Типи морських електричних кабелів

Морський кабель повинен працювати там, де можуть виникнути волога, сіль, вібрація, хімічні речовини, механічні навантаження та обмежений простір для встановлення. Тому вибір лише за розміром провідника чи напругою може залишити невирішеними важливі ризики для навколишнього середовища та безпеки. Покупці також повинні відрізняти проводку на борту судна від кабелів, встановлених на морських спорудах або постійно занурених у воду. У наступних розділах класифікуються морські електричні кабелі за функціями, пояснюються доступні захисні конструкції та показується, як підібрати кожен морський кабель до систем автоматизації, енергетики, нафти та газу та офшорних вітрових установок.

Класифікуйте типи морських кабелів за завданням, яке вони виконують

Термінологія морського кабелю може заплутати, оскільки одні назви описують функцію схеми, а інші описують матеріал або захисну функцію. Потужність, контроль, прилади та комунікація є функціональними категоріями. Броньовані, гнучкі, водонепроникні, маслостійкі, вогнестійкі та малодимні конструкції — це варіанти продуктивності, які можна застосовувати до кількох функціональних категорій. Практична специфікація повинна спочатку визначити, що має нести кабель, а потім визначити захист, необхідний для зони його встановлення.

Розподільні та підводні силові кабелі

Морські силові кабелі розподіляють електричну енергію від генераторів, трансформаторів або розподільних щитів до двигунів, освітлення, насосів, палубного обладнання та допоміжних систем. Кабелі низької напруги зазвичай служать для місцевого розподілу, тоді як системи середньої напруги можуть використовуватися там, де номінальні характеристики обладнання або відстані передачі роблять вищу напругу більш практичною. Площа провідника повинна бути обрана з урахуванням струму навантаження, падіння напруги, режиму короткого замикання, способу встановлення, групування та температури навколишнього середовища, а не лише струму навантаження.

Підводні силові кабелі складають окрему групу, тому що вони призначені для тривалих підводних експлуатаційних і монтажних навантажень. The Асортимент підводних кабелів високої напруги включає мідні або алюмінієві провідники, одножильні або трижильні конфігурації, ізоляцію з зшитого поліетилену, водонепроникні шари та металеву броню. Перераховані програми включають офшорні вітрові з’єднання, прибережні та острівні з’єднання, підводні мережі відновлюваної енергії та джерело живлення морських платформ.

Кабелі керування та вимірювання

Кабелі керування передають команди, сигнали стану та функції блокування між панелями керування, приводами, реле, клапанами та обладнанням. Кабелі приладів обслуговують чутливі вимірювальні схеми, пов’язані з тиском, температурою, витратою, рівнем та іншими змінними процесу. Незважаючи на те, що їхні функції збігаються, схеми приладів часто вимагають більш жорсткого контролю електромагнітних перешкод і перехресних перешкод між парами.

Екранована або плетена конструкція може захистити сигнали низького рівня, коли маршрут проходить поблизу двигунів, частотно-регульованих приводів, джерел живлення або комутаційного обладнання. The Сторінка з гнучким кабелем управління описує багатожильні, екрановані, броньовані та малодимні безгалогенні варіанти. Він також визначає стійкі до соляних бризок і вологи версії для морських платформ і систем автоматизації суден.

Зв'язок і волоконно-оптичні кабелі

Комунікаційні кабелі підтримують мережі передачі даних, системи моніторингу, сигналізацію, навігаційне обладнання, зв'язок між платформами та зв'язки між офшорними активами. Мідні кабелі передачі даних можуть бути придатними для коротших з’єднань, але волоконно-оптичні кабелі забезпечують високу пропускну здатність даних без проведення електричного струму та на них не впливають електромагнітні перешкоди. Їх продуктивність все ще залежить від відповідного механічного захисту, блокування води, методів завершення та маршрутизації.

Для підводних і далеких зв'язків ан Офшорний волоконно-оптичний кабель може включати оптичний блок, наповнювач, міцний елемент, водонепроникний бар’єр, броню зі сталевого дроту та зовнішню оболонку з ПЕ. Легкі, одно- та подвійні броньовані конструкції можна розглядати відповідно до глибини установки, умов морського дна, навантаження на розтягування та впливу зовнішніх пошкоджень.

Спеціальні морські кабелі

Назви спеціальних службових кабелів описують екологічні або механічні характеристики, а не підключене обладнання. Гнучкі кабелі використовуються там, де рух, вібрація або складна прокладка роблять жорстку конструкцію непридатною. Броньовані конструкції додають стійкість до ударів, роздавлювання, натягу та інших зовнішніх сил, але додаткові шари збільшують діаметр, вагу та жорсткість на вигин.

Вогнестійкі та вогнестійкі кабелі також служать різним цілям. Вогнестійка конструкція обмежує поширення полум'я, а вогнестійкий кабель призначений для збереження роботи ланцюга протягом визначеного періоду випробувань. Тому для аварійного освітлення, сигналізації, систем відключення та критичних комунікацій можуть знадобитися інші докази, ніж звичайні схеми живлення чи керування.

Підберіть конструкцію морського кабелю до зони впливу

Кабель, встановлений всередині захищеної апаратної кімнати, стикається з різними умовами, ніж кабель, прокладений через відкриту палубу, через зону бризок, вниз по вежі турбіни або вздовж морського дна. Класифікація навколишнього середовища повинна враховувати безперервне занурення, періодичне розбризкування, конденсацію, вплив ультрафіолету, температуру, хімічні речовини, вібрацію, стирання та потенційний вплив. Називати кожен продукт для вологих приміщень морським кабелем недостатньо, оскільки періодична вологостійкість не означає автоматично придатність для постійного занурення.

Там, де потрапляння вологи є основним ризиком, a У водонепроникному кабелі використовуються водостійкі ізоляційні або ущільнювальні конструкції для захисту провідників у вологих, зовнішніх, підземних або морських установках. Необхідна конструкція все ще залежить від того, чи пов’язано з впливом вологості, прямого розпилення, тимчасового затоплення чи тривалого підводного тиску. З’єднання, сальники та кінці повинні забезпечувати захист, який відповідає самому кабелю; інакше вода може потрапити в з’єднання, навіть якщо зовнішня оболонка залишається неушкодженою.

Машинні відділення, гідравлічні системи, бурове обладнання та технологічні зони можуть піддавати оболонки кабелю впливу палива, мастила або хімікатів. Ан У маслостійкому кабелі використовуються оболонка та ізоляційні матеріали, вибрані для зменшення пов’язаного з маслом набухання, розм’якшення, розтріскування або втрати механічної міцності. Маслостійкість слід оцінювати разом із температурою, стиранням, вологістю та конкретною рідиною, оскільки одна загальна етикетка стійкості може не охоплювати кожну хімічну концентрацію чи тривалість впливу.

Механічний захист також має відповідати маршруту. Броня може підійти для відкритих, заглиблених або підводних ділянок, тоді як гнучка неброньована конструкція може краще працювати на захищених маршрутах, які зазнають повторного руху. Екранування вибрано з огляду на електромагнітну сумісність, а не як заміна броні чи захисту від води. Подібним чином оболонка LSZH може зменшити викиди диму та галогенів під час пожежі, але не встановлює незалежно цілісність ланцюга чи постійну придатність під водою.

Зіставте кабельні сімейства з офшорними програмами

Кожен офшорний проект зазвичай потребує кількох родин морських кабелів, а не однієї універсальної конструкції. У наведеній нижче таблиці пов’язані загальні області застосування з їх основними схемами та пріоритетами вибору.

Морська автоматизація залежить від надійної координації між датчиками, контролерами, приводами, приводами та системами безпеки. Силові ланцюги повинні бути відокремлені від шляхів чутливого сигналу, де це можливо, тоді як екрани, заземлення та геометрія кабелю повинні бути обрані як частина повного проекту електромагнітної сумісності. Гнучкість особливо актуальна навколо рухомих вузлів, компактних шаф і маршрутів, які піддаються вібрації.

Офшорні вітряні електростанції поєднують внутрішню проводку турбін, з’єднання масивів, експортні контури, моніторинг стану та комунікації. Нафтогазові платформи створюють вимогливі технологічні середовища, де вплив нафти, вогнестійкість, механічний захист і цілісність сигналу можуть впливати на одну специфікацію кабелю. Підводні контури створюють додаткові ризики під час виробництва, розвантаження, транспортування, укладання, захоронення, експлуатації та можливого відновлення. Тому розробку підводного силового кабелю та його гарантію слід розглядати як процес життєвого циклу, а не рішення, пов’язане лише з продуктом.

Використовуйте процес вибору структурованого морського кабелю

Почніть з електрики. Записуйте напругу системи, робочий струм, допустиме падіння напруги, рівень короткого замикання, частоту, конфігурацію провідника та підключене обладнання. Для ланцюгів керування та контрольно-вимірювальних приладів також визначте тип сигналу, кількість пар або жил, розташування екрану, обмеження ємності та філософію заземлення. Морський кабель, вибраний без повних даних схеми, може бути завищеним в одному відношенні, але невідповідним в іншому.

Далі задокументуйте маршрут монтажу по ділянках. Визначте захищені закриті зони, відкриті палуби, зони бризок, машинні відділення, хімічні зони, динамічні ділянки, підсипані маршрути та постійно занурені ділянки. Запишіть очікувану температуру, мінімальний простір для згинання, вібрацію, натяг, інтервал підтримки, ризик удару та доступність для заміни. Цей метод, заснований на маршруті, часто показує, що різні ділянки вимагають різних конструкцій кабелю або інженерних переходів.

Пожежні вимоги слід встановлювати незалежно від вологи та механічних характеристик. Визначте, чи потрібен контур контролю розповсюдження полум’я, зменшення викидів диму та корозійного газу чи продовження роботи під час пожежі. Для аварійних і захисних ланцюгів може знадобитися більш сувора конструкція, прокладання, розділення та тестування, ніж для звичайних послуг. Сертифікат, звіт про випробування та відповідний стандарт мають відповідати фактичній пропонованій конструкції кабелю, а не широкій категорії продукту.

Стандарти серії IEC 60092 містять окремі вимоги до конструкції кабелю, ланцюгів живлення, ланцюгів керування та контрольно-вимірювальних приладів, а також вибору та встановлення кабелю на борту суден і морських установок. IEC 60092-350 стосується загальної конструкції та випробувань, IEC 60092-353 охоплює певні суднові та морські силові кабелі, а IEC 60092-376 стосується екранованих і неекранованих кабелів керування та контрольно-вимірювальних приладів. IEC 60092-352 стосується вибору, встановлення та умов експлуатації, включаючи стаціонарні системи, на які впливає вібрація або рух судна.

Стандарти самі по собі не завершують специфікацію. Покупець повинен підтвердити версію проекту, вимоги до класифікації, схвалення органів влади, правила встановлення та документацію, яка очікується для судна або морської установки. Підводні та динамічні офшорні кабелі також можуть вимагати аналізу конкретного проекту, окрім звичайних стандартів суднових кабелів. Остаточний огляд має порівняти таблицю даних, будівельний креслення, план випробувань, аксесуари, систему з’єднань і припущення про маршрут як один пакет.

Уникайте збоїв під час встановлення та обслуговування

Навіть правильно підібраний морський трос може передчасно вийти з ладу, якщо під час монтажу буде перевищено натяг, тиск на боковину або мінімальний радіус вигину. Непідтримувані прольоти та занадто затягнуті шипи можуть створювати концентроване навантаження, тоді як несумісні сальники можуть пошкодити оболонку або залишити неефективну екологічну ізоляцію. Підводні системи вимагають контрольованого поводження, оскільки навантаження при установці можуть суттєво відрізнятися від звичайних робочих навантажень.

Якість термінації заслуговує на таку ж увагу. З’єднання броні, заземлення екрану, підготовка провідника, герметизація та зняття натягу мають відповідати затвердженій конструкції. Змішування живлення та чутливих приладів у невідповідних маршрутах може створити перешкоди, які, здається, є несправністю обладнання, а не проблемою з кабелем. Таким чином, введення в експлуатацію повинно включати відповідні випробування ізоляції, безперервності, провідника, екрана, оптики та функціональності.

Інтервали між перевірками повинні відображати суворість навколишнього середовища та критичність ланцюга. Команди з технічного обслуговування повинні шукати тріщини оболонки, сплющення, стирання, ослаблені опори, корозію, пошкодження, пов’язані з маслом, перегріті з’єднання та потрапляння води поблизу сальників або з’єднань. Записи трендів допомагають відрізнити окремі пошкодження від повторюваних проблем, викликаних маршрутом, рухом, забрудненням або неправильним захистом. Ремонт має відновити початкові електричні, механічні, протипожежні та екологічні характеристики, а не просто покривати видимі пошкодження.

Висновок

Вибір морського кабелю слід починати з функції ланцюга, а потім враховувати напругу, вплив води, хімічні речовини, рух, механічне навантаження, пожежну поведінку, перешкоди сигналу та відповідні вимоги до схвалення. Суднові, платформні та підводні контури не слід розглядати як ідентичні установки. Yongchuang працює як виробник і постачальник кабелю, пропонуючи категорії силових, контрольних, спеціальних і комунікаційних кабелів. Перевірений асортимент продукції може підтримувати більш точне узгодження конструкції кабелю з вимогами морської автоматизації, офшорної енергетики, нафтогазової платформи та офшорних вітрових установок.

FAQ

З: Яка різниця між морським кабелем і підводним кабелем?

A: Морський кабель зазвичай використовується на кораблях або морських установках, тоді як підводний кабель розроблений для безперервної підводної установки, тиску, блокування водою та навантажень на морське дно.

З: Які типи морських кабелів використовуються в морських вітрових електростанціях?

Відповідь: У морських вітрових проектах зазвичай використовуються підводні силові кабелі, внутрішні кабелі живлення, кабелі керування та контрольно-вимірювальних приладів, а також волоконно-оптичні кабелі для підключення до мережі, автоматизації та моніторингу.

З: Чому морські кабелі керування часто екрановані?

A: Екранування зменшує електромагнітні перешкоди від сусідніх силових кабелів, двигунів і комутаційного обладнання, допомагаючи чутливим сигналам керування та приладів залишатися стабільними та точними.

З: Чи кожен водонепроникний кабель підходить для постійного занурення?

Відповідь: Ні. Стійкість до вологи або тимчасового впливу води не визначає автоматично придатність для тривалого занурення, підводного тиску, натягу при монтажі або стирання морського дна.

З: Коли потрібен броньований морський кабель?

Відповідь: броня розглядається там, де кабель піддається ударам, здавленню, тягнучій силі, небезпеці захоронення або діяльності на морському дні, але вона може бути непотрібною на захищених гнучких маршрутах.