Merenkulun sähkökaapeleiden tyypit

Merikaapelin on toimittava paikassa, jossa kosteutta, suolaa, tärinää, kemikaaleja, mekaanista kuormitusta ja rajoitettua asennustilaa voi esiintyä yhdessä. Vain johtimen koon tai jännitteen perusteella valitseminen voi siksi jättää tärkeät ympäristö- ja turvallisuusriskit ratkaisematta. Ostajien on myös erotettava aluksen johdot kaapeleista, jotka on asennettu offshore-rakenteisiin tai pysyvästi meren alle. Seuraavissa osioissa luokitellaan laivojen sähkökaapelit toimintojen mukaan, selitetään käytettävissä olevat suojarakenteet ja näytetään, kuinka jokainen merikaapeli sovitetaan automaatio-, energia-, öljy- ja kaasu- sekä merituulisovelluksiin.

Luokittele merikaapelityypit niiden suorittaman työn mukaan

Merikaapeliterminologiasta voi tulla hämmentävää, koska jotkut nimet kuvaavat piiritoimintoa, kun taas toiset kuvaavat materiaalia tai suojaavaa ominaisuutta. Teho, ohjaus, instrumentointi ja viestintä ovat toiminnallisia luokkia. Panssaroidut, joustavat, vedenpitävät, öljynkestävät, paloa hidastavat ja vähän savua aiheuttavat rakenteet ovat suorituskykyvaihtoehtoja, joita voidaan soveltaa useisiin toiminnallisiin luokkiin. Käytännön määrittelyssä tulee ensin selvittää, mitä kaapelissa on oltava, ja sitten määritellä sen asennusvyöhykkeelle vaadittava suojaus.

Virranjakelu- ja sukellusvesikaapelit

Laivojen virtakaapelit jakavat sähköenergiaa generaattoreista, muuntajista tai kytkintauluista moottoreille, valaistukseen, pumppuihin, kansikoneisiin ja apujärjestelmiin. Pienjännitekaapelit palvelevat yleensä paikallisjakelua, kun taas keskijännitejärjestelmiä voidaan käyttää, kun laitteiden nimellisarvot tai siirtoetäisyydet tekevät korkeammasta jännitteestä käytännöllisempää. Johdinalue on valittava kuormitusvirran, jännitehäviön, oikosulkukäytön, asennustavan, ryhmittelyn ja ympäristön lämpötilan mukaan pelkän kuormitusvirran sijaan.

Merenalaiset voimakaapelit muodostavat erillisen ryhmän, koska ne on suunniteltu jatkuvaan vedenalaiseen huolto- ja asennuskuormitukseen. The High Voltage Submarine Cable -sarjaan kuuluvat kupari- tai alumiinijohtimet, yksi- tai kolmijohtimiset kokoonpanot, XLPE-eristys, vettä estävät kerrokset ja metalliset panssarit. Listattuihin sovelluksiin kuuluvat offshore-tuuliliitännät, rannikko- ja saariliitännät, merenalaiset uusiutuvan energian verkot ja offshore-sähkönsyöttö.

Ohjaus- ja instrumentointikaapelit

Ohjauskaapelit kuljettavat komentoja, tilasignaaleja ja lukitustoimintoja ohjauspaneelien, toimilaitteiden, releiden, venttiilien ja koneiden välillä. Instrumentointikaapelit palvelevat herkkiä mittauspiirejä, jotka liittyvät paineeseen, lämpötilaan, virtaukseen, tasoon ja muihin prosessimuuttujiin. Vaikka niiden toiminnot menevät päällekkäin, instrumentointipiirit vaativat usein sähkömagneettisten häiriöiden ja parien välisen ylikuulumisen tiukempaa hallintaa.

Suojattu tai punottu rakenne voi suojata matalan tason signaaleja, kun reitti kulkee moottoreiden, taajuusmuuttajien, tehonsyöttölaitteiden tai kytkinlaitteiden läheltä. The Joustava ohjauskaapeli -sivulla kuvataan moniytimiset, suojatut, panssaroidut ja vähän savuttomia halogeenittomia vaihtoehtoja. Se tunnistaa myös suolan- ja kosteudenkestävät versiot offshore-alustoille ja laivojen automaatiojärjestelmille.

Viestintä- ja valokuitukaapelit

Tietoliikennekaapelit tukevat tietoverkkoja, valvontajärjestelmiä, hälytyksiä, navigointilaitteita, alustaviestintää ja yhteyksiä offshore-laitteiden välillä. Kupariset datakaapelit voivat sopia lyhyempiin linkkeihin, mutta kuituoptiikka tarjoaa suuren datakapasiteetin ilman sähkövirtaa eivätkä sähkömagneettiset häiriöt vaikuta niihin. Niiden suorituskyky riippuu edelleen sopivasta mekaanisesta suojauksesta, vesisulusta, päätemenetelmistä ja reitityksestä.

Vedenalaisia ​​ja kaukoyhteyksiä varten an Offshore-kuituoptinen kaapeli voi sisältää optisen yksikön, täytemassan, lujuusosan, vedenpitävän esteen, teräslankapanssarin ja PE-ulkovaipan. Kevyitä, yksipanssari- ja kaksoispanssarirakenteita voidaan harkita asennussyvyyden, merenpohjan olosuhteiden, vetokuormituksen ja ulkoisille vaurioille altistumisen mukaan.

Erikoispalvelun merikaapelit

Erikoispalvelukaapeleiden nimet kuvaavat ympäristön tai mekaanista suorituskykyä pikemminkin kuin liitettyä laitetta. Joustavia kaapeleita käytetään silloin, kun liike, tärinä tai vaikea reititys tekee jäykästä rakenteesta sopimattoman. Panssaroidut mallit lisäävät kestävyyttä iskuja, puristusta, jännitystä ja muita ulkoisia voimia vastaan, mutta ylimääräiset kerrokset lisäävät halkaisijaa, painoa ja taivutusjäykkyyttä.

Palonkestävät ja paloa hidastavat kaapelit palvelevat myös eri tarkoituksia. Paloa hidastava rakenne rajoittaa liekin leviämistä, kun taas palonkestävä kaapeli on tarkoitettu säilyttämään piirin toiminta tietyn testijakson ajan. Hätävalaistus, hälytykset, sammutusjärjestelmät ja kriittiset tietoliikenneyhteydet voivat siksi vaatia erilaisia ​​todisteita kuin tavalliset teho- tai ohjauspiireistä.

Yhdistä merikaapelin rakenne altistusalueeseen

Suojatun laitehuoneen sisälle asennettu kaapeli kohtaa erilaisia ​​olosuhteita kuin se, joka on vedetty avoimen kannen poikki, roiskevyöhykkeen läpi, alas turbiinitornista tai merenpohjaa pitkin. Ympäristöluokituksessa tulee ottaa huomioon jatkuva upotus, ajoittainen suihkutus, kondensaatio, ultraviolettialtistus, lämpötila, kemikaalit, tärinä, hankaus ja mahdollinen vaikutus. Jokaisen märkäalueen tuotteen kutsuminen merikaapeliksi ei riitä, koska satunnainen kosteudenkestävyys ei automaattisesti todista soveltuvuutta pysyvään upotukseen.

Jos kosteuden sisäänpääsy on suurin riski, a Waterproof Cable käyttää vedenkestäviä eristys- tai tiivistysrakenteita suojaamaan johtimia märissä, ulkona, maanalaisissa tai meriasennuksissa. Vaadittu rakenne riippuu edelleen siitä, liittyykö altistumiseen kosteus, suora suihku, tilapäinen tulva vai jatkuva vedenalainen paine. Liitosten, tiivisteholkkien ja päätteiden on suojattava kaapelin itsensä kanssa. muuten vesi voi päästä liitokseen, vaikka ulkovaippa pysyy ehjänä.

Konehuoneet, hydraulijärjestelmät, porauslaitteet ja työstöalueet voivat altistaa kaapelin vaipat polttoaineelle, voiteluaineille, rasvalle tai kemikaaleille. An Öljynkestävä kaapeli käyttää vaippa- ja eristysmateriaaleja, jotka on valittu vähentämään öljystä johtuvaa turpoamista, pehmenemistä, halkeilua tai mekaanisen lujuuden menetystä. Öljynkestävyys tulee arvioida yhdessä lämpötilan, hankauksen, kosteuden ja kyseessä olevan nesteen kanssa, koska yksi yleinen kestävyysmerkintä ei välttämättä kata jokaista kemikaalipitoisuutta tai altistuksen kestoa.

Myös mekaanisen suojauksen tulee sopia reittiin. Panssari saattaa sopia näkyville, haudattuille tai vedenalaisille osille, kun taas joustava panssaamaton rakenne voi toimia paremmin suojatuilla reiteillä, joilla liikkuu toistuvasti. Suojaus on valittu sähkömagneettisen yhteensopivuuden vuoksi, ei korvaamaan panssaria tai vesisulkua. Samoin LSZH-suojus voi vähentää savu- ja halogeenipäästöjä tulipalon aikana, mutta se ei varmista itsenäisesti piirin eheyttä tai pysyvää vedenalaista sopivuutta.

Yhdistä kaapeliperheet offshore-sovelluksiin

Jokainen offshore-projekti vaatii yleensä useita merikaapeliperheitä yhden yleisrakenteen sijaan. Alla oleva taulukko linkittää yleiset sovellusalueet niiden pääpiireihin ja valintaprioriteettiin.

Merenkulun automaatio riippuu luotettavasta koordinaatiosta antureiden, säätimien, toimilaitteiden, käyttölaitteiden ja turvajärjestelmien välillä. Tehopiirit tulee erottaa herkistä signaalireiteistä, jos se on mahdollista, ja suojat, maadoitusjärjestelyt ja kaapelin geometria tulisi valita osaksi täydellistä sähkömagneettista yhteensopivuutta. Joustavuus on erityisen tärkeää liikkuvien kokoonpanojen, kompaktien kaappien ja tärinälle alttiina olevien reittien yhteydessä.

Merellä sijaitsevissa tuulipuistoissa yhdistyvät turbiinin sisäiset johdotukset, ryhmäliitännät, vientipiirit, kunnonvalvonta ja tietoliikenne. Öljy- ja kaasunporauslautat lisäävät vaativia prosessiympäristöjä, joissa öljyaltistus, paloteho, mekaaninen suojaus ja signaalin eheys voivat kaikki vaikuttaa yhteen kaapeliin. Merenalaiset piirit aiheuttavat lisäriskejä valmistuksen, lastauksen, kuljetuksen, laskemisen, hautaamisen, käytön ja mahdollisen talteenoton aikana. Merenalaisen voimakaapelin suunnittelua ja vakuutusta olisi siksi käsiteltävä elinkaariprosessina pikemminkin kuin tuotteena koskevana päätöksenä.

Käytä strukturoitua merikaapelin valintaprosessia

Aloita sähkötyöstä. Kirjaa muistiin järjestelmän jännite, käyttövirta, sallittu jännitehäviö, oikosulkutaso, taajuus, johtimien kokoonpano ja liitetyt laitteet. Määritä ohjaus- ja instrumentointipiireille myös signaalin tyyppi, parien tai ytimien lukumäärä, suojausjärjestely, kapasitanssirajat ja maadoitusfilosofia. Ilman täydellisiä piiritietoja valittu merikaapeli voi olla toisaalta ylimitoitettu, mutta toisaalta riittämätön.

Dokumentoi seuraavaksi asennusreitti osilta. Tunnista suojatut sisäalueet, avoimet kannet, roiskevyöhykkeet, koneistotilat, kemialliset alueet, dynaamiset osat, haudatut reitit ja pysyvästi vedenalaiset osat. Tallenna odotettu lämpötila, pienin taivutustila, tärinä, vetojännitys, tukiväli, törmäysriski ja vaihtoon pääsy. Tämä reittipohjainen menetelmä paljastaa usein, että eri osuudet vaativat erilaisia ​​kaapelirakenteita tai suunniteltuja siirtymiä.

Palovaatimukset tulee määrittää kosteudesta ja mekaanisesta suorituskyvystä riippumatta. Selvitä, vaatiiko piiri liekin leviämisen hallintaa, vähentää savu- ja syövyttäviä kaasuja tai jatkaa toimintaa tulipalon aikana. Hätä- ja turvapiirit voivat vaatia tiukempaa rakentamista, reititystä, erottelua ja testausta kuin tavalliset palvelut. Sertifikaatin, testiraportin ja sovellettavan standardin tulee vastata todellista tarjottua kaapelirakennetta eikä laajaa tuoteluokkaa.

IEC 60092 -sarja sisältää erilliset vaatimukset kaapelien rakenteelle, tehopiireille, ohjaus- ja instrumentointipiireille sekä kaapelien valinnalle ja asennukselle laivoille ja offshore-yksiköille. IEC 60092-350 koskee yleistä rakentamista ja testausta, IEC 60092-353 kattaa määritellyt aluksella ja offshore-virtakaapeleita ja IEC 60092-376 koskee suojattuja ja suojaamattomia ohjaus- ja instrumentointikaapeleita. IEC 60092-352 käsittelee valintaa, asennusta ja käyttöolosuhteita, mukaan lukien kiinteät järjestelmät, joihin aluksen tärinä tai liike vaikuttavat.

Standardit eivät yksinään täydennä eritelmää. Ostajan tulee vahvistaa aluksen tai offshore-yksikön projektiversio, luokitusvaatimukset, viranomaisten hyväksynnät, asennussäännöt ja asiakirjat. Merenalaiset ja dynaamiset offshore-kaapelit voivat myös vaatia projektikohtaista analyysiä tavallisten laivakaapelistandardien lisäksi. Lopputarkastuksessa tulee verrata tietolehteä, rakennepiirustusta, testisuunnitelmaa, lisävarusteita, liitosjärjestelmää ja reittioletuksia yhtenä pakettina.

Vältä asennus- ja huoltohäiriöitä

Jopa oikein valittu merikaapeli voi epäonnistua ennenaikaisesti, jos vetojännitys, sivuseinän paine tai minimi taivutussäde ylitetään asennuksen aikana. Tukemattomat jännevälit ja liian kiristetut kiinnikkeet voivat aiheuttaa keskittynyttä jännitystä, kun taas yhteensopimattomat tiivisteet voivat vahingoittaa vaippaa tai jättää tehottoman ympäristötiivisteen. Vedenalaiset järjestelmät vaativat hallittua käsittelyä, koska asennuskuormat voivat poiketa merkittävästi normaaleista käyttökuormista.

Irtisanomisen laatu ansaitsee yhtä paljon huomiota. Panssarin liimauksen, suojan maadoituksen, johtimen valmistelun, tiivistyksen ja vedonpoiston on noudatettava hyväksyttyä suunnittelua. Tehon ja herkän instrumentoinnin sekoittaminen sopimattomilla reiteillä voi aiheuttaa häiriöitä, jotka näyttävät olevan pikemminkin laitevika kuin kaapelointiongelma. Käyttöönotto tulee siksi sisältää asiaankuuluvat eristys-, jatkuvuus-, johdin-, suoja-, optiset ja toiminnalliset testit.

Tarkastusvälien tulee heijastaa ympäristön vakavuutta ja piirin kriittisyyttä. Huoltoryhmien tulee etsiä vaipan halkeamia, litistymiä, hankausta, löystyneitä tukia, korroosiota, öljyyn liittyvää kulumista, ylikuumeneneita liitoksia ja veden sisäänpääsyä tiivisteiden tai liitosten läheltä. Trenditietueet auttavat erottamaan yksittäiset vauriot toistuvista ongelmista, jotka johtuvat reitityksestä, liikkeestä, saastumisesta tai väärästä suojauksesta. Korjausten tulee palauttaa alkuperäiset sähköiset, mekaaniset, palo- ja ympäristöominaisuudet sen sijaan, että ne vain peittäisivät näkyviä vaurioita.

Johtopäätös

Merikaapelin valinnan tulee alkaa piiritoiminnolla ja ottaa sitten huomioon jännite, vesialtistus, kemikaalit, liike, mekaaninen kuormitus, palokäyttäytyminen, signaalihäiriöt ja sovellettavat hyväksyntävaatimukset. Laiva-, laituri- ja merenalaisia ​​piirejä ei pidä käsitellä identtisinä asennuksina. Yongchuang toimii kaapelien valmistajana ja toimittajana, joka tarjoaa teho-, ohjaus-, erikois- ja tietoliikennekaapeliluokkia. Sen todennettu tuotevalikoima tukee kaapelirakentamisen tarkempaa yhteensovittamista meren automaatioon, offshore-energiaan, öljy- ja kaasulautoihin sekä offshore-tuulivaatimuksiin.

FAQ

K: Mitä eroa on merikaapelin ja merenalaisen kaapelin välillä?

V: Merikaapelia käytetään yleensä laivoissa tai offshore-yksiköissä, kun taas merenalainen kaapeli on suunniteltu jatkuvaan vedenalaiseen asennukseen, paineeseen, veden estoon ja merenpohjan kuormitukseen.

K: Mitä merikaapelityyppejä käytetään offshore-tuulipuistoissa?

V: Merituuliprojekteissa käytetään yleisesti vedenalaisia ​​virtakaapeleita, sisäisiä virtakaapeleita, ohjaus- ja instrumentointikaapeleita sekä valokuitukaapeleita verkkoon kytkemiseen, automaatioon ja valvontaan.

K: Miksi merenkulun ohjauskaapelit ovat usein suojattuja?

V: Suojaus vähentää lähellä olevien virtakaapeleiden, moottoreiden ja kytkinlaitteiden aiheuttamia sähkömagneettisia häiriöitä, mikä auttaa herkkiä ohjaus- ja instrumentointisignaaleja pysymään vakaina ja tarkkoina.

K: Sopiiko jokainen vedenpitävä kaapeli pysyvään upotukseen?

V: Ei. Kosteudenkestävyys tai tilapäinen vesialtistus ei automaattisesti vahvista soveltuvuutta jatkuvaan upotukseen, vedenalaiseen paineeseen, asennusjännitykseen tai merenpohjan hankaukseen.

K: Milloin panssaroitu merikaapeli on tarpeen?

V: Panssaria harkitaan silloin, kun reitti altistaa kaapelit iskuille, puristuksille, vetovoimille, hautautumisvaaroille tai merenpohjan toiminnalle, mutta se voi olla tarpeetonta suojatuilla joustavilla reiteillä.