半潜平台电缆井及关键节点处电缆托架使用量的简易验证方法

半潜平台电缆井及关键节点处电缆托架使用量的简易验证方法

迟冬梅1曲伟2吴晓娱3杨君4

1.深圳市杉叶实业有限公司广东深圳518067；

2.海洋石油工程股份有限公司天津300451；

3.4.招商局重工（深圳）有限公司广东深圳518054

摘要：船舶及海上平台在建造过程中，经常会在一些关键位置出现电缆托架过量使用或电缆托架不够使用，导致额外进行船体开孔的情况。这里以某项目为例，介绍一种利用二维绘图软件即可完成对电缆托架关键节点是否过载使用进行验证的方法；在设计初期使用这种方法，将大大减少施工后不必要的设计变更及现场返工。

关键词：海工设计电缆托架设计；电气线路

1电缆托架的设计方法

谈及电缆托架的使用情况，还要先从电缆托架的设计入手。通常电缆托架的最初设计都是从系列母船或类似船型入手的。首先，根据主配电系统图做出电缆大致走向图，将主机输出到各个主要用电设备之间的托架走向确定好，按照规范要求把变频电缆走向与主供电电缆分开；在DP船舶及DP半潜平台的设计中，电缆走向就会复杂一些，尤其是加载DP3系统的船舶和平台，需要在设计前期就做出DP分割图，依照DP分割，综合考虑船型与电缆大体走向来确定每条主干电缆的路径。

其次，参考已经准备好的电缆托架走向图，详细规划托架尺寸，并从主干托架旁引出一些中等用电设备的电缆托架。这时的托架要考虑终端用电设备的功率，以及一个区域内大体的电缆数量。本阶段需要考验托架设计人员对整船的用电设备是否有清晰的了解与认识，要了解某个区域内预计会布置的常规设备清单，还要懂得不同功率设备供电电缆的选型。只有当设计人员对一条主干托架拟分支处的用电设备有足够的了解，才能精准地确定托架选型，以避免将来的修改与不必要的浪费。

最后，终端设备以及信号设备、照明等设备分布广泛，但功率较低，除了一个回路的两端设备会连接到信号采集器或配电板，其回路中所需的其他电缆基本都在天花板上、舾装板内的托架或马脚上敷设。一般这种最小型的电缆托架可以绑扎十几根3x2.5mm2的电缆。设计时主要考虑最佳路径，节省电缆。

2电缆托架的“爆满”验证

因大型船舶、海洋平台建造时电缆托架有“爆满”的情况。如能在设计阶段就验证好某个关键位置的电缆托架是否“爆满”，将直接关系后续工作的顺利开展。如何在设计阶段进行电缆托架是否“爆满”的验证，可通过以下几个步骤完成：

2.1完善电缆清册

在设计时，由详细设计人员在各系统单线图绘制完成时一并提供电缆清册，若电缆是贯通居住区与主船体之间的，应做出特别标识，如下表中备注栏标注“QM”的相关电缆。将全船电缆清册汇集成一个总表以便使用。

2.2电缆通道内的托架设计与验证

针对某一个电缆井，筛选所有穿过本电缆井的电缆，先区分出通过该电缆井的特殊电缆：如直径特别大的动力电缆及规范要求中需与其他电缆保持一定间距的变频电缆、励磁电缆。而后再筛选通过本电缆井的所有低压电缆，利用CAD制图软件绘示意图，来确定这这个电缆井中的电缆托架是否会出现“爆满”的现象。

2.2.1根据电缆托架尺寸绘制托架横截面

利用电缆清册中的电缆外径、电缆根数的信息绘制托架横截面的示意图。

2.2.2电缆排布

变频电缆与励磁电缆应与其他用途的低压电缆分开排布；本质安全电路电缆应与其他电缆分开排布，并保持50mm以上的距离；电缆排布时，应将直径大的电缆放在底层，直径小的电缆放在上层；3x50mm2以上的电缆只能排布一层，但上面可罗列一些小截面电缆；外径大于30mm的动力电缆成束敷设，每束不超过6根，且排布不超过两层；3x6mm2以下的小截面电缆每束不超过12根，且罗列不能超过三层；如动力电缆与信号电缆混轧，每一束宽度不应超过250mm。另外，两束电缆之间应留有55mm以上的电气间隙，避免电磁干扰且方便捆绑扎带。

2.2.3出现“爆满”情况的处理

经过精心的电缆排布后，便可清晰看出电缆托架的使用情况，如确实在某个电缆井出现了“爆满”情况，只需调整电缆路径，将其中一部分转移到其他电缆井，即可避免“爆满”。转移的原则是选择那些首尾段均离“爆满”电缆井稍远的电缆，将他们转移到其他空闲一些的电缆井。

2.3MCT预排版

通过第2步骤的电缆托架使用情况验证，我们可以对每个电缆托架衔接的MCT进行排版，以保证设计好的MCT可以完全满足要求。

以某大型居住起吊半潜平台的设计工作为例，该半潜平台能容纳400多人住宿，并配有两台120吨载荷的吊机。该半潜平台的居住区与主甲板之间有两个大型的电缆井，位于平台两侧，起着贯通两个大型结构之间电缆的作用，输送着近一千根电缆，承担着整个居住区供电、传输信号的任务。在该项目实际实施过程中，通过采用前文所述的验证电缆托架使用情况的方法，避免了很多不必要的浪费与返工。这种验证方法有诸多优点：不需要大量的建模工作，仅利用已有的电缆清册资源即可验证；如在验证过程中，出现过载情况，仅需在电缆清册中进行一步调整，操作简便。

3结论

由此可见，电缆托架的“爆满”验证是在设计阶段进行的，以此方法指导图纸的制作，在施工中便不会出现因电缆托架过载，合拢后再修改托架的情况，是值得在中小造船企业及模型未完善时期推广的验证方法。

参考文献：

[1]江波涛.电缆托架在工程设计中的应用.建筑电气[J]，1985（4）.

[2]宋日云.对电缆托架及安装附件使用状况的分析.大连船研[J]，1991（2）.