Tipuri de cabluri electrice marine

Un cablu marin trebuie să funcționeze acolo unde umiditatea, sare, vibrații, substanțe chimice, încărcare mecanică și spațiu de instalare limitat pot apărea împreună. Prin urmare, selectarea numai după dimensiunea conductorului sau tensiune poate lăsa nerezolvate riscuri importante pentru mediu și siguranță. Cumpărătorii trebuie, de asemenea, să distingă cablurile de la bordul navei de cablurile instalate pe structuri offshore sau scufundate permanent sub mare. Următoarele secțiuni clasifică cablurile electrice marine după funcție, explică construcțiile de protecție disponibile și arată cum să potriviți fiecare cablu marin cu aplicațiile de automatizare, energie, petrol și gaze și eoliene offshore.

Clasificați tipurile de cabluri marine după locul de muncă pe care îl efectuează

Terminologia cablurilor maritime poate deveni confuză, deoarece unele nume descriu funcția circuitului, în timp ce altele descriu un material sau o caracteristică de protecție. Puterea, controlul, instrumentația și comunicarea sunt categorii funcționale. Construcțiile blindate, flexibile, impermeabile, rezistente la ulei, ignifuge și cu emisii reduse de fum sunt opțiuni de performanță care pot fi aplicate mai multor categorii funcționale. O specificație practică ar trebui să identifice mai întâi ceea ce trebuie să transporte cablul și apoi să definească protecția necesară pentru zona sa de instalare.

Distribuție de energie și cabluri de alimentare submarine

Cablurile de alimentare maritime distribuie energia electrică de la generatoare, transformatoare sau tablouri de distribuție către motoare, iluminat, pompe, mașini de punte și sisteme auxiliare. Cablurile de joasă tensiune servesc în mod obișnuit distribuția locală, în timp ce sistemele de medie tensiune pot fi utilizate acolo unde ratingurile echipamentelor sau distanțele de transmisie fac ca tensiunea mai mare să fie mai practică. Zona conductorului trebuie selectată pentru curentul de sarcină, căderea de tensiune, funcționarea la scurtcircuit, metoda de instalare, gruparea și temperatura ambiantă, mai degrabă decât pentru curentul de sarcină.

Cablurile de alimentare submarine formează un grup separat, deoarece sunt proiectate pentru servicii subacvatice continue și sarcini de instalare. The Gama de cabluri submarine de înaltă tensiune include conductori din cupru sau aluminiu, configurații cu un singur sau trei nuclee, izolație XLPE, straturi de blocare a apei și armătură metalică. Aplicațiile enumerate includ conexiunile eoliene offshore, interconexiunile de coastă și insulare, rețelele submarine de energie regenerabilă și alimentarea cu energie a platformei offshore.

Cabluri de control și instrumentare

Cablurile de control transportă comenzi, semnale de stare și funcții de interblocare între panourile de control, actuatoare, relee, supape și mașini. Cablurile de instrumente servesc circuite de măsurare sensibile asociate cu presiunea, temperatura, debitul, nivelul și alte variabile de proces. Deși funcțiile lor se suprapun, circuitele de instrumente necesită adesea un control mai strict al interferențelor electromagnetice și al diafoniei pereche la pereche.

Un design ecranat sau împletit poate proteja semnalele de nivel scăzut atunci când traseul trece lângă motoare, variatoare de frecvență, alimentatoare sau echipamente de comutare. The Pagina Flexible Control Cable descrie opțiuni multi-core, ecranate, blindate și fără halogen cu emisii reduse. De asemenea, identifică versiuni rezistente la stropii de sare și la umiditate pentru platforme offshore și sisteme de automatizare marine.

Cabluri de comunicații și fibră optică

Cablurile de comunicație acceptă rețele de date, sisteme de monitorizare, alarme, echipamente de navigație, comunicații prin platformă și legături între activele offshore. Cablurile de date din cupru pot fi potrivite pentru legături mai scurte, dar fibra optică oferă o capacitate mare de date fără a conduce curentul electric și nu sunt afectate de interferențe electromagnetice. Performanța lor depinde în continuare de protecția mecanică adecvată, de blocarea apei, de metodele de terminare și de rutare.

Pentru legăturile subacvatice și pe distanțe lungi, an Cablul de fibră optică offshore poate încorpora o unitate optică, un compus de umplere, un element de rezistență, o barieră impermeabilă, armătură din sârmă de oțel și manta exterioară din PE. Structurile ușoare, cu un singur blindat și cu două blindate pot fi luate în considerare în funcție de adâncimea instalării, condițiile fundului mării, încărcarea la tracțiune și expunerea la daune externe.

Cabluri marine pentru servicii speciale

Numele cablurilor pentru servicii speciale descriu performanța de mediu sau mecanică mai degrabă decât echipamentul conectat. Cablurile flexibile sunt folosite acolo unde mișcarea, vibrațiile sau trasarea dificilă fac o construcție rigidă inadecvată. Modelele blindate adaugă rezistență la impact, strivire, tensiune și alte forțe externe, dar straturile suplimentare cresc diametrul, greutatea și rigiditatea la îndoire.

Cablurile rezistente la foc și ignifuge servesc, de asemenea, unor scopuri diferite. Construcția ignifugă limitează răspândirea flăcării, în timp ce un cablu rezistent la foc este destinat să păstreze funcționarea circuitului pentru o perioadă de testare definită. Prin urmare, iluminatul de urgență, alarmele, sistemele de oprire și comunicațiile critice pot necesita dovezi diferite față de circuitele obișnuite de alimentare sau de control.

Potriviți construcția cablurilor maritime cu zona de expunere

Un cablu instalat în interiorul unei încăperi de echipamente protejate se confruntă cu condiții diferite de unul direcționat pe o punte deschisă, printr-o zonă de stropire, în josul unui turn de turbină sau de-a lungul fundului mării. Clasificarea mediului ar trebui să ia în considerare imersiunea continuă, pulverizarea intermitentă, condensul, expunerea la ultraviolete, temperatura, substanțele chimice, vibrațiile, abraziunea și impactul potențial. Numirea fiecărui produs din zonă umedă un cablu marin nu este suficientă, deoarece rezistența ocazională la umiditate nu dovedește automat adecvarea pentru scufundarea permanentă.

Acolo unde pătrunderea umezelii este principalul risc, a Cablul Waterproof utilizează structuri de izolație sau de etanșare rezistente la apă pentru a ajuta la protejarea conductorilor în instalații umede, exterioare, subterane sau marine. Construcția necesară depinde în continuare dacă expunerea implică umiditate, pulverizare directă, inundații temporare sau presiune subacvatică continuă. Îmbinările, presetupele și terminațiile trebuie să ofere protecție în concordanță cu cablul în sine; în caz contrar, apa poate pătrunde la racord chiar și atunci când mantaua exterioară rămâne intactă.

Camerele motoarelor, sistemele hidraulice, echipamentele de foraj și zonele de procesare pot expune mantașele cablurilor la combustibil, lubrifianți, grăsimi sau substanțe chimice. Un Cablul rezistent la ulei utilizează materiale de manta și izolație selectate pentru a reduce umflarea, înmuierea, crăparea sau pierderea rezistenței mecanice legate de ulei. Rezistența la ulei trebuie evaluată împreună cu temperatură, abraziune, umiditate și fluidul specific implicat, deoarece o etichetă generală de rezistență poate să nu acopere fiecare concentrație chimică sau durata de expunere.

Protecția mecanică trebuie să se potrivească și cu traseul. Armura poate fi adecvată pentru secțiuni expuse, îngropate sau submarine, în timp ce o construcție flexibilă neblindată poate funcționa mai bine pe rutele protejate care experimentează mișcări repetate. Ecranul este selectat pentru compatibilitatea electromagnetică, nu ca înlocuitor pentru armura sau blocarea apei. În mod similar, o manta LSZH poate reduce emisiile de fum și halogen în timpul unui incendiu, dar nu stabilește în mod independent integritatea circuitului sau adecvarea permanentă subacvatică.

Potriviți familiile de cabluri cu aplicațiile offshore

Fiecare proiect offshore necesită în mod normal mai multe familii de cabluri marine, mai degrabă decât o construcție universală. Tabelul de mai jos leagă domeniile comune de aplicare la circuitele lor principale și prioritățile de selecție.

Automatizarea navală depinde de coordonarea fiabilă între senzori, controlere, dispozitive de acţionare, acţionări şi sisteme de siguranţă. Circuitele de alimentare ar trebui să fie separate de rutele sensibile ale semnalelor acolo unde este practic, în timp ce ecranele, aranjamentele de împământare și geometria cablurilor ar trebui să fie selectate ca parte a proiectului complet de compatibilitate electromagnetică. Flexibilitatea este relevantă în special în ceea ce privește ansamblurile în mișcare, dulapurile compacte și rutele supuse vibrațiilor.

Parcurile eoliene offshore combină cablarea internă a turbinei, conexiunile matricei, circuitele de export, monitorizarea stării și comunicațiile. Platformele de petrol și gaze adaugă medii de proces solicitante în care expunerea la ulei, performanța la foc, protecția mecanică și integritatea semnalului pot afecta toate specificațiile unui cablu. Circuitele submarine introduc riscuri suplimentare în timpul producției, încărcării, transportului, așezării, îngropării, funcționării și posibilei recuperări. Prin urmare, proiectarea și asigurarea cablurilor de alimentare submarine ar trebui să fie tratate ca un proces ciclului de viață, mai degrabă decât o decizie exclusivă a produsului.

Utilizați un proces de selecție a cablurilor maritime structurate

Începeți cu sarcina electrică. Înregistrați tensiunea sistemului, curentul de funcționare, căderea de tensiune admisibilă, nivelul de scurtcircuit, frecvența, configurația conductorului și echipamentul conectat. Pentru circuitele de control și instrumentare, definiți, de asemenea, tipul de semnal, numărul de perechi sau nuclee, aranjamentul de ecranare, limitele capacității și filozofia de împământare. Un cablu marin selectat fără date complete de circuit poate fi supradimensionat într-un aspect, dar inadecvat în altul.

Apoi, documentați traseul de instalare secțiune cu secțiune. Identificați zonele interioare protejate, punțile expuse, zonele de stropire, spațiile de mașini, zonele chimice, secțiunile dinamice, rutele îngropate și secțiunile scufundate permanent. Înregistrați temperatura așteptată, spațiul minim de îndoire, vibrația, tensiunea de tragere, intervalul de sprijin, riscul de impact și accesibilitatea pentru înlocuire. Această metodă bazată pe trasee dezvăluie adesea că diferite secțiuni necesită diferite construcții de cabluri sau tranziții proiectate.

Cerințele de incendiu trebuie specificate independent de umiditate și performanța mecanică. Determinați dacă circuitul necesită controlul propagării flăcării, emisii reduse de fum și gaze corozive sau funcționarea continuă în timpul incendiului. Circuitele de urgență și siguranță pot necesita o construcție, rutare, separare și testare mai stricte decât serviciile obișnuite. Certificatul, raportul de testare și standardul aplicabil ar trebui să corespundă cu designul real al cablului oferit, mai degrabă decât cu o categorie largă de produse.

Seria IEC 60092 oferă cerințe separate pentru construcția cablurilor, circuitele de alimentare, circuitele de control și instrumente, precum și selecția și instalarea cablurilor la bordul navelor și unităților offshore. IEC 60092-350 se referă la construcția și testarea generală, IEC 60092-353 acoperă cablurile de alimentare de bord și offshore specificate, iar IEC 60092-376 se aplică cablurilor de control și instrumente ecranate și neecranate. IEC 60092-352 abordează condițiile de selecție, instalare și operare, inclusiv sistemele fixe afectate de vibrațiile sau mișcarea navei.

Standardele singure nu completează specificația. Achizitorul trebuie să confirme ediția proiectului, cerințele de clasificare, aprobările autorităților, regulile de instalare și documentația așteptată pentru navă sau unitatea offshore. Cablurile submarine și dinamice offshore pot necesita, de asemenea, analize specifice proiectului dincolo de standardele obișnuite ale cablurilor de bord. Revizuirea finală ar trebui să compare fișa de date, desenul de construcție, planul de testare, accesoriile, sistemul de îmbinare și ipotezele traseului ca un singur pachet.

Evitați defecțiunile de instalare și întreținere

Chiar și un cablu marin selectat corect se poate defecta prematur atunci când tensiunea de tragere, presiunea peretelui lateral sau raza minimă de îndoire este depășită în timpul instalării. Traversele nesusținute și clemele prea strânse pot crea stres concentrat, în timp ce glandele incompatibile pot deteriora mantaua sau pot lăsa o etanșare ineficientă a mediului. Sistemele submarine necesită o manipulare controlată, deoarece sarcinile de instalare pot diferi substanțial de sarcinile normale de funcționare.

Calitatea rezilierii merită aceeași atenție. Legarea blindajului, împământarea ecranului, pregătirea conductorului, etanșarea și detensionarea trebuie să urmeze proiectul aprobat. Amestecarea puterii și a instrumentelor sensibile pe rute necorespunzătoare poate introduce interferențe care par a fi o defecțiune a echipamentului, mai degrabă decât o problemă de cablare. Prin urmare, punerea în funcțiune ar trebui să includă teste relevante de izolație, continuitate, conductor, ecran, optice și funcționale.

Intervalele de inspecție ar trebui să reflecte severitatea mediului și criticitatea circuitului. Echipele de întreținere ar trebui să caute fisurarea mantalei, aplatizarea, abraziunea, suporturile slăbite, coroziunea, deteriorarea legată de ulei, conexiunile supraîncălzite și pătrunderea apei în apropierea glandei sau îmbinărilor. Înregistrările de tendințe ajută la distingerea daunelor izolate de problemele repetate cauzate de rutare, mișcare, contaminare sau protecție incorectă. Reparațiile ar trebui să restabilească performanța originală electrică, mecanică, la incendiu și de mediu în loc să acopere doar daune vizibile.

Concluzie

Selectarea cablului marin trebuie să înceapă cu funcția circuitului și apoi să ia în considerare tensiunea, expunerea la apă, substanțele chimice, mișcarea, încărcarea mecanică, comportamentul la foc, interferența semnalului și cerințele de aprobare aplicabile. La bordul navei, platforma și circuitele submarine nu trebuie tratate ca instalații identice. Yongchuang operează ca producător și furnizor de cabluri care oferă categorii de cabluri de putere, control, specialitate și comunicații. Gama sa de produse verificată poate suporta o potrivire mai precisă a construcției de cabluri cu automatizarea navală, energia offshore, platforma de petrol și gaze și cerințele eoliene offshore.

FAQ

Î: Care este diferența dintre un cablu marin și un cablu submarin?

R: Un cablu marin este, în general, utilizat pe nave sau unități offshore, în timp ce un cablu submarin este proiectat pentru instalare subacvatică continuă, presiune, blocare a apei și încărcături pe fundul mării.

Î: Ce tipuri de cabluri marine sunt folosite în parcuri eoliene offshore?

R: Proiectele eoliene offshore folosesc în mod obișnuit cabluri de alimentare submarine, cabluri de alimentare interne, cabluri de control și instrumentare și cabluri de fibră optică pentru conectarea la rețea, automatizare și monitorizare.

Î: De ce sunt adesea ecranate cablurile de control maritim?

R: Ecranarea reduce interferența electromagnetică de la cablurile de alimentare, motoarele și echipamentele de comutare din apropiere, ajutând semnalele sensibile de control și instrumente să rămână stabile și precise.

Î: Fiecare cablu impermeabil este potrivit pentru scufundare permanentă?

R: Nu. Rezistența la umiditate sau expunerea temporară la apă nu stabilește automat adecvarea pentru imersie continuă, presiune subacvatică, tensiune de instalare sau abraziunea fundului mării.

Î: Când este necesar un cablu marin blindat?

R: Armura este considerată acolo unde traseul expune cablurile la impact, strivire, forțe de tracțiune, pericole de înmormântare sau activități de pe fundul mării, dar poate fi inutilă în rutele flexibile protejate.