劉志新 毛建強(qiáng) 龍海 黃志剛
摘 要:文章結(jié)合相關(guān)規(guī)范、公約及船舶建造工藝,總結(jié)了普通民用船舶電纜的敷設(shè)要求,對同類船舶的設(shè)計及建造工作有一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞:電纜敷設(shè);船舶設(shè)計;船舶建造
中圖分類號:U665 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)11-0011-02
船舶電網(wǎng)的作用相當(dāng)于人類的血管與神經(jīng),電纜的敷設(shè)情況直接影響著船舶的性能與安全。本文以相關(guān)規(guī)范、公約及建造工藝基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)場建造過程中容易出現(xiàn)的問題,對普通民用船舶電纜敷設(shè)的設(shè)計及施工進(jìn)行了論述。
1 電纜敷設(shè)的一般要求
①安裝和敷設(shè)電纜應(yīng)盡量避免摩擦和不適當(dāng)?shù)臄D壓,電纜托架和鏈接附件應(yīng)確保牢靠,如電纜無法避免和電纜托架之間的摩擦,可以增加鉛皮或者橡膠墊保護(hù)。
②所有的電纜應(yīng)盡可能的被安放在牢固的鍍鋅鋼或者不銹鋼托架上,并用不銹鋼噴塑扎帶或者不銹鋼包塑扎帶將其固定在托架上(生活區(qū)可用尼龍扎帶),電纜不能碰觸到任何鋒利的邊緣,同時為了不損傷電纜,應(yīng)盡可能的保證每條扎帶綁緊的力道相同,扎帶留的余量及朝向相同以保證美觀整潔。
③以電纜外徑為準(zhǔn)的電纜總截面不得超過電纜管及貫穿件截面積的40%,在電纜托架上低壓電纜及通訊電纜敷設(shè)高度不能超過70 mm,高壓動力電纜敷設(shè)高度不能超過100 mm。在電纜拉敷過程中,應(yīng)保證電纜的拉敷半徑,對于信號電纜及低壓電纜,轉(zhuǎn)彎半徑為大于等于6倍電纜直徑,對于高壓動力電纜,轉(zhuǎn)彎半徑為大于等于8倍電纜直徑。
④由于單芯電纜在通過高壓交流電的情況小會產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場,如果敷設(shè)在鐵磁材料的托架上,鐵磁材料的托架切割磁感線,會由于磁滯作用產(chǎn)生渦流,從而損傷電纜。所以,應(yīng)盡量避免使用動力單芯電纜,如無法避免,電纜應(yīng)以品字形敷設(shè),以盡可能的減小渦流產(chǎn)生的熱量對電纜的影響,由于短路電流和接地故障引起的強(qiáng)電力作用,單芯電纜應(yīng)緊固在可承受此強(qiáng)電磁力的托架上(電纜托架為非鐵磁材料材質(zhì)),在電力作用1 s內(nèi),緊固件不可損傷電纜。
⑤電纜禁止油漆。
⑥不同電壓等級的電纜應(yīng)有不同顏色的外護(hù)套,如:紅色-高壓電纜;灰色-儀表、控制和通信;藍(lán)色-本質(zhì)安全電纜;黃綠-接地電纜;黑色-其他所有電纜。
2 不同區(qū)域電纜的拉敷原則
①露天甲板及桅桿上的電纜安裝放在不銹鋼電纜托架上或者厚度為6 mm以上的鍍鋅鋼托架并增加相應(yīng)的保護(hù)罩以防止機(jī)械損傷,或者放在內(nèi)壁光滑的電纜管內(nèi),安裝在露天甲板上的用電纜管保護(hù)的水平敷設(shè)電纜每隔兩米應(yīng)留排水孔,保證管路內(nèi)沒有積水。安裝在桅桿上的電纜,托架保護(hù)罩高度在0.3~1 m之間,安裝電纜管的高度至少要高2 m。
②電纜應(yīng)盡可能放置在安全的地方。電纜原則上不能安裝在高溫高濕的地方,如輔鍋爐和焚化爐及熱井的正上方,若不可避免,至少隔開500 mm的空間,同時在熱井附近的電纜可增加白鐵皮保護(hù)。
③工作區(qū)域敷設(shè)的電纜,可能受到機(jī)械損害,應(yīng)用與托架同種材質(zhì)的蓋板,鍍鋅鋼管或者柔韌金屬電纜管保護(hù)。電纜不可穿過壓載水艙,油艙,若不可避免,應(yīng)在全封閉電纜管內(nèi)敷設(shè)。電纜穿過危險區(qū)域時,應(yīng)用氣密裝置保護(hù)。
④管路不能平行安裝于電纜托架正上方,如不可避免,則必須保證電纜上方的管路不會因受損而泄露,否則必須以金屬蓋板,鍍鋅鋼管或者柔韌金屬電纜管保護(hù)。
⑤敷設(shè)在貨物區(qū)、貨艙口、露天甲板等處的電纜,即使是鎧裝型電纜,也應(yīng)以金屬罩、結(jié)構(gòu)型材、電纜管或其他類似方式進(jìn)行保護(hù),使其有足夠輕度對電纜進(jìn)行保護(hù)。金屬保護(hù)裝置應(yīng)保證電氣的連續(xù)性并與船體有效接地。非金屬保護(hù)裝置應(yīng)能阻燃,膨脹管或類似裝置其安裝位置應(yīng)易于接近便于維護(hù)。
3 不同類型電纜的拉敷原則
①重要及應(yīng)急設(shè)備用電纜和電線,應(yīng)盡可能的遠(yuǎn)離A類機(jī)械處所及其圍壁以及其他具有高度失火危險的區(qū)域,除非這些設(shè)備在A類機(jī)械處所內(nèi)。這些重要及應(yīng)急設(shè)備或系統(tǒng)包括:火警探測及通用報警系統(tǒng),滅火系統(tǒng),防火門系統(tǒng)的控制,動力和顯示,水密門系統(tǒng)的控制,動力和顯示,應(yīng)急照明系統(tǒng),公共廣播系統(tǒng),應(yīng)急切斷系統(tǒng)。當(dāng)實際可行時,所有這些電纜的敷設(shè)應(yīng)使他們不因相鄰處所失火所引起的艙壁變熱而導(dǎo)致失效。
②儀表和通訊電纜的敷設(shè)應(yīng)與動力電纜盡量分開,如不可避免敷設(shè)在同一托架上應(yīng)分開綁扎,隔開50 mm;變頻電纜應(yīng)單獨(dú)敷設(shè)在非鐵磁材料的電纜托架上。
③本安電纜應(yīng)單獨(dú)綁扎,信號電纜應(yīng)為屏蔽型以避免周圍環(huán)境存在的電磁干擾,建造規(guī)格書或規(guī)范中規(guī)定的雙套系統(tǒng)的電纜應(yīng)盡量不敷設(shè)在同一防火分隔區(qū)內(nèi)。
④具有不同材質(zhì)外護(hù)套的電纜,如果困扎在一起可能破壞其他電纜外護(hù)套,則不能捆扎在一起。
4 電纜接地
①所有動力電纜金屬護(hù)層(編織層或鎧裝層)兩端應(yīng)連接到船體上,所有電纜護(hù)層的導(dǎo)電連續(xù)性在電纜全長、接點、電路分支處都應(yīng)得到保證。
②特殊帶高方均根波紋因數(shù)的直流電纜及單芯交流電纜應(yīng)提供一端接地。
③金屬護(hù)層、編織層和鎧裝層可以通過填料函接地,填料函應(yīng)用有效地金屬接點緊緊連接到接地設(shè)備外殼上,控制、電子、通信及儀表電纜的屏蔽層通常僅一端接地,雙屏蔽電纜僅一端接地時,另一端的金屬層應(yīng)彼此隔離。
5 結(jié) 語
本文總結(jié)了電纜拉放的相關(guān)要求,特別針對不同的區(qū)域和不同類型的電纜做了詳細(xì)的說明,但是由于每個船廠設(shè)備和現(xiàn)場人員水平不同以及每個船廠相應(yīng)的工作人員對規(guī)范的理解不同,每個船廠對電纜拉放的要求也不盡相同,在得到船東和船檢的認(rèn)可的前提下,電纜拉放的相關(guān)要求是可以存在差異的。由于規(guī)范在不斷的修訂,船廠的技術(shù)在不斷地進(jìn)步,電纜的拉敷要求也會不斷趨于成熟。
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