المياه المالحة هي أحد أسباب فشل الكابلات العادية في البحر. الرطوبة المستمرة، والاهتزاز، والزيت، والتعرض للأشعة فوق البنفسجية، وخطر الحريق، والتوجيه المحكم، والضوضاء الكهرومغناطيسية، والأحمال الميكانيكية يمكن أن تهاجم أجزاء مختلفة من نفس النظام الكهربائي. وبالتالي، لا يتم تعريف الكابل البحري بلون غلاف واحد أو بكلمة 'مقاوم للماء'. ويصبح من الدرجة البحرية عندما يتطابق البناء الكامل وأدلة الاختبار وملاءمة التثبيت مع خدمة بحرية موثقة. تشرح الأقسام أدناه ميزات التصميم الحاسمة والمعايير التي تقف وراءها والأسئلة التي يجب على المشترين طرحها قبل الموافقة على الكابلات للسفن أو الطاقة البحرية أو الأتمتة أو الوصلات المغمورة.

الدرجة البحرية تعني اللياقة المثبتة لخدمة محددة

'الدرجة البحرية' هي وصف للأداء وليس تصميم كابل عالمي واحد. إن دائرة البطاريات الصغيرة، وخزانة التحكم البحرية، ووحدة تغذية الطاقة للمنصة، ومسار تصدير الغواصات تواجه متطلبات كهربائية وميكانيكية مختلفة جدًا. قد يكون الكابل المخصص لموقع ما غير مناسب لموقع آخر حتى عندما يكون كلا المنتجين مقاومين للرطوبة. تبدأ المواصفات الصحيحة بالجهد والتيار ووظيفة الدائرة وطريقة التثبيت والظروف المحيطة والحركة المتوقعة واستراتيجية الحريق وقواعد السلطة المختصة أو مجتمع التصنيف.

وينعكس هذا التمييز في المعايير نفسها. تحدد UL 1426 كابلات القوارب كفئة منتج محددة، بينما تغطي IEC 60092-350 بناء واختبار كابلات الطاقة والتحكم والأجهزة في الأنظمة الثابتة على متن السفن والأنظمة البحرية. يعالج IEEE 1580 الكابلات ذات الجهد من 300 فولت إلى 35 كيلو فولت للسفن البحرية والمرافق الثابتة أو العائمة. توضح هذه النطاقات سبب عدم موافقة المشتري مطلقًا على الكابل البحري من خلال وصف تسويقي واسع النطاق وحده.

حدود الخدمة مهمة أيضًا. لا يتعرض الكابل المثبت داخل غرفة الآلات المحمية لنفس القوى التي يتعرض لها الكابل الذي يتم سحبه عبر قاع البحر. يجب أن تأخذ الأنظمة تحت سطح البحر في الاعتبار اختراق المياه، وتوتر التركيب، والضغط الخارجي، والتفاعل مع قاع البحر، والحماية الميكانيكية طويلة المدى. تتعامل DNV مع شهادة كابلات الطاقة تحت سطح البحر كنظام مخصص بموجب DNV-ST-0359، في حين أن IEC لديها معيار منفصل لكابلات الألياف الضوئية الثابتة على متن السفن وكابلات الألياف الضوئية البحرية. ولذلك فإن الدرجة البحرية تعني الملاءمة المؤكدة للموقع المحدد، وليس الملاءمة التلقائية في كل مكان بالقرب من الماء.

ميزات البناء التي تحدد موثوقية الكابلات البحرية

يجب أن يتحمل الموصل الحمولة المطلوبة مع تحمل التركيب والحركة المتوقعة. يتم تحديد النحاس الذي تقطعت به السبل على نطاق واسع في أسلاك السفن لأن البناء الذي تقطعت به السبل يتعامل مع التوجيه والاهتزاز بشكل أفضل من الموصل الصلب. تعتبر الخيوط المعلبة شائعة في بعض تطبيقات القوارب والربط لأن الطلاء يوفر حماية إضافية حيث تصل الرطوبة إلى المعدن المكشوف، ولكن التعليب وحده لا يجعل الكابل من الدرجة البحرية. قد تستخدم تصميمات الطاقة البحرية وتحت سطح البحر موصلات من النحاس أو الألومنيوم عندما يسمح التصميم المعمول به ومعدل الجهد الكهربي والتوصيلات ومتطلبات المشروع بذلك.

يوفر العزل فصلًا كهربائيًا، بينما يواجه الغلاف الخارجي البيئة. يجب اختيار هذه الطبقات للجمع الفعلي بين متطلبات الحرارة ومياه البحر والزيوت والوقود والمواد الكيميائية وأشعة الشمس والتآكل والنار. ان قد يكون الكابل المقاوم للزيت مناسبًا حول الآلات أو الأنظمة الهيدروليكية أو معدات المعالجة، لكن مقاومة الزيت لا تثبت تلقائيًا ملاءمتها للغمر المستمر. وبالمثل، أ يجب أن يتمتع الكابل المقاوم للتآكل بالتصنيف الكهربائي الصحيح وسلوك الحريق والتصميم الميكانيكي الصحيح. تتناول المواصفة القياسية IEC 60092-360 على وجه التحديد الخصائص الكهربائية والميكانيكية والخاصة لمواد العزل والتغليف الخاصة بالكابلات الموجودة على متن السفن والكابلات البحرية.

ويجب أيضًا تحديد مقاومة الماء بدقة. إن الرش العرضي والهواء الرطب والفيضانات المؤقتة والتركيب الدائم تحت سطح البحر ليست شروط اختبار متكافئة. أ يمكن أن يستخدم الكابل المقاوم للماء هياكل عازلة وعازلة مقاومة للرطوبة للبيئات الرطبة، في حين أن تصميمات الطاقة البحرية قد تضيف أشرطة طولية لمنع الماء، وحواجز شعاعية، وأغماد معدنية، وحماية خارجية مدرعة. يجب على المشترين أن يسألوا ما إذا كانت الحماية المعلنة تنطبق على الكابل النهائي، أو النوى الفردية، أو حالات الغلاف التالف، أو الغلاف الخارجي السليم فقط.

الدرع والفحص يحلان مشاكل مختلفة. تحمي الأسلاك الفولاذية أو الدروع الشريطية من قوى السحب والتأثير والضغط والاحتكاك في قاع البحر، ولكنها تزيد من القطر والوزن والصلابة وتعقيد الإنهاء. تتحكم الشاشات الكهربائية والدروع المعدنية في المجالات الكهربائية أو تقلل من التداخل الكهرومغناطيسي؛ إنها ذات صلة بشكل خاص بمحركات التردد المتغير والمحركات وأجهزة الاستشعار وشبكات الاتصالات ومعدات التشغيل الآلي. يجمع تصميم الكابل البحري القوي بين الطبقات التي تتطلبها خدمته فقط بدلاً من إضافة درع أو درع دون مراعاة نصف قطر الانحناء والتأريض وتبديد الحرارة ومساحة التثبيت.

قم بمطابقة الكابل بمنطقة التعرض الفعلية الخاصة به

تعتمد الأتمتة البحرية عمومًا على دوائر التحكم والأجهزة والبيانات والاتصالات بدلاً من نوع كابل عام واحد. قد تتطلب سلامة الإشارة أزواجًا ملتوية، وفحصًا فرديًا أو جماعيًا، وخصائص كهربائية يمكن التحكم فيها، وفصلها عن كابلات الطاقة. تنطبق المواصفة القياسية IEC 60092-376 على كابلات التحكم والأجهزة المفحوصة وغير المفحوصة للسفن الثابتة والمنشآت البحرية، بينما تغطي المواصفة IEC 60092-378 كابلات الألياف الضوئية الثابتة. ان يمكن لكابلات الألياف الضوئية البحرية أيضًا استخدام مركبات مانعة للماء، وحماية الأسلاك الفولاذية، وغلاف خارجي مقاوم للتآكل عندما يجب أن يعبر الاتصال طريقًا تحت الماء.

تضيف منصات الطاقة والنفط والغاز البحرية المزيد من الفروق. تقع كابلات الطاقة ذات الجهد المنخفض للتركيبات الثابتة على متن السفن والبحرية ضمن المواصفة IEC 60092-353، في حين يتم تناول تصميمات الجهد المتوسط ​​حتى 18/30 كيلو فولت بواسطة المواصفة IEC 60092-354. قد تفرض المواقع الخطرة متطلبات إضافية للبناء واللهب والتركيب وإصدار الشهادات، لذا فإن مقاومة الزيت ليست سوى جزء واحد من التقييم. على سبيل المثال، تحدد لوائح السفن في الولايات المتحدة معايير IEEE 1580 وUL 1309 ومعايير IEC 60092 ذات الصلة من بين أحكام الكابلات المعترف بها لبعض منشآت المواقع الخطرة.

ينتمي ناقل الحركة تحت الماء إلى مستوى تصميم آخر. ال تشتمل مجموعة الكابلات البحرية عالية الجهد المقدمة من Yongchuang على موصلات من النحاس أو الألومنيوم، وعزل XLPE، وطبقات مانعة للماء، وأسلاك فولاذية أو درع شريطي فولاذي. وتشمل تطبيقاتها المعلنة وصلات الرياح البحرية، ونقل الجزر، وروابط الشبكة الساحلية، وطاقة المنصات البحرية. توضح هذه الميزات كيف يجب أن يجمع الكابل البحري تحت سطح البحر بين العزل الكهربائي وقوة التركيب والحماية طويلة المدى من قوى المياه وقاع البحر.

المعايير والوثائق التي تثبت الملاءمة

يجب أن تحدد علامة الغلاف أكثر من الشركة المصنعة والجهد. اعتمادًا على التطبيق، قد يحتاج المشترون إلى التصنيف القياسي، وحجم الموصل، وعدد النوى، ومعدل درجة الحرارة، وفئة الجهد، وعلامات أداء الحريق، ونوع الغمد، وإمكانية تتبع الإنتاج. بالنسبة للقوارب الترفيهية في أمريكا الشمالية، قد تشير وثائق المشروع إلى ABYC E-11 وUL 1426. وعادةً ما تستخدم السفن الأكبر حجمًا والمرافق البحرية سلسلة IEC 60092 أو IEEE 1580 أو UL 1309 أو قواعد دولة العلم أو متطلبات التصنيف التي تحددها سلطة المشروع.

يجب أن تربط البرقية المفيدة كل ادعاء مهم بالأدلة. قد تتضمن حزمة المراجعة ورقة بيانات فنية، ورسم البناء، والمعيار المطبق، وتقرير اختبار النوع، ومتطلبات الاختبار الروتيني، ومعلومات المواد، وطول الأسطوانة، وحدود الانحناء، وحدود السحب، وشهادة الموافقة ذات الصلة. عندما يكون التصنيف مطلوبًا، تأكد من أن الموافقة تغطي عائلة الكابلات المحددة والخدمة المقصودة بدلاً من منتج غير ذي صلة من نفس المصنع. تميز DNV تقييم التصميم، والموافقة على النوع، والفحص، والتحقق، والاختبار كخدمات اعتماد منفصلة، ​​مما يوضح سبب عدم وجوب عدم استبدال الشعار أو الشهادة العامة بمراجعة المستندات.

يجب أن تتطابق المعايير أيضًا مع وظيفة الكابل. توفر المواصفة القياسية IEC 60092-350 طرق البناء والاختبار العامة، لكن الأجزاء المنفصلة تغطي الطاقة والتحكم والأجهزة والألياف الضوئية والمواد والتركيب. لا تثبت الشهادة لاختبار واحد الامتثال لكل خاصية مطلوبة. يجب على المشترين إنشاء مصفوفة امتثال تسرد كل متطلبات المشروع، والبند أو الاختبار المطبق، والأدلة المقدمة، وأي انحراف يتطلب موافقة هندسية. هذه الطريقة تجعل معنى 'الدرجة البحرية' قابلاً للتدقيق بدلاً من أن يكون ذاتيًا.

التثبيت يمكن أن يحافظ على التصميم أو يبطله

حتى الكابل البحري المعتمد بشكل صحيح يمكن أن يفشل مبكرًا عندما يتجاوز التثبيت حدوده الميكانيكية أو يسمح للمياه بالوصول إلى النهاية. يجب أن يحترم التوجيه الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء الخاص بالشركة المصنعة، والحد الأقصى لشد السحب، وتباعد الدعم المسموح به، ودرجة حرارة التثبيت. يجب حماية الكابلات من الحواف الحادة، والمياه الراكدة، والأسطح الساخنة، والآلات المتحركة، والأماكن التي قد تؤدي أعمال الصيانة إلى سحقها أو قطعها. تتناول المواصفة IEC 60092-352 اختيار الكابلات وتركيبها وظروف التشغيل، بينما تؤكد لوائح السفن أيضًا على الحماية من الطقس، وتجنب الانحناءات الحادة، والدعم ضد الاحتكاك.

تستحق الإنهاءات نفس الاهتمام الذي يحظى به جسم الكابل. يجب أن تتوافق الغدد مع قطر الكابل، ومواد الغلاف، وترتيب الدروع، وتصنيف العلبة، ومتطلبات المنطقة الخطرة حيثما أمكن ذلك. يجب أن يتبع ربط الدرع والدروع تصميم النظام؛ يمكن أن يؤدي الاتصال المرتجل إلى حدوث مشكلات كهرومغناطيسية أو تيارات متداولة أو حماية غير فعالة من الأخطاء. قد يتطلب الدرع المعدني أيضًا استمرارية كهربائية وتأريضًا بموجب قواعد السفينة المعمول بها، بينما قد تحتاج التوصيلات إلى حاويات واقية. وبالتالي فإن التركيب البحري الذي يمكن الاعتماد عليه يتعامل مع الكابلات والغدد والموصلات والدعامات ومحطات إيقاف الحريق والوصول إلى الفحص كنظام واحد منسق.

يجب أن يستمر التفتيش بعد التشغيل. ابحث عن الغدد السائبة، والسترات التالفة، ومنتجات التآكل، وارتفاع درجة الحرارة، والأغماد المخففة بالزيت، والدعامات المكسرة، والانحناء المفرط، والمياه عند نقاط النهاية. يمكن أن توفر التغييرات في مقاومة العزل أو جودة الإشارة أو درجة حرارة التشغيل تحذيرًا مبكرًا عن الفشل الواضح. يجب أن تحدد السجلات الكابل المثبت والمسار ونتائج الاختبار وتاريخ الإصلاح والتغيرات البيئية. تساعد هذه الممارسات في الحفاظ على الأداء الذي تم تصميم مواصفات Marine Cable الأصلية لتقديمه.

التعليمات

س: هل كل كابل مقاوم للماء هو كابل بحري؟

ج: لا، مقاومة الماء تعالج تعرضًا واحدًا فقط. قد تتطلب الملاءمة البحرية أيضًا أداءً تم التحقق منه ضد الاهتزازات والزيت والحرائق والأشعة فوق البنفسجية والتآكل والضغط والأضرار الميكانيكية.

س: هل يجب أن يستخدم الكابل البحري دائمًا النحاس المعلب؟

ج: ليس دائما. يعد النحاس المعلب شائعًا في العديد من تطبيقات القوارب، في حين أن بعض أنظمة الطاقة البحرية أو البحرية قد تستخدم النحاس أو الألومنيوم بموجب تصميم معتمد.

س: هل يمكن تثبيت كابل السفينة بشكل دائم تحت الماء؟

ج: ليس تلقائيا. يواجه الكابل الثابت على متن السفينة والكابل البحري متطلبات مختلفة للضغط وحجب المياه والشد والدرع والتركيب والإصلاح التي يجب تقييمها بشكل منفصل.

س: ما هي المعايير التي تنطبق على كابلات المنصات البحرية؟

ج: تعتمد المعايير المطبقة على الجهد الكهربي ووظيفة الدائرة والموقع والسلطة. قد تشير المواصفات إلى IEC 60092، وIEEE 1580، وUL 1309، وقواعد التصنيف، والمتطلبات الخاصة بالمشروع.

س: كيف يمكن للمشترين التحقق من مواصفات الكابلات البحرية؟

ج: قم بمراجعة علامات الغلاف وورقة البيانات ورسم البناء والمعايير المعمول بها وتقارير الاختبار وشهادات الموافقة وحدود التثبيت والتأكيد على أن كل مستند يغطي الكابل المعروض بالضبط.

خاتمة

يصبح الكابل من الدرجة البحرية عندما يتطابق تصميمه الكهربائي ومواده وطبقاته الواقية واختباره وتوثيقه وحدود تركيبه مع بيئة بحرية محددة بوضوح. إن العزل المائي وحده غير كافٍ، ولا يمكن للدروع أو الموصلات المعلبة أن تحل محل تقييم الخدمة الكامل. تعمل Yongchuang كشركة مصنعة وموردة لكابلات الطاقة والكابلات المتخصصة، مع خيارات المنتج للأتمتة البحرية، والاتصالات البحرية، وطاقة المنصة، والنقل المغمور. تساعد المواصفات الدقيقة المستخدمين على تحسين التوافق والموثوقية وتخطيط التثبيت والصيانة طويلة المدى في الأنظمة البحرية كثيرة المتطلبات.