סוגי כבלי חשמל ימיים

כבל ימי חייב לפעול במקום בו עלולים להתרחש יחד לחות, מלח, רעידות, כימיקלים, העמסה מכנית ומרחב התקנה מוגבל. לכן בחירה רק לפי גודל מוליך או מתח יכולה להשאיר סיכונים סביבתיים ובטיחותיים חשובים ללא פתרון. הקונים צריכים גם להבחין בין חיווט על הספינה לבין כבלים המותקנים על מבנים ימיים או שקועים לצמיתות מתחת לים. הסעיפים הבאים מסווגים כבלי חשמל ימיים לפי פונקציה, מסבירים את מבני ההגנה הזמינים, ומראים כיצד להתאים כל כבל ימי ליישומי אוטומציה, אנרגיה, נפט וגז ויישומי רוח ימית.

סיווג סוגי כבלים ימיים לפי העבודה שהם מבצעים

מינוח הכבלים הימי יכול להפוך לבלבל מכיוון ששמות מסוימים מתארים את תפקוד המעגל, בעוד שאחרים מתארים תכונת חומר או מגן. כוח, בקרה, מכשור ותקשורת הם קטגוריות פונקציונליות. מבנים משורינים, גמישים, עמידים למים, עמידים בשמן, מעכבי בעירה ובעלי עשן נמוך הם אפשרויות ביצועים הניתנות ליישום במספר קטגוריות פונקציונליות. מפרט מעשי צריך לזהות תחילה מה הכבל חייב לשאת ולאחר מכן להגדיר את ההגנה הנדרשת לאזור ההתקנה שלו.

חלוקת חשמל וכבלי חשמל תת ימיים

כבלי חשמל ימיים מפיצים אנרגיה חשמלית מגנרטורים, שנאים או מרכזיות למנועים, תאורה, משאבות, מכונות סיפון ומערכות עזר. כבלים במתח נמוך משרתים בדרך כלל הפצה מקומית, בעוד שמערכות מתח בינוני עשויות לשמש כאשר דירוגי ציוד או מרחקי שידור הופכים מתח גבוה יותר למעשי יותר. יש לבחור את אזור המוליך עבור זרם עומס, נפילת מתח, חובת קצר חשמלי, שיטת התקנה, קיבוץ וטמפרטורת הסביבה במקום זרם עומס בלבד.

כבלי חשמל תת ימיים מהווים קבוצה נפרדת מכיוון שהם מתוכננים לעומסי שירות והתקנה מתמשכים. ה מגוון כבלים תת ימיים במתח גבוה כולל מוליכים נחושת או אלומיניום, תצורות חד או שלוש ליבות, בידוד XLPE, שכבות חוסמות מים ושריון מתכתי. היישומים הרשומים כוללים חיבורי רוח ימית, חיבורי חופים ואיים, רשתות אנרגיה מתחדשת תת-ימית ואספקת חשמל לפלטפורמות ימיות.

כבלי בקרה ומכשור

כבלי בקרה נושאים פקודות, אותות מצב ופונקציות שלובות בין לוחות בקרה, מפעילים, ממסרים, שסתומים ומכונות. כבלי מכשור משרתים מעגלי מדידה רגישים הקשורים ללחץ, טמפרטורה, זרימה, מפלס ומשתני תהליך אחרים. למרות שהפונקציות שלהם חופפות, מעגלי מכשור דורשים לעתים קרובות שליטה הדוקה יותר של הפרעות אלקטרומגנטיות והצלבה בין זוג לזוג.

עיצוב מסונן או קלוע יכול להגן על אותות ברמה נמוכה כאשר המסלול עובר ליד מנועים, כוננים בתדר משתנה, מזיני חשמל או ציוד מיתוג. ה דף כבל בקרה גמיש מתאר אפשרויות מרובות ליבות, ממוגן, משוריין ואפשרויות ללא הלוגן דל עשן. הוא גם מזהה גרסאות עמידות בפני ריסוס מלח ולחות עבור פלטפורמות ימיות ומערכות אוטומציה ימית.

כבלי תקשורת וסיבים אופטיים

כבלי תקשורת תומכים ברשתות נתונים, מערכות ניטור, אזעקות, ציוד ניווט, תקשורת פלטפורמה וקישורים בין נכסים ימיים. כבלי נתונים מנחושת יכולים להתאים לקישורים קצרים יותר, אך סיבים אופטיים מספקים קיבולת נתונים גבוהה ללא הולכת זרם חשמלי ואינם מושפעים מהפרעות אלקטרומגנטיות. הביצועים שלהם עדיין תלויים בהגנה מכנית מתאימה, חסימת מים, שיטות סיום וניתוב.

עבור קישורים מתחת למים ולמרחקים ארוכים, א כבל סיב אופטי מחוץ לחוף יכול לשלב יחידה אופטית, תרכובת מילוי, איבר חוזק, מחסום עמיד למים, שריון תיל פלדה ומעטפת חיצונית PE. ניתן לשקול מבנים קלים, משוריינים בודדים וכפולים על פי עומק ההתקנה, תנאי קרקעית הים, עומס מתיחה וחשיפה לנזקים חיצוניים.

כבלים ימיים בשירות מיוחד

שמות כבלי שירות מיוחדים מתארים ביצועים סביבתיים או מכניים במקום את הציוד המחובר. כבלים גמישים משמשים כאשר תנועה, רטט או ניתוב קשה הופכים מבנה קשיח לבלתי מתאים. עיצובים משוריינים מוסיפים עמידות בפני פגיעה, ריסוק, מתח וכוחות חיצוניים אחרים, אך השכבות הנוספות מגדילות את הקוטר, המשקל וקשיחות הכיפוף.

כבלים עמידים באש ומעכבי בעירה משרתים גם מטרות שונות. בנייה מעכבת בעירה מגבילה את התפשטות הלהבה, בעוד כבל עמיד באש נועד לשמר את פעולת המעגל לתקופת בדיקה מוגדרת. תאורת חירום, אזעקות, מערכות כיבוי ותקשורת קריטית עשויים אפוא לדרוש ראיות שונות ממעגלי חשמל או בקרה רגילים.

התאם את בניית הכבלים הימיים לאזור החשיפה

כבל המותקן בתוך חדר ציוד מוגן מתמודד עם תנאים שונים מאלה המנותב על פני סיפון פתוח, דרך אזור התזה, במורד מגדל טורבינה או לאורך קרקעית הים. הסיווג הסביבתי צריך לשקול טבילה מתמשכת, ריסוס לסירוגין, עיבוי, חשיפה לאולטרה סגול, טמפרטורה, כימיקלים, רטט, שחיקה והשפעה אפשרית. זה לא מספיק לקרוא לכל מוצר באזור רטוב כבל ימי מכיוון שעמידות ללחות מדי פעם אינה מוכיחה באופן אוטומטי התאמה לטבילה קבועה.

כאשר חדירת לחות היא הסיכון העיקרי, א כבל עמיד למים משתמש במבני בידוד או איטום עמידים במים כדי לסייע בהגנה על מוליכים במתקנים רטובים, חיצוניים, תת קרקעיים או ימיים. הבנייה הנדרשת עדיין תלויה אם החשיפה כרוכה בלחות, ריסוס ישיר, הצפה זמנית או לחץ תת-מימי מתמשך. חיבורים, בלוטות וסיומות חייבים לספק הגנה בהתאם לכבל עצמו; אחרת, מים יכולים להיכנס בחיבור גם כאשר הנדן החיצוני נשאר שלם.

חדרי מנועים, מערכות הידראוליות, ציוד קידוח ואזורי עיבוד עלולים לחשוף את מעילי הכבלים לדלק, חומרי סיכה, גריז או כימיקלים. א כבל עמיד בשמן משתמש בחומרי מעיל ובידוד שנבחרו כדי להפחית נפיחות הקשורה לשמן, ריכוך, סדקים או אובדן חוזק מכני. יש להעריך את עמידות השמן יחד עם הטמפרטורה, השחיקה, הלחות והנוזל הספציפי המעורב מכיוון שייתכן שתווית עמידות כללית אחת לא תכסה כל ריכוז כימי או משך חשיפה.

גם ההגנה המכנית חייבת להתאים למסלול. שריון עשוי להתאים לקטעים חשופים, קבורים או תת-מימיים, בעוד שמבנה לא משוריין גמיש עשוי לתפקד טוב יותר בנתיבים מוגנים שחווים תנועה חוזרת. מיגון נבחר עבור תאימות אלקטרומגנטית, לא כתחליף לשריון או חסימת מים. באופן דומה, נדן LSZH יכול להפחית את פליטת עשן והלוגן במהלך שריפה, אך אינו מבסס באופן עצמאי שלמות מעגל או התאמה קבועה מתחת למים.

התאם משפחות כבלים ליישומים בים

כל פרויקט בים דורש בדרך כלל כמה משפחות כבלים ימיים ולא בנייה אוניברסלית אחת. הטבלה שלהלן מקשרת בין אזורי יישומים נפוצים למעגלים העיקריים ולעדיפויות הבחירה שלהם.

אוטומציה ימית תלויה בתיאום אמין בין חיישנים, בקרים, מפעילים, כוננים ומערכות בטיחות. יש להפריד את מעגלי החשמל מנתיבי האותות הרגישים שבהם מעשיים, בעוד שיש לבחור מסכים, סידורי הארקה וגיאומטריית כבלים כחלק מהתכנון המלא של תאימות אלקטרומגנטית. הגמישות רלוונטית במיוחד סביב מכלולים נעים, ארונות קומפקטיים ונתיבים הנתונים לרטט.

חוות רוח ימיות משלבות חיווט פנימי של טורבינות, חיבורי מערך, מעגלי יצוא, ניטור מצב ותקשורת. פלטפורמות נפט וגז מוסיפות סביבות תהליכיות תובעניות שבהן חשיפת נפט, ביצועי אש, הגנה מכנית ושלמות האות עשויים כולם להשפיע על מפרט כבל אחד. מעגלים תת-מימיים מציגים סיכונים נוספים במהלך ייצור, טעינה, הובלה, הנחת, קבורה, תפעול והתאוששות אפשרית. לכן יש להתייחס לתכנון והבטחת כבל חשמל תת-ימי כתהליך מחזור חיים ולא כהחלטה של ​​מוצר בלבד.

השתמש בתהליך בחירת כבלים ימיים מובנה

התחל עם חובת החשמל. רשום את מתח המערכת, זרם הפעולה, ירידת המתח המותרת, רמת הקצר, התדר, תצורת המוליכים וציוד מחובר. עבור מעגלי בקרה ומכשור, הגדירו גם את סוג האות, ספירת זוג או ליבות, סידור ההקרנה, מגבלות קיבול ופילוסופיית הארקה. כבל ימי שנבחר ללא נתוני מעגל מלאים עשוי להיות גדול מדי מבחינה אחת, אך לא מספיק מבחינה אחרת.

לאחר מכן, תיעד את מסלול ההתקנה קטע אחר קטע. זהה אזורים מקורים מוגנים, סיפונים חשופים, אזורי התזה, חללי מכונות, אזורים כימיים, קטעים דינמיים, מסלולים קבורים וקטעים שקועים לצמיתות. רשום את הטמפרטורה הצפויה, שטח הכיפוף המינימלי, רטט, מתח משיכה, מרווח תמיכה, סכנת פגיעה ונגישות להחלפה. שיטה זו המבוססת על תוואי מגלה לעתים קרובות שקטעים שונים דורשים קונסטרוקציות כבלים שונות או מעברים מהונדסים.

יש לציין דרישות אש ללא תלות מלחות וביצועים מכניים. קבע אם המעגל דורש בקרת התפשטות הלהבה, הפחתת עשן ופליטת גזים קורוזיביים, או המשך פעולה בזמן שריפה. מעגלי חירום ובטיחות עשויים לדרוש בנייה, ניתוב, הפרדה ובדיקה מחמירים יותר מאשר שירותים רגילים. התעודה, דוח הבדיקה והתקן הרלוונטי צריכים להתאים לעיצוב הכבלים המוצע בפועל, ולא לקטגוריית מוצרים רחבה.

סדרת IEC 60092 מספקת דרישות נפרדות לבניית כבלים, מעגלי חשמל, מעגלי בקרה ומכשור, ובחירת כבלים והתקנה על סיפון ספינות ויחידות ימיות. IEC 60092-350 מתייחס לבנייה ולבדיקות כלליות, IEC 60092-353 מכסה כבלי חשמל על גבי ספינה וכיבלי חשמל, ו-IEC 60092-376 חל על כבלי בקרה ומכשור ממוגנים ולא מסוננים. IEC 60092-352 מתייחס לתנאי בחירה, התקנה והפעלה, כולל מערכות קבועות המושפעות מרטט או תנועה של ספינה.

תקנים לבדם אינם משלימים את המפרט. על הרוכש לאשר את מהדורת הפרויקט, דרישות הסיווג, אישורי הרשות, כללי ההתקנה והתיעוד הצפוי לכלי השיט או ליחידה הימית. כבלים תת ימיים ודינאמיים ימיים עשויים גם לדרוש ניתוח ספציפי לפרויקט מעבר לתקני כבלים רגילים על ספינה. סקירה סופית צריכה להשוות את גיליון הנתונים, שרטוט הבנייה, תוכנית הבדיקה, האביזרים, מערכת החיבורים והנחות המסלול כחבילה אחת.

הימנע מתקלות התקנה ותחזוקה

אפילו כבל ימי שנבחר נכון עלול להיכשל בטרם עת כאשר חורגים ממתח המשיכה, לחץ הצד או רדיוס הכיפוף המינימלי במהלך ההתקנה. טווחים לא נתמכים וקליעים מהודקים מדי עלולים ליצור לחץ מרוכז, בעוד שבלוטות לא תואמות עלולות לפגוע במעטפת או להשאיר אטימה סביבתית לא יעילה. מערכות תת-מימיות דורשות טיפול מבוקר מכיוון שעומסי ההתקנה יכולים להיות שונים באופן מהותי מעומסי ההפעלה הרגילים.

איכות הסיום ראויה לתשומת לב שווה. הדבקת שריון, הארקת מסך, הכנת מוליכים, איטום והורדת מתח חייבים להיות בהתאם לתכנון המאושר. ערבוב כוח ומכשור רגיש במסלולים לא מתאימים עלול להכניס הפרעות שנראות כתקלה בציוד ולא בעיית כבלים. לפיכך יש לכלול בדיקות בידוד, המשכיות, מוליך, מסך, אופטיות ופונקציונליות רלוונטיות.

מרווחי הבדיקה צריכים לשקף את חומרת הסביבה ואת קריטיות המעגל. צוותי תחזוקה צריכים לחפש סדקים, שיטוח, שחיקה, תומכים רופפים, קורוזיה, הידרדרות הקשורה לשמן, חיבורים שהתחממו יתר על המידה וכניסת מים ליד בלוטות או מפרקים. רשומות מגמה עוזרות להבחין בנזק מבודד מבעיות חוזרות ונשנות שנגרמות על ידי ניתוב, תנועה, זיהום או הגנה שגויה. תיקונים צריכים לשחזר את הביצועים החשמליים, המכניים, השריפה והסביבה המקוריים במקום רק לכסות נזק גלוי.

מַסְקָנָה

בחירת כבלים ימיים צריכה להתחיל בתפקוד המעגל ולאחר מכן לקחת בחשבון מתח, חשיפה למים, כימיקלים, תנועה, העמסה מכנית, התנהגות אש, הפרעות אות ודרישות אישור ישימות. אין להתייחס למעגלי ספינה, פלטפורמה ותת-ימי כאל מתקנים זהים. Yongchuang פועלת כיצרנית וספקית כבלים המציעה קטגוריות של כבלי חשמל, בקרה, התמחות ותקשורת. מגוון המוצרים המאומת שלה יכול לתמוך בהתאמה מדויקת יותר של בניית כבלים לאוטומציה ימית, אנרגיה ימית, פלטפורמת נפט וגז ודרישות רוח ימיות.

שאלות נפוצות

ש: מה ההבדל בין כבל ימי לכבל תת ימי?

ת: כבל ימי משמש בדרך כלל על ספינות או יחידות ימיות, בעוד כבל תת-ימי מתוכנן להתקנה תת-ימית רציפה, לחץ, חסימת מים ועומסים בקרקעית הים.

ש: באילו סוגי כבלים ימיים משתמשים בחוות רוח ימיות?

ת: פרויקטי רוח ימיים משתמשים בדרך כלל בכבלי חשמל תת ימיים, כבלי חשמל פנימיים, כבלי בקרה ומכשור וכבלי סיבים אופטיים לחיבור רשת, אוטומציה וניטור.

ש: מדוע כבלי בקרה ימיים מוגנים לעתים קרובות?

ת: מיגון מפחית הפרעות אלקטרומגנטיות מכבלי חשמל, מנועים וציוד מיתוג בקרבת מקום, ומסייע לאותות בקרה ומכשור רגישים להישאר יציבים ומדויקים.

ש: האם כל כבל עמיד למים מתאים לטבילה קבועה?

ת: לא. עמידות ללחות או חשיפה זמנית למים אינה קובעת באופן אוטומטי התאמה לטבילה מתמשכת, לחץ תת-מימי, מתח התקנה או שחיקה בקרקעית הים.

ש: מתי יש צורך בכבל ימי משוריין?

ת: שריון נחשב במקום שבו התוואי חושף כבלים לכוחות פגיעה, ריסוק, משיכה, מפגעי קבורה או פעילות בקרקעית הים, אך הוא עשוי להיות מיותר בצירים גמישים מוגנים.