Kabel morski musi działać tam, gdzie może wystąpić wilgoć, sól, wibracje, chemikalia, obciążenia mechaniczne i ograniczona przestrzeń instalacyjna. Dlatego wybór wyłącznie na podstawie rozmiaru przewodu lub napięcia może pozostawić nierozwiązane ważne zagrożenia dla środowiska i bezpieczeństwa. Kupujący muszą także odróżnić okablowanie pokładowe od kabli zainstalowanych na konstrukcjach morskich lub trwale zanurzonych w morzu. W poniższych sekcjach sklasyfikowano morskie kable elektryczne według funkcji, wyjaśniono dostępne konstrukcje zabezpieczające i pokazano, jak dopasować każdy kabel morski do zastosowań w automatyce, energetyce, przemyśle naftowym i gazowym oraz przybrzeżnej elektrowni wiatrowej.
Klasyfikuj typy kabli morskich według zadania, które wykonują
Terminologia dotycząca kabli morskich może być myląca, ponieważ niektóre nazwy opisują funkcję obwodu, a inne opisują materiał lub funkcję ochronną. Zasilanie, sterowanie, oprzyrządowanie i komunikacja to kategorie funkcjonalne. Konstrukcje pancerne, elastyczne, wodoodporne, olejoodporne, trudnopalne i niskodymowe to opcje wydajności, które można zastosować w kilku kategoriach funkcjonalnych. Praktyczna specyfikacja powinna najpierw określić, co kabel musi przenosić, a następnie określić stopień ochrony wymagany dla strefy jego instalacji.
Dystrybucja energii i podmorskie kable zasilające
Morskie kable energetyczne rozprowadzają energię elektryczną z generatorów, transformatorów lub tablic rozdzielczych do silników, oświetlenia, pomp, maszyn pokładowych i systemów pomocniczych. Kable niskiego napięcia zwykle służą do dystrybucji lokalnej, podczas gdy systemy średniego napięcia mogą być stosowane tam, gdzie parametry sprzętu lub odległości transmisji sprawiają, że wyższe napięcie jest bardziej praktyczne. Obszar przewodu należy wybrać pod kątem prądu obciążenia, spadku napięcia, obciążenia zwarciowego, metody instalacji, grupowania i temperatury otoczenia, a nie samego prądu obciążenia.
Podwodne kable elektroenergetyczne stanowią osobną grupę, ponieważ są przeznaczone do ciągłej pracy pod wodą i obciążeń instalacyjnych. The Asortyment kabli podwodnych wysokiego napięcia obejmuje przewodniki miedziane lub aluminiowe, konfiguracje jedno- lub trzyżyłowe, izolację XLPE, warstwy blokujące wodę i metalowy pancerz. Wymienione zastosowania obejmują połączenia morskiej energii wiatrowej, połączenia przybrzeżne i wyspowe, podmorskie sieci energii odnawialnej oraz zasilanie platform morskich.
Kable sterujące i oprzyrządowania
Kable sterujące przenoszą polecenia, sygnały stanu i funkcje blokujące między panelami sterowania, siłownikami, przekaźnikami, zaworami i maszynami. Kable oprzyrządowania obsługują wrażliwe obwody pomiarowe związane z ciśnieniem, temperaturą, przepływem, poziomem i innymi zmiennymi procesowymi. Chociaż ich funkcje pokrywają się, obwody oprzyrządowania często wymagają ściślejszej kontroli zakłóceń elektromagnetycznych i przesłuchów między parami.
Konstrukcja ekranowana lub pleciona może chronić sygnały niskiego poziomu, gdy trasa przebiega w pobliżu silników, napędów o zmiennej częstotliwości, zasilaczy lub sprzętu przełączającego. The Na stronie Elastyczny kabel sterujący opisano opcje wielożyłowe, ekranowane, pancerne i bezhalogenowe o niskiej emisji dymu. Identyfikuje także wersje odporne na mgłę solną i wilgoć dla platform wiertniczych i systemów automatyki morskiej.
Kable komunikacyjne i światłowodowe
Kable komunikacyjne obsługują sieci danych, systemy monitorowania, alarmy, sprzęt nawigacyjny, komunikację platformową i połączenia między zasobami morskimi. Miedziane kable do transmisji danych mogą nadawać się do krótszych łączy, ale światłowody zapewniają dużą przepustowość danych bez przewodzenia prądu elektrycznego i są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne. Ich wydajność nadal zależy od odpowiedniej ochrony mechanicznej, blokowania wody, metod zakończenia i trasowania.
W przypadku połączeń podwodnych i dalekobieżnych an Morski kabel światłowodowy może zawierać jednostkę optyczną, masę wypełniającą, element wzmacniający, wodoodporną barierę, zbroję z drutu stalowego i zewnętrzną osłonę PE. Konstrukcje lekkie, jedno- i podwójnie opancerzone można rozpatrywać w zależności od głębokości montażu, stanu dna morskiego, obciążenia rozciągającego i narażenia na uszkodzenia zewnętrzne.
Kable morskie do zastosowań specjalnych
Nazwy kabli o usługach specjalnych opisują parametry środowiskowe lub mechaniczne, a nie podłączony sprzęt. Kable elastyczne stosuje się tam, gdzie ruch, wibracje lub trudne prowadzenie sprawiają, że sztywna konstrukcja jest nieodpowiednia. Wzmocnione konstrukcje zwiększają odporność na uderzenia, zgniatanie, rozciąganie i inne siły zewnętrzne, ale dodatkowe warstwy zwiększają średnicę, wagę i sztywność zginania.
Kable ognioodporne i trudnopalne służą również różnym celom. Konstrukcja ognioodporna ogranicza rozprzestrzenianie się płomienia, natomiast kabel ognioodporny ma na celu utrzymanie działania obwodu przez określony okres testowy. Oświetlenie awaryjne, alarmy, systemy wyłączania i komunikacja krytyczna mogą zatem wymagać innych dowodów niż zwykłe obwody zasilania lub sterowania.
Dopasuj konstrukcję kabla morskiego do strefy narażenia
Kabel zainstalowany w chronionym pomieszczeniu ze sprzętem podlega innym warunkom niż kabel poprowadzony przez otwarty pokład, przez strefę rozbryzgową, w dół wieży turbiny lub wzdłuż dna morskiego. Klasyfikacja środowiskowa powinna uwzględniać ciągłe zanurzenie, przerywane rozpylanie, kondensację, ekspozycję na promieniowanie ultrafioletowe, temperaturę, chemikalia, wibracje, ścieranie i potencjalny wpływ. Nazywanie każdego produktu przeznaczonego do stosowania w pomieszczeniach mokrych kablem morskim nie wystarczy, ponieważ sporadyczna odporność na wilgoć nie oznacza automatycznie przydatności do stałego zanurzenia.
Tam, gdzie głównym zagrożeniem jest wnikanie wilgoci, a Wodoodporny kabel wykorzystuje wodoodporną izolację lub struktury uszczelniające, aby pomóc chronić przewody w instalacjach mokrych, zewnętrznych, podziemnych lub morskich. Wymagana konstrukcja nadal zależy od tego, czy narażenie obejmuje wilgoć, bezpośredni rozprysk, tymczasowe zalanie czy ciągłe ciśnienie pod wodą. Złącza, dławiki i zakończenia muszą zapewniać ochronę zgodną z samym kablem; w przeciwnym razie woda może przedostać się do złącza, nawet jeśli płaszcz zewnętrzny pozostanie nienaruszony.
Maszynownie, układy hydrauliczne, sprzęt wiertniczy i obszary technologiczne mogą narażać osłony kabli na działanie paliwa, smarów, smarów lub chemikaliów. Jakiś W kablu olejoodpornym zastosowano płaszcz i materiały izolacyjne wybrane w celu zmniejszenia pęcznienia, mięknięcia, pękania lub utraty wytrzymałości mechanicznej związanej z olejem. Odporność na olej należy oceniać łącznie z temperaturą, ścieraniem, wilgocią i konkretnym płynem, ponieważ jedna ogólna etykieta dotycząca odporności może nie obejmować wszystkich stężeń substancji chemicznych i czasu trwania ekspozycji.
Zabezpieczenia mechaniczne muszą być również dopasowane do trasy. Pancerz może być odpowiedni dla odcinków odsłoniętych, zakopanych lub podwodnych, podczas gdy elastyczna konstrukcja nieopancerzona może lepiej działać na chronionych trasach, na których występuje powtarzający się ruch. Ekranowanie wybiera się ze względu na kompatybilność elektromagnetyczną, a nie jako substytut pancerza lub blokowania wody. Podobnie osłona LSZH może zmniejszyć emisję dymu i halogenów podczas pożaru, ale nie zapewnia niezależnie integralności obwodu ani trwałej przydatności pod wodą.
Dopasuj rodziny kabli do zastosowań offshore
Każdy projekt offshore zwykle wymaga kilku rodzin kabli morskich, a nie jednej uniwersalnej konstrukcji. Poniższa tabela łączy typowe obszary zastosowań z ich głównymi obwodami i priorytetami wyboru.
Automatyka morska zależy od niezawodnej koordynacji pomiędzy czujnikami, sterownikami, siłownikami, napędami i systemami bezpieczeństwa. Tam, gdzie jest to możliwe, obwody zasilania powinny być oddzielone od wrażliwych tras sygnałowych, natomiast ekrany, układ uziemienia i geometria kabla powinny zostać wybrane w ramach kompletnego projektu zapewniającego kompatybilność elektromagnetyczną. Elastyczność jest szczególnie istotna w przypadku ruchomych podzespołów, kompaktowych szaf i tras narażonych na wibracje.
Morskie farmy wiatrowe łączą wewnętrzne okablowanie turbiny, połączenia tablicowe, obwody eksportowe, monitorowanie stanu i komunikację. Platformy naftowe i gazowe tworzą wymagające środowiska procesowe, w których narażenie na olej, odporność na ogień, ochrona mechaniczna i integralność sygnału mogą mieć wpływ na jedną specyfikację kabla. Obwody podmorskie stwarzają dalsze ryzyko podczas produkcji, załadunku, transportu, układania, zakopywania, eksploatacji i ewentualnego odzyskiwania. Dlatego projekt i zapewnienie podmorskiego kabla zasilającego należy traktować jako proces cyklu życia, a nie decyzję dotyczącą wyłącznie produktu.
Skorzystaj ze strukturalnego procesu wyboru kabla morskiego
Zacznij od obowiązków elektrycznych. Rejestruj napięcie systemu, prąd roboczy, dopuszczalny spadek napięcia, poziom zwarcia, częstotliwość, konfigurację przewodów i podłączony sprzęt. W przypadku obwodów sterowania i oprzyrządowania należy również zdefiniować typ sygnału, liczbę par lub rdzeni, układ ekranowania, ograniczenia pojemności i filozofię uziemienia. Kabel morski wybrany bez danych pełnego obwodu może być przewymiarowany pod jednym względem, ale niewystarczający pod innym.
Następnie udokumentowaj trasę instalacji sekcja po sekcji. Identyfikuj chronione obszary wewnętrzne, odsłonięte pokłady, strefy rozbryzgów, pomieszczenia maszynowe, obszary chemiczne, sekcje dynamiczne, trasy zakopane i sekcje stale zanurzone. Zapisz oczekiwaną temperaturę, minimalną przestrzeń zginania, wibracje, naprężenie rozciągające, odstęp między podporami, ryzyko uderzenia i dostępność w celu wymiany. Ta metoda oparta na trasach często pokazuje, że różne odcinki wymagają różnych konstrukcji kabli lub zaprojektowanych przejść.
Wymagania ogniowe należy określić niezależnie od wilgotności i właściwości mechanicznych. Określ, czy obwód wymaga kontroli rozprzestrzeniania się płomienia, ograniczenia emisji dymu i gazów korozyjnych lub ciągłej pracy podczas pożaru. Obwody awaryjne i bezpieczeństwa mogą wymagać bardziej rygorystycznej konstrukcji, trasowania, separacji i testowania niż zwykłe usługi. Certyfikat, raport z testów i obowiązująca norma powinny odpowiadać faktycznemu oferowanemu projektowi kabla, a nie szerokiej kategorii produktu.
Seria norm IEC 60092 zawiera oddzielne wymagania dotyczące konstrukcji kabli, obwodów mocy, obwodów sterowania i oprzyrządowania oraz doboru i instalacji kabli na statkach i jednostkach przybrzeżnych. IEC 60092-350 dotyczy ogólnej konstrukcji i testowania, IEC 60092-353 dotyczy określonych kabli zasilających na pokładach statków i na morzu, a IEC 60092-376 dotyczy ekranowanych i nieekranowanych kabli sterowniczych i oprzyrządowania. IEC 60092-352 dotyczy wyboru, instalacji i warunków pracy, w tym systemów stacjonarnych, na które wpływają wibracje lub ruch statku.
Same standardy nie uzupełniają specyfikacji. Kupujący powinien potwierdzić wydanie projektu, wymagania klasyfikacyjne, zatwierdzenia władz, zasady instalacji i dokumentację oczekiwaną dla statku lub jednostki offshore. Kable podmorskie i dynamiczne kable morskie mogą również wymagać analizy specyficznej dla projektu, wykraczającej poza zwykłe standardy kabli pokładowych. Końcowa recenzja powinna porównać arkusz danych, rysunek konstrukcyjny, plan testów, akcesoria, system połączeń i założenia trasy jako jeden pakiet.
Unikaj błędów w instalacji i konserwacji
Nawet prawidłowo wybrany kabel morski może przedwcześnie ulec uszkodzeniu, jeśli podczas instalacji zostanie przekroczone naprężenie uciągu, nacisk na ścianę boczną lub minimalny promień zgięcia. Niepodparte przęsła i zbyt mocno dokręcone zaciski mogą powodować skoncentrowane naprężenia, podczas gdy niekompatybilne dławiki mogą uszkodzić osłonę lub pozostawić nieskuteczne uszczelnienie środowiskowe. Systemy podmorskie wymagają kontrolowanej obsługi, ponieważ obciążenia instalacyjne mogą znacznie różnić się od normalnych obciążeń eksploatacyjnych.
Jakość zakończeń zasługuje na równą uwagę. Łączenie pancerza, uziemianie ekranu, przygotowanie przewodnika, uszczelnianie i odciążanie muszą być zgodne z zatwierdzonym projektem. Mieszanie mocy i czułego oprzyrządowania w nieodpowiednich trasach może powodować zakłócenia, które wydają się być awarią sprzętu, a nie problemem z okablowaniem. Uruchomienie powinno zatem obejmować odpowiednie testy izolacji, ciągłości, przewodu, ekranu, optyki i funkcjonalności.
Częstotliwość przeglądów powinna odzwierciedlać stopień zagrożenia dla środowiska i krytyczność obwodu. Zespoły konserwacyjne powinny szukać pęknięć, spłaszczeń, przetarć, luźnych podpór, korozji, degradacji spowodowanej olejem, przegrzanych połączeń i przedostania się wody w pobliżu dławików lub połączeń. Zapisy trendów pomagają odróżnić pojedyncze uszkodzenia od powtarzających się problemów spowodowanych trasowaniem, ruchem, zanieczyszczeniem lub niewłaściwą ochroną. Naprawy powinny przywrócić oryginalne właściwości elektryczne, mechaniczne, przeciwpożarowe i środowiskowe, a nie jedynie zakrywać widoczne uszkodzenia.
Wniosek
Wybór kabla morskiego powinien rozpocząć się od funkcji obwodu, a następnie uwzględnić napięcie, ekspozycję na wodę, chemikalia, ruch, obciążenie mechaniczne, zachowanie podczas pożaru, zakłócenia sygnału i obowiązujące wymagania homologacyjne. Obwody pokładowe, platformowe i podmorskie nie powinny być traktowane jako identyczne instalacje. Yongchuang działa jako producent i dostawca kabli oferujący kategorie kabli zasilających, sterujących, specjalistycznych i komunikacyjnych. Jej zweryfikowana oferta produktów może pomóc w bardziej precyzyjnym dopasowaniu konstrukcji kabli do wymagań automatyki morskiej, energetyki morskiej, platform naftowych i gazowych oraz wymagań morskiej energetyki wiatrowej.
Często zadawane pytania
P: Jaka jest różnica między kablem morskim a kablem podmorskim?
Odp.: Kabel morski jest zwykle używany na statkach lub jednostkach przybrzeżnych, podczas gdy kabel podwodny jest zaprojektowany do ciągłej instalacji podwodnej, ciśnienia, blokowania wody i obciążeń dna morskiego.
P: Jakie typy kabli morskich są stosowane w morskich farmach wiatrowych?
Odp.: W projektach morskich elektrowni wiatrowych powszechnie wykorzystuje się podwodne kable energetyczne, wewnętrzne kable zasilające, kable sterujące i oprzyrządowania oraz kable światłowodowe do podłączenia do sieci, automatyzacji i monitorowania.
P: Dlaczego morskie kable sterujące są często ekranowane?
Odp.: Ekranowanie zmniejsza zakłócenia elektromagnetyczne pochodzące z pobliskich kabli zasilających, silników i sprzętu przełączającego, dzięki czemu wrażliwe sygnały sterujące i oprzyrządowania pozostają stabilne i dokładne.
P: Czy każdy wodoodporny kabel nadaje się do stałego zanurzenia?
O: Nie. Odporność na wilgoć lub tymczasowe wystawienie na działanie wody nie oznacza automatycznie przydatności do ciągłego zanurzenia, ciśnienia pod wodą, naprężenia instalacji lub ścierania dna morskiego.
P: Kiedy potrzebny jest opancerzony kabel morski?
Odp.: Opancerzenie bierze się pod uwagę, gdy trasa naraża kable na uderzenia, zgniatanie, siły ciągnące, ryzyko zakopania lub działanie dna morskiego, ale może nie być konieczne w przypadku chronionych tras elastycznych.
