新型船用中壓電纜導軌研究

摘? 要：該文以馬尾造船股份有限公司建造的227 m深海采礦船為例，闡述了中壓系統(tǒng)在船舶上的運用，介紹了中壓電纜的特性和敷設要求，研究了新型船用中壓電纜導軌的制作、安裝方法，解決了中壓電纜敷設過程中彎曲半徑的問題，同時探討了其對保護電纜和減少施工工作量的作用。

關鍵詞：中壓;電纜;敷設;導軌

中國分類號：U671.99? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

海洋開發(fā)已經(jīng)成為世界經(jīng)濟發(fā)展的主要源泉和動力。隨著科學技術水平的不斷發(fā)展，船舶也從舟筏時代發(fā)展到柴油機船時代，并向著大型化、專業(yè)化、高速化和自動化方向發(fā)展，船舶電站的容量越來越大，中壓供配電系統(tǒng)的使用也日趨廣泛。

目前國際上關于船舶低壓、中壓和高壓尚未有統(tǒng)一的定義，通常將小于1 kV定義為低壓，1 kV～15 kV為中壓，大于15 kV為高壓。馬尾造船股份有限公司建造的227 m深海采礦船，采用的是6.6 kV供配電系統(tǒng)，屬于中壓范疇。而選用中壓供配電系統(tǒng)，中壓電纜的敷設工作尤為重要。

1 中壓電纜特性和敷設要求

由于中壓電纜的特殊制作工藝，電纜的柔軟性相對小些，因此在敷設的時候一定要遵循足夠的彎曲半徑（中壓三芯電纜的最小彎曲半徑應大于等于9倍的電纜外徑，中壓單芯電纜彎曲半徑應大于等于12倍的電纜外徑，且電纜在進入同一設備時，彎曲半徑應盡量一致），不然會損害到電纜內(nèi)芯，輕者影響電纜使用，甚者會危害到人員安全。

以馬尾造船股份有限公司建造的227 m深海采礦船為例，其中壓電纜的使用，單芯電纜最大用到單芯400 mm2，最大電纜外徑為46.3 mm，所需最小彎曲半徑為12倍電纜外徑，即為555.6 mm;三芯電纜最大用到3芯185 mm2，最大電纜外徑為75.5 mm，所需最小彎曲半徑為9倍電纜外徑，即為679.5 mm。

在電纜敷設過程中如何確保這么大的彎曲半徑，使用常規(guī)的電纜支承件顯然是不易實現(xiàn)的。

2 常規(guī)電纜支承件

目前船舶上電纜敷設常規(guī)使用的電纜支承件為托架、支架和橋架等，其主要優(yōu)點在于可以標準化、批量化定制，通用性較好，但是在用于特殊區(qū)域的中壓電纜敷設上就存在無法滿足彎曲半徑、操作復雜、耗時耗力等缺點。

3 新型船用中壓電纜導軌

為了滿足中壓電纜的敷設要求，該文研究了一種制作工藝簡便，可根據(jù)實際情況任意調(diào)整，可操作性強，能夠滿足中壓電纜的彎曲半徑要求，在固定電纜的過程中保證電纜彎曲弧度、保護電纜的新型船用中壓電纜導軌。

新型中壓電纜導軌包括軌道和固定架，如圖1、圖2所示。具體的制作和實施方案如下：

（1）軌道的形狀為扁平狀，考慮到軌道彎曲性，我們選用扁鋼作為軌道制作材料（扁鋼不僅具有良好的彎曲性和延展性，還可以按用戶需求，定厚、定寬、定長生產(chǎn)，為后期的安裝節(jié)省工序、減少工作量，降低了人工、材料的消耗）。首先確定所需敷設的電纜型號規(guī)格，根據(jù)電纜特性計算好彎曲半徑，然后將扁鋼折彎成所需弧度。

（2）用角鋼制作固定架。

（3）用焊接型式將固定架的一端與折彎后的軌道進行多點固定。多點固定的密度能夠使折彎后的軌道保持原有的弧度不變形。通過焊接固定，固定架與軌道之間的連接強度高、密封性好。

（4）用焊接型式將固定架的另一端與船體（甲板、壁板或橫梁等）固定。焊接接頭的重量小，結構簡單，連接成本低，省時省力，使用方便。

（5）軌道上設置電纜固定夾，通過使用電纜固定夾，能夠使電纜固定在軌道上，避免因為振動或者其他原因使電纜脫離導軌，造成電纜的損壞或者其他的事故。

（6）扁鋼、角鋼和電纜夾的材質可以選用鋼或不銹鋼。鋼具有強度高，塑性、韌性好的優(yōu)點，且材質均勻，工作可靠性高。船舶在海上行駛時，鹽分高、干濕交替、浸漬等腐蝕現(xiàn)象嚴重，采用不銹鋼有益于延長中壓電纜導軌的使用壽命，但是價格上會相對鋼制材料更高。

此項技術已在馬尾造船股份有限公司建造的227m深海采礦船上成功運用，取得了較好的效果。另外因為低壓大直徑電纜在敷設過程中也需要較大的彎曲半徑，該新型中壓電纜導軌也可適用于低壓大直徑電纜的敷設。

4 結論

經(jīng)略海洋，裝備先行。作為世界造船大國，中國的船舶的訂單量、建造量和未交付訂單占有率三大指標，世界第一。世界上已有船只類型，95%以上中國人都能造。全球載貨量最大的40萬噸級礦砂船，中國制造，創(chuàng)造了全球鐵礦石接卸的最快紀錄;LNG船，被稱作“造船業(yè)皇冠上的明珠”，只有中國、美國、日本和韓國等少數(shù)幾個國家能夠建造;世界第一艘4000車位雙燃料汽車運輸船，確立了中國造船業(yè)在節(jié)能環(huán)保和高新技術船型領域的領先地位。而馬尾造船股份有限公司建造的這艘227 m深海采礦船，同樣是中國船舶制造業(yè)的一個里程碑，它是世界首艘深海采礦船，在全球獨一無二。

該文介紹的此項新型船用中壓電纜導軌技術能夠有效地解決中壓電纜敷設過程電纜彎曲半徑的問題，且制作簡便、安裝簡單，很好地保護了電纜安全，已在深海采礦船上成功運用，并具有較強的推廣適用性。中國船舶業(yè)的發(fā)展，需要吾輩奮發(fā)圖強、勵精圖治，創(chuàng)新思維，不斷改進工藝工法，為我國的造船業(yè)貢獻自己的一份力量。

參考文獻

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[P].2018-04-03.

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