior officer, Seniorofficer og Skibsfører uddannelsen på Svendborg International Maritime Academy (SIMAC) (SIMAC, Skibsføreruddannelsen, 2012) (SIMAC, juniorofficer, 2012) I bogen angives en samlet belastningsstrøm på 40A når alt udstyr sender. Der er samtidig i dette eksempel angivet at strømstyrken skal halveres til 20A da de angiveligt aldrig sender samtidig. Følgende anbefaling angives i meddelelser B: Følgende formel anbefales til bestemmelse af den elektriske belastning, som reserveenergikilden skal levere til hver enkelt radioinstallation, der er krævet i en nødsituation: 1/2 af strømforbruget ved sending + strømforbruget ved modtagelse + strømforbruget af andre, ekstra belastninger (Retsinformation- BEK 386 af 27/04/2012) 20 Med udgangspunkt i overstående anbefaling er det svært at gennemskue hvad hver enkelt radioinstallation forbruger i standbystrøm (Idle), ud fra målingerne på skibet, men da det er summen af strømforbruget ved modtagelse der skal indgå er målingen brugbar. Mht. strømforbruget ved sending er det muligt at fastslå forskellen i strømstyrken altså delta værdien, dog er det uvist hvor stor en del, standby strømstyrken for det enkelte radioudstyr udgør. Hvis standby strømstyrken fastsættes til 6,6A kan der opstilles en tilnærmede ligning på baggrund af overstående. I dette tilfælde dog kun for batteri sæt to. II eeeeeeeeeeeeeeeeee bbbbbbbbbbbbbbbbbbbb bbbbbb 2 = 0,5 ( II ssssssssss + II IIIIIIII ) + II iiiiiiii + II eeeeeeeeeeee = [AA] II eeeeeeeeeeeeeeeeee bbbbbbbbbbbbbbbbbbbb bbbbbb 2 = 0,5 (4,04 + 3,38 + 28,9 + 4 + 6,6) + 6,6 + 0 = 30,1 [AA] Det bemærkes at der i eksemplet fra Lærebog i GMDSS ikke tages højde for, at det kun er sendestrømstyrken der skal halveres, som det fremgår af meddelelser B. Hvis overstående udregning gentages med metoden fra lærebog i GMDSS fås følgende resultat: II eeeeeeeeeeeeeeeeee bbbbbbbbbbbbbb iiiiii bbbbbb 2 = 0,5 ( II ssssssssss + II IIIIIIII ) = [AA] II eeeeeeeeeeeeeeeeee bbbbbbbbbbbbbbbbbbbb bbbbbb 2 = 0,5 (4,04 + 3,38 + 28,9 + 4 + 6,6) = 23,46 [AA] Som det ses er resultatet en mindre belastningsstrømstyrke. Endvidere hvis der havde været en ekstra belastning var den ikke medregnet i eksemplet. 18 Bilag 8 19 Bilag 9 20 Kapitel IV Afsnit C Tekniske krav Regel 13 Energikilder, 2.2 henvisning 18 17