常規(guī)運(yùn)輸船主干電纜路徑設(shè)計(jì)分析

賈立玫

（上海船舶研究設(shè)計(jì)院，上海201203）

0 前言

船舶主干電纜是指從發(fā)電機(jī)到主配電板，再?gòu)闹髋潆姲宓礁髦饕秒娫O(shè)備的供電及控制用電纜?！吨鞲呻娎|走向圖》是一份對(duì)全船電氣設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)作用的技術(shù)圖紙。主干電纜路徑設(shè)計(jì)的優(yōu)化與否，不僅與船體總布置和機(jī)艙布置關(guān)聯(lián)，而且還關(guān)系到船舶電氣系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。因此，設(shè)計(jì)初期應(yīng)充分結(jié)合相關(guān)專業(yè)圖紙加以考慮。

通常在總布置圖、機(jī)艙布置圖設(shè)計(jì)完成后，便可以開始進(jìn)行主干電纜走向圖的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求并結(jié)合船廠的工藝，主要考慮不同用電設(shè)備對(duì)電纜走線和敷設(shè)的要求、電纜敷設(shè)環(huán)境條件的影響，從而進(jìn)行合理布局。

本文將以散貨船為例，通過兩種劃分方法對(duì)主干電纜路徑設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思路要點(diǎn)進(jìn)行闡述。

1 按區(qū)域劃分

1.1 機(jī)艙

機(jī)艙是主干電纜最集中的區(qū)域，是主干電纜的源頭。通常，主發(fā)電機(jī)、主配電板都布置在機(jī)艙區(qū)域的不同或同一平臺(tái)。

在發(fā)電機(jī)區(qū)域，由于受機(jī)艙線型影響，特別是集裝箱船、多用途船，在考慮主干電纜時(shí)，應(yīng)先明確發(fā)電機(jī)進(jìn)線方式，上進(jìn)線或下進(jìn)線（從電纜敷設(shè)的操作工藝以及維修方面看，常見為下進(jìn)線方式）。然后再考慮主發(fā)電機(jī)至主配電板的電纜敷設(shè)，從安全可靠及冗余的角度衡量，盡量從左右兩舷分開敷設(shè)至主配電板。

需要注意的是，集控室主配電板下方是大電纜較集中的位置，在機(jī)艙布置設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免在該區(qū)域設(shè)置油艙。如無法避免，應(yīng)預(yù)留足夠敷設(shè)和進(jìn)線空間。

如圖1所示，集控室主配電板下方為油艙，則在主干電纜路徑設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)電纜規(guī)格及數(shù)量，考慮電纜的安全彎曲半徑后，確定油艙上方所需高度，與輪機(jī)專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)解決。

機(jī)艙主干電纜設(shè)計(jì)需遵循以下原則：

對(duì)于重要輔機(jī)（如主機(jī)滑油泵、淡水冷卻泵等設(shè)備），常規(guī)設(shè)置兩套且互為備用。這類設(shè)備所需電纜相互間應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離敷設(shè)。

非機(jī)艙輔機(jī)（如貨艙泵、舵機(jī)等設(shè)備），所需電纜應(yīng)盡量避免穿過機(jī)艙敷設(shè)。

1.2 上層建筑

上建部分一般為船員居住生活區(qū)，艙室劃分較整齊，用電負(fù)載主要集中在艙室照明、艙室通風(fēng)、廚房洗衣、船員娛樂等生活用電。常規(guī)而言，在上層建筑的每層甲板總布置中已考慮了主干電纜的敷設(shè)路徑，即“電纜通道”，因此，電纜路徑設(shè)計(jì)相對(duì)容易。主要考慮電纜通道上下對(duì)否對(duì)齊，維修空間是否足夠，以及與應(yīng)急配電板相關(guān)的電纜開孔即可。

在上層建筑中，另外一處電纜較集中的處所是駕控臺(tái)。駕控臺(tái)是全船的集中控制中心，很多重要設(shè)備及涉及船舶安全的設(shè)備需要在駕控臺(tái)控制或顯示。目前常見的駕控臺(tái)電纜敷設(shè)多為下進(jìn)線形式，即進(jìn)入駕控臺(tái)的電纜由其所在甲板下層甲板天花板開孔進(jìn)入（如圖2所示）。此開孔需避開艙室隔艙結(jié)構(gòu)件。

貨艙區(qū)域主干電纜的路徑設(shè)計(jì)主要依據(jù)不同船型的裝載特點(diǎn)和貨艙區(qū)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來進(jìn)行布局（詳見按船型劃分部分描述）。

圖1 機(jī)艙區(qū)域主干電纜

圖2 駕駛甲板主干電纜（H2、H3、H4為駕控臺(tái)示意開孔）

1.3 特殊區(qū)域

1）應(yīng)急發(fā)電機(jī)室：涉及應(yīng)急電源的電纜敷設(shè)應(yīng)盡量在應(yīng)發(fā)室內(nèi)敷設(shè)。例如：應(yīng)急發(fā)電機(jī)和應(yīng)急配電板之間的電纜，應(yīng)急變壓器和應(yīng)急配電板之間的電纜。關(guān)于這一點(diǎn)，有些船級(jí)社規(guī)范是有明確規(guī)定的。

2）舵機(jī)艙：舵機(jī)的兩路供電電纜應(yīng)盡最大可能在水平及垂直方向遠(yuǎn)離敷設(shè)。

應(yīng)急供電電纜應(yīng)盡量不要穿過機(jī)艙敷設(shè)，如無法避免，則需要在機(jī)艙段穿管敷設(shè)。

3）應(yīng)急消防泵：

（1）位于首部的應(yīng)急消防泵艙或側(cè)推艙：注意主干電纜不能穿過首部防撞艙壁，詳見SOLAS相關(guān)規(guī)定**SOLASChapter II-1 Part B-2 Regulation 12.4：No doors，manholes，access openings，ventilation ducks or any other openings shall befitted in thecollision bulkhead belowthebulkhead deck.。

（2）位于尾部的應(yīng)急消防泵：至應(yīng)急消防泵艙的電纜，應(yīng)盡可能不穿過裝有主消防泵及其動(dòng)力源和/或原動(dòng)機(jī)的機(jī)器處所。如由于船舶布置使至應(yīng)急消防泵的電纜必須

過這些機(jī)器處所，則應(yīng)采用耐火電纜，并應(yīng)有防止機(jī)械損傷的保護(hù)（例如敷設(shè)在厚壁管中）。

2 按船型劃分

由于船型（載運(yùn)貨物及用途）不同，船舶線型也有很大差別，因此，主干電纜的路徑設(shè)計(jì)就需兼顧各船型的用電設(shè)備配置特點(diǎn)。

2.1 散貨船

散貨船的主干電纜走向設(shè)計(jì)比較典型，也是最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。上述按區(qū)域劃分的設(shè)計(jì)方案適用于一般散貨船。注意貨艙區(qū)及穿越貨艙區(qū)的主干電纜一般采取在艙面穿管敷設(shè)。因此在總圖設(shè)計(jì)之初應(yīng)考慮在靠近艙口圍或艙面為主干電纜管預(yù)留足夠空間。

2.2 集裝箱船

1）機(jī)艙區(qū)：集裝箱船機(jī)艙區(qū)主干電纜路徑要點(diǎn)參考散貨船設(shè)計(jì)。

2）上層建筑：主干電纜設(shè)計(jì)思路基本上與散貨船相同。主要區(qū)別在于，電纜通道更窄或者極端情況下，上下通道皆貫通。特別需要注意防水、防火措施的實(shí)施及電纜維修空間的考慮。

3）貨艙區(qū)：對(duì)于甲板上的集裝箱，需考慮照明燈具的安裝及照明電纜的走向，如裝有冷藏箱，則還需考慮冷藏箱插座的布置及供電電纜路徑。因此，在總圖設(shè)計(jì)初期應(yīng)加強(qiáng)與總體專業(yè)的協(xié)調(diào)工作。

對(duì)于主甲板以下貨艙區(qū)，主要用電設(shè)備為貨艙風(fēng)機(jī)和冷藏箱插座（如裝載冷藏箱）。主干電纜通常從左右兩舷空艙至貨艙及首部。

2.3 多用途船

主干電纜路徑的設(shè)計(jì)上，可綜合考慮散貨船和集裝箱船的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行即可。

2.4 汽車滾裝船

汽車滾裝船的主干電纜路徑設(shè)計(jì)，在散貨船的基礎(chǔ)上，需特別注意以下區(qū)域：

1）車輛艙：在車輛艙內(nèi)盡量選取上下貫通區(qū)域敷設(shè)主干電纜，例如梯道或大的結(jié)構(gòu)支撐件旁，也可以在總圖繪制之初，與總體結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)商，利用貨艙區(qū)的非有效面積劃出專門敷設(shè)電纜的區(qū)域。盡量避免或減少主干電纜彎曲敷設(shè)，以減輕敷設(shè)難度和電纜損傷。

2）浮動(dòng)甲板：鑒于滿足裝載車型的多樣化和提升裝車數(shù)量的考慮，汽車滾裝船常設(shè)有浮動(dòng)甲板。因裝載車型的不同，浮動(dòng)甲板會(huì)根據(jù)需要上下浮動(dòng)，因此，需注意車輛艙的主干電纜不能跨越浮動(dòng)甲板進(jìn)行敷設(shè)。首先，應(yīng)盡量減少安裝于浮動(dòng)甲板下的電氣設(shè)備；其次，敷設(shè)于固定甲板和浮動(dòng)甲板間以及浮動(dòng)甲板之間的電纜采用軟電纜形式。對(duì)于連接固定電纜和軟電纜的接線盒，應(yīng)盡量減少其數(shù)量，并在設(shè)計(jì)初期為安裝考慮預(yù)留空間。

3 主干電纜走向設(shè)計(jì)原則

1）主干電纜通道應(yīng)盡量平直，周圍有足夠的安裝和維修空間，并不容易受到機(jī)械損傷。

2）主干電纜應(yīng)盡量避免穿過船體強(qiáng)力結(jié)構(gòu)件。

3）主干電纜應(yīng)盡量避免穿過防火、防爆及水密的艙壁或甲板，一般不應(yīng)穿過水艙，嚴(yán)禁穿過油艙。

4）主干電纜走向應(yīng)避免潮氣或水凝結(jié)的影響，盡量遠(yuǎn)離鍋爐、熱管或電阻器等熱源。

5）主干電纜不能穿過冷藏場(chǎng)所、蓄電池室及防爆區(qū)域。

6）用于重要設(shè)備或應(yīng)急動(dòng)力設(shè)備、應(yīng)急照明、應(yīng)急狀態(tài)下使用的船內(nèi)通信或信號(hào)設(shè)備的電纜，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離機(jī)械處所、機(jī)艙棚等高度失火危險(xiǎn)處所。

7）兩路供電電纜應(yīng)盡量分開敷設(shè)，實(shí)際不可能時(shí)，應(yīng)盡量縮短敷設(shè)在同一電纜束的長(zhǎng)度。

8）主干電纜走向應(yīng)考慮到通過用電設(shè)備集中區(qū)域或兼顧左右舷用電設(shè)備。

9）主干電纜應(yīng)遠(yuǎn)離具有較大失火危險(xiǎn)的機(jī)械和機(jī)械部件敷設(shè)，但這些設(shè)備本身的電纜、以鋼制艙壁或甲板與這些設(shè)備隔開的電纜以及采用耐火電纜的除外。

10）對(duì)于首側(cè)推采取中壓供電的情況，首側(cè)推供電電纜需單獨(dú)敷設(shè)。

4 結(jié)語

主干電纜路徑設(shè)計(jì)是貫穿全船電氣設(shè)計(jì)思路的指導(dǎo)性圖紙，在電氣設(shè)計(jì)之初即需要設(shè)計(jì)者能夠進(jìn)行全盤考慮，兼顧全船大小用電設(shè)備，盡量清晰簡(jiǎn)潔搭建供電網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)還應(yīng)充分了解總布置圖及機(jī)艙布置圖的設(shè)計(jì)思路，根據(jù)電氣專業(yè)特點(diǎn)，提出修改建議和方案，避免后期的反復(fù)修改。主干電纜路徑設(shè)計(jì)是否合理，小到影響船廠放樣施工的繁易程度，大到影響船舶電氣施工周期。成功的設(shè)計(jì)方案，可大大提高電氣施工效率，降低施工成本，為船廠創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。