船舶用電気ケーブルの種類

海洋ケーブルは、湿気、塩分、振動、化学薬品、機械的負荷、および限られた設置スペースが同時に発生する可能性がある場所で動作する必要があります。したがって、導体のサイズや電圧だけで選択すると、重要な環境および安全上のリスクが未解決のままになる可能性があります。また、購入者は、船上の配線と、海洋構造物に設置されたケーブルや海中に永久に沈められたケーブルとを区別する必要があります。次のセクションでは、海洋電気ケーブルを機能別に分類し、利用可能な保護構造について説明し、各海洋ケーブルをオートメーション、エネルギー、石油とガス、洋上風力の用途に適合させる方法を示します。

実行する仕事に基づいて海洋ケーブルの種類を分類する

海洋ケーブルの用語は、回路の機能を説明する名前もあれば、材料や保護機能を説明する名前もあることから、混乱を招く可能性があります。電力、制御、計装、および通信は機能カテゴリです。装甲、柔軟性、防水性、耐油性、難燃性、低煙構造は、いくつかの機能カテゴリに適用できる性能オプションです。実際の仕様では、まずケーブルが何を運ぶ必要があるかを特定し、次にその設置ゾーンに必要な保護を定義する必要があります。

配電ケーブルと海底電力ケーブル

船舶用電力ケーブルは、発電機、変圧器、配電盤からモーター、照明、ポンプ、甲板機械、補助システムに電気エネルギーを分配します。低電圧ケーブルは一般にローカル配電に使用されますが、機器の定格や伝送距離により高電圧がより現実的になる場合には、中電圧システムが使用される場合があります。導体面積は、負荷電流のみではなく、負荷電流、電圧降下、短絡負荷、設置方法、グループ化、および周囲温度を考慮して選択する必要があります。

海底電力ケーブルは、継続的な水中サービスと設置負荷向けに設計されているため、別のグループを形成します。の 高電圧海底ケーブルの 製品群には、銅またはアルミニウムの導体、単芯または 3 芯構成、XLPE 絶縁、止水層、金属外装が含まれます。リストされているアプリケーションには、洋上風力接続、沿岸および島の相互接続、海底再生可能エネルギー ネットワーク、洋上プラットフォーム電源が含まれます。

制御および計装ケーブル

制御ケーブルは、コマンド、ステータス信号、および制御パネル、アクチュエータ、リレー、バルブ、機械間のインターロック機能を伝送します。計装ケーブルは、圧力、温度、流量、レベル、その他のプロセス変数に関連する高感度の測定回路に役立ちます。それらの機能は重複していますが、計測回路では多くの場合、電磁干渉やペア間のクロストークをより厳密に制御する必要があります。

遮蔽または編組設計により、ルートがモーター、可変周波数ドライブ、給電線、またはスイッチング装置の近くを通過するときに低レベル信号を保護できます。の フレキシブル コントロール ケーブルの ページでは、マルチコア、シールド付き、装甲付き、低煙ハロゲンフリーのオプションについて説明しています。また、海洋プラットフォームや海洋オートメーション システム向けの塩水噴霧および耐湿性バージョンも特定します。

通信ケーブルと光ファイバーケーブル

通信ケーブルは、データ ネットワーク、監視システム、警報、ナビゲーション機器、プラットフォーム通信、およびオフショア資産間のリンクをサポートします。銅線データ ケーブルは短いリンクに適していますが、光ファイバーは電流を流すことなく高いデータ容量を提供し、電磁干渉の影響を受けません。それらの性能は、依然として適切な機械的保護、防水、終端方法、および配線に依存します。

水中および長距離リンクの場合、 オフショア光ファイバーケーブルに は、光学ユニット、充填剤、強度部材、防水バリア、鋼線外装、および PE 外側シースを組み込むことができます。設置の深さ、海底の状態、引張荷重、および外部損傷への曝露に応じて、軽量、単装甲、および二重装甲の構造を検討できます。

特別サービスの海洋ケーブル

特別サービスのケーブル名は、接続された機器ではなく、環境または機械的性能を表します。柔軟なケーブルは、動き、振動、または配線が困難なため、剛性のある構造が不適切な場合に使用されます。装甲設計により、衝撃、粉砕、張力、その他の外力に対する耐性が強化されますが、層が追加されることで直径、重量、曲げ剛性が増加します。

耐火ケーブルと難燃ケーブルもさまざまな目的に役立ちます。難燃性構造により火炎の広がりが制限され、耐火ケーブルは規定の試験期間中回路の動作を維持することを目的としています。したがって、非常照明、警報、シャットダウンシステム、重要な通信には、通常の電力回路や制御回路とは異なる証拠が必要になる場合があります。

海洋ケーブルの構造を暴露ゾーンに適合させる

保護された機器室内に敷設されたケーブルは、オープンデッキを横切って、スプラッシュゾーンを通って、タービンタワーを下って、または海底に沿って配線されたケーブルとは異なる条件に直面します。環境分類では、連続的な浸漬、断続的なスプレー、結露、紫外線曝露、温度、化学物質、振動、摩耗、および潜在的な影響を考慮する必要があります。すべての濡れた場所の製品を海洋ケーブルと呼ぶだけでは十分ではありません。時折の耐湿性が恒久的な水没への適合性を自動的に証明するわけではないからです。

湿気の侵入が主なリスクである場合、 防水ケーブルは 、耐水性の絶縁体またはシーリング構造を使用して、濡れた場所、屋外、地下、または海上の設置場所で導体を保護します。必要な構造は、暴露に湿気、直接噴霧、一時的な浸水、または継続的な水中圧力が含まれるかどうかによって異なります。ジョイント、グランド、終端は、ケーブル自体と同様の保護を提供する必要があります。そうしないと、たとえ外側のシースが無傷であっても、接続部から水が浸入する可能性があります。

エンジン ルーム、油圧システム、掘削装置、および加工エリアでは、ケーブル ジャケットが燃料、潤滑剤、グリース、または化学薬品にさらされる可能性があります。アン 耐油ケーブルは、 油による膨張、軟化、亀裂、または機械的強度の低下を軽減するために選択されたジャケットと絶縁材料を使用しています。 1 つの一般的な耐油性ラベルがすべての化学物質の濃度や暴露期間をカバーしていない可能性があるため、耐油性は、温度、摩耗、湿気、および関係する特定の流体とともに評価する必要があります。

機械的保護もルートに適合する必要があります。装甲は、露出、埋設、または海底のセクションに適している可能性がありますが、繰り返し移動する保護されたルートでは、柔軟な非装甲構造の方が優れたパフォーマンスを発揮する可能性があります。シールドは、装甲や防水の代わりとしてではなく、電磁両立性のために選択されます。同様に、LSZH シースは火災時の煙とハロゲンの放出を低減できますが、独立して回路の完全性や永続的な水中適合性を確立するわけではありません。

ケーブル ファミリをオフショア アプリケーションに適合させる

各オフショア プロジェクトには通常、1 つの汎用構造ではなく、複数の海洋ケーブル ファミリが必要です。以下の表は、一般的なアプリケーション領域とその主要な回路および選択の優先順位を関連付けています。

海洋オートメーションは、センサー、コントローラー、アクチュエーター、ドライブ、安全システム間の信頼性の高い調整に依存しています。電源回路は、現実的には敏感な信号経路から分離する必要がありますが、スクリーン、接地配置、およびケーブルの形状は、完全な電磁両立性設計の一部として選択する必要があります。柔軟性は、移動アセンブリ、コンパクトなキャビネット、振動の影響を受けやすいルートに特に関係します。

洋上風力発電所は、タービンの内部配線、アレイ接続、エクスポート回路、状態監視、通信を組み合わせています。石油およびガスのプラットフォームでは、油への曝露、防火性能、機械的保護、信号の完全性がすべて 1 つのケーブル仕様に影響を与える可能性がある厳しいプロセス環境が追加されます。海底回路は、製造、積み出し、輸送、敷設、埋設、運用、および回収の際にさらなるリスクをもたらします。したがって、海底電力ケーブルの設計と保証は、製品のみの決定ではなく、ライフサイクル プロセスとして扱う必要があります。

構造化された海洋ケーブル選択プロセスを使用する

まずは電気の義務から始めます。システム電圧、動作電流、許容電圧降下、短絡レベル、周波数、導体構成、および接続された機器を記録します。制御および計装回路の場合は、信号タイプ、ペアまたはコア数、スクリーニング配置、静電容量制限、接地方針も定義します。完全な回路データを持たずに選択された海洋ケーブルは、ある点では大きすぎる可能性がありますが、別の点では不十分である可能性があります。

次に、設置ルートをセクションごとに文書化します。保護された屋内エリア、露出したデッキ、飛沫ゾーン、機械スペース、化学薬品エリア、動的セクション、埋設ルート、永久に水没したセクションを特定します。予想される温度、最小曲げスペース、振動、引っ張り張力、サポート間隔、衝撃リスク、交換時のアクセスのしやすさを記録します。このルートベースの方法では、多くの場合、セクションごとに異なるケーブル構造や設計された移行が必要であることが明らかになります。

防火要件は、湿気や機械的性能とは独立して指定する必要があります。回路が火炎伝播の制御、煙と腐食性ガスの排出の削減、または火災時の継続的な動作を必要とするかどうかを判断します。緊急回路および安全回路では、通常のサービスよりも厳格な構築、配線、分離、およびテストが必要になる場合があります。証明書、テストレポート、および該当する規格は、幅広い製品カテゴリではなく、提供される実際のケーブル設計に対応している必要があります。

IEC 60092 シリーズは、ケーブル構造、電力回路、制御および計装回路、および船舶および海洋ユニットへのケーブルの選択と設置に関する個別の要件を規定しています。 IEC 60092-350 は一般的な構造と試験を対象とし、IEC 60092-353 は指定された船上および洋上電力ケーブルを対象とし、IEC 60092-376 は遮蔽付きおよび非遮蔽の制御および計装ケーブルに適用されます。 IEC 60092-352 は、船の振動や動きの影響を受ける固定システムを含む、選択、設置、および動作条件に対処しています。

規格だけでは仕様は完成しません。購入者は、プロジェクトのエディション、分類要件、当局の承認、設置規則、および船舶またはオフショアユニットに必要な文書を確認する必要があります。海底ケーブルや動的海洋ケーブルでは、通常の船上ケーブル標準を超えたプロジェクト固有の分析が必要になる場合があります。最終レビューでは、データシート、構造図、テスト計画、付属品、接合システム、ルートの仮定を 1 つのパッケージとして比較する必要があります。

設置とメンテナンスの失敗を回避する

正しく選択された海洋ケーブルであっても、設置中に引っ張り張力、側壁圧力、または最小曲げ半径を超えると、早期に破損する可能性があります。サポートされていないスパンや締めすぎたクリートは集中応力を引き起こす可能性があり、適合しないグランドによりシースが損傷したり、環境シールが効果的でなくなる可能性があります。設置負荷は通常の動作負荷と大幅に異なる可能性があるため、海中システムは制御された取り扱いが必要です。

終端品質も同様に注目に値します。外装の接着、スクリーンの接地、導体の準備、シーリング、および張力緩和は、承認された設計に従う必要があります。不適切なルートに電源と高感度の計装が混在すると、ケーブル配線の問題ではなく機器の障害と思われる干渉が発生する可能性があります。したがって、試運転には、関連する絶縁、導通、導体、スクリーン、光学、および機能のテストを含める必要があります。

検査間隔は、環境の厳しさと回路の重要性を反映する必要があります。メンテナンスチームは、ジャケットの亀裂、平坦化、摩耗、サポートの緩み、腐食、油関連の劣化、接続部の過熱、グランドやジョイント付近の水の侵入を探す必要があります。傾向記録は、単独の損傷と、配線、移動、汚染、または不適切な保護によって引き起こされる繰り返しの問題を区別するのに役立ちます。修理では、目に見える損傷を単にカバーするのではなく、元の電気的、機械的、防火的、環境的性能を回復する必要があります。

結論

海洋ケーブルの選択は、回路機能から始めて、電圧、水への曝露、化学薬品、動作、機械的負荷、火災挙動、信号干渉、および該当する承認要件を考慮する必要があります。船上、プラットフォーム、海底回路を同一の設備として扱ってはなりません。 Yongchuang は、電力、制御、特殊ケーブル、および通信ケーブルのカテゴリを提供するケーブルのメーカーおよびサプライヤーとして活動しています。その検証済みの製品範囲は、海洋オートメーション、海洋エネルギー、石油およびガスプラットフォーム、および海洋風力要件に対するケーブル構造のより正確な適合をサポートできます。

よくある質問

Q: 海洋ケーブルと海底ケーブルの違いは何ですか?

A: 海洋ケーブルは一般に船舶または海洋ユニットで使用されますが、海底ケーブルは継続的な水中敷設、圧力、水の遮断、および海底荷重に耐えられるように設計されています。

Q: 洋上風力発電所ではどの種類の海洋ケーブルが使用されていますか?

A: 洋上風力発電プロジェクトでは、通常、海底電力ケーブル、内部電力ケーブル、制御および計装ケーブル、系統接続、自動化、監視用の光ファイバー ケーブルが使用されます。

Q: 船舶用制御ケーブルはなぜシールドされることが多いのですか?

A: シールドにより、近くの電源ケーブル、モーター、スイッチング機器からの電磁干渉が軽減され、敏感な制御信号や計装信号が安定して正確に保たれます。

Q: すべての防水ケーブルは永久的な水没に適していますか?

A: いいえ。湿気や一時的な水への暴露に対する耐性は、継続的な浸漬、水中圧力、設置張力、または海底摩耗に対する適合性を自動的に確立するものではありません。

Q: 装甲海洋ケーブルが必要になるのはどのような場合ですか?

A: ケーブルが衝撃、粉砕、引っ張り力、埋没の危険、または海底活動にさらされるルートでは装甲が考慮されますが、保護された柔軟なルートでは不要な場合があります。