淺析船舶電纜設(shè)計的流程及現(xiàn)場施工過程中存在問題的解決措施

摘 要：隨著工業(yè)化及信息化的發(fā)展，船舶的功能由簡單的貨物轉(zhuǎn)運向多功能，多用途的方向發(fā)展，相應(yīng)的船舶自動化系統(tǒng)要求程度越來越高，功能越來越復(fù)雜，由此對電力傳輸?shù)碾娏﹄娎|、對信息傳輸?shù)耐ㄓ嶋娎|、對數(shù)據(jù)傳遞的多功能電纜的應(yīng)用越來越多，因此在現(xiàn)代高端復(fù)雜船舶的設(shè)計中，電纜的設(shè)計尤為重要，對此深入研究合理規(guī)劃電纜設(shè)計顯得意義重大。

關(guān)鍵詞：船舶電氣設(shè)計；電纜設(shè)計；電纜

1 現(xiàn)階段船舶電纜設(shè)計的流程

隨著船舶功能越來越復(fù)雜，自動化程度越來越高，對船舶電纜設(shè)計要求程度越來越高，所以做好電纜設(shè)計工作對施工進展及后續(xù)報驗意義重大，同時如果能合理做好電纜設(shè)計工作也會極大程度的減少施工過程中的電纜浪費，達到降本增效的效果。

現(xiàn)代船舶設(shè)計過程中電纜設(shè)計大致分為如下七個步驟：

1.1 合理規(guī)劃主要核心設(shè)備的布置

針對船舶的功能及用途，現(xiàn)代化船舶一般都會配備一些重要常用的系統(tǒng)及設(shè)備，例如用于配電系統(tǒng)的配電盤，用于數(shù)據(jù)采集及監(jiān)測報警系統(tǒng)的監(jiān)測報警控制柜，及導航相關(guān)的無線電設(shè)備等，同時針對多種功能及其他多用途船舶也需配備相關(guān)方面重要設(shè)備及系統(tǒng)，例如用于多功能重吊船，需要配置相關(guān)重吊系統(tǒng)，用于打撈作業(yè)功能的打撈船，需配置側(cè)推等相關(guān)系統(tǒng)及設(shè)備。以上簡述的重要相關(guān)設(shè)備，需要在設(shè)計初始階段就要做好全局考量，合理布置，以便能滿足規(guī)范及船東船檢的要求，同時達到美觀且方便操作的目的且盡可能的減少電纜使用量。因此，核心設(shè)備如何規(guī)劃布置，顯得意義重大，此項工作需要在項目設(shè)計啟動初始階段就要著手考慮。

1.2 通篇布局主要系統(tǒng)的電纜走勢

針對船用重要系統(tǒng)的電纜，需要從整體上考慮如何布置大概走向，盡量做到動力電纜與信號通訊電纜分開敷設(shè)，日常主用電纜與備用設(shè)備電纜分開敷設(shè)，本質(zhì)安全電路電纜單獨分開敷設(shè)，危險區(qū)域電纜單獨敷設(shè)，做好全局規(guī)劃對于后期現(xiàn)場拉放電纜及船東船檢報驗意義重大，既可以合理利用電纜減少不必要的修改造成的損失，又可以滿足各方面規(guī)范要求，降低修改率，從而達到降本增效的目的。

1.3 搜集審閱詳細系統(tǒng)原理圖

整理審閱詳細原理圖是電纜設(shè)計必不可缺的一個環(huán)節(jié)，包括收集設(shè)備位置，電纜型號，設(shè)備名稱描述等基本信息，將整理收集的信息錄入到標準表格內(nèi)，導入電纜設(shè)計軟件，做好前期信息收集工作，為后來電纜具體設(shè)計做基礎(chǔ)。

1.4 三維模型中建立電纜設(shè)計相關(guān)信息

在三維設(shè)計軟件中，建立節(jié)點信息用于敷設(shè)電纜具體路徑，同時把各個節(jié)點間的連接關(guān)系建入到模型中，然后將相關(guān)連接信息，節(jié)點間距離及節(jié)點坐標位置導出到列表中，利用提取的表格導入電纜設(shè)計軟件里，建立基本信息.同時需要完善電纜型號規(guī)格信息，將本船涉及到的電纜規(guī)格全部錄入電纜設(shè)計軟件以備將來電纜設(shè)計使用。

1.5 根據(jù)三維模型具體設(shè)計布置電纜

經(jīng)過前期準備，電纜設(shè)計所需要的條件已經(jīng)具備，可以在設(shè)計軟件中進行電纜具體設(shè)計，具體到每根電纜設(shè)計需要設(shè)置起始設(shè)備節(jié)點，起始設(shè)備電纜余量，終止設(shè)備節(jié)點及終止設(shè)備電纜余量.經(jīng)過計算即可獲得所需要電纜長度及路徑信息，但是此信息系統(tǒng)會默認為最短路徑，有的時候需要人為干涉改變路徑，需要增加一些干涉節(jié)點，以便電纜敷設(shè)到我們預(yù)先設(shè)想好的路徑，電纜設(shè)計過程中要留有一定余量，以便彌補電纜拉放過程中的差額。起始、終止設(shè)備端余量要根據(jù)設(shè)備高度，接線端子位置留余量，同時電纜路徑規(guī)劃要根據(jù)實際線道設(shè)計情況合理拉放充分利用，以達到均衡布置，美觀的要求.在電纜設(shè)計過程中，對于外徑較大的電纜，因其單價較貴，成本較高，在設(shè)計過程中一定要重點核查仔細校對路徑及長度信息，一旦出現(xiàn)錯誤將損失重大。

1.6 提取報表，核對審閱電纜清冊信息

將電纜設(shè)計軟件中數(shù)據(jù)提取整理，按施工區(qū)域分發(fā)圖紙，統(tǒng)計匯總電纜使用情況，制作拉放清冊，發(fā)放安裝托盤。

1.7 設(shè)計修改

隨著設(shè)計及施工進程的不斷推進，會發(fā)現(xiàn)因設(shè)計疏漏或者原理圖修改導致的電纜信息修改需要更新到電纜設(shè)計軟件中，電纜修改內(nèi)容要做好記錄，涉及到的電纜修改量要做好詳細統(tǒng)計，以便跟蹤電纜訂貨使用及庫存剩余情況。

2 現(xiàn)階段施工過程中電纜拉放存在的問題與解決方案

（1）電纜施工過程中存在信號線與動力線拉放在一起，綁扎較近的問題，無法做到動力電纜與信號電纜分開敷設(shè)的要求。出現(xiàn)此問題主要是在設(shè)計階段未考慮到信號電纜與動力電纜具體走向，同時設(shè)計過程中對電纜路徑具體路徑走向沒有仔細校對，針對此問題需要在舾裝件設(shè)計階段就充分考慮到電纜路徑的規(guī)劃，同時在電纜具體設(shè)計階段要嚴格審圖，仔細核對路徑信息，嚴格做到信號電纜與動力電纜分開敷設(shè)。（2）電纜過多，舾裝件過小，導致電纜無法拉放，無法綁扎?，F(xiàn)場電纜施工過程中會出現(xiàn)局部舾裝件過小，而電纜過多無法正常敷設(shè)的情況，出現(xiàn)此問題可能在設(shè)計階段未調(diào)整好路徑或者在施工過程中未按指定電纜路徑拉放電纜，故導致局部電纜過多，無法在已施工的舾裝件上綁扎電纜，針對此問題在設(shè)計階段需要計算好電纜根數(shù)和通過率合理調(diào)整路徑分配拉放電纜數(shù)量。（3）電纜短尺寸，無法正常接入設(shè)備?，F(xiàn)場使用的電纜大部分需要預(yù)裁，這樣可以提高拉放效率，但也會存在短尺的風險，電纜預(yù)裁尺寸比實際需要的長度短會造成嚴重的浪費，出現(xiàn)此問題主要可能是因為設(shè)計錯誤，余量留短了，或者現(xiàn)場施工未按指定路徑拉放，針對此問題需要嚴格按照電纜冊清冊尺寸預(yù)裁電纜同時拉放電纜過程中也要依據(jù)電纜冊路徑拉放，在設(shè)計的過程中要合理留有余量，以免出現(xiàn)短尺寸的現(xiàn)象。（4）不同顏色性質(zhì)的電纜敷設(shè)綁扎在一起，報驗無法通過。現(xiàn)場施工完畢后會存在不同性質(zhì)電纜敷設(shè)拉放在一起，比如藍色本安電纜與黑色動力電纜拉放到一起，或者灰色信號電纜與黑色動力電纜拉放到一起，以上簡述的情況是規(guī)范里嚴格要求不允許的情況，出現(xiàn)此問題一定要重新修改，需要重新拉放電纜，有可能部分設(shè)備已經(jīng)接線，再次拉放會造成電纜短尺，所以施工過程中一定要嚴格區(qū)分電纜性質(zhì)，合理拉放電纜，不通性質(zhì)，不同功用的電纜要分開敷設(shè)。（5）電纜余量過多，造成現(xiàn)場堆放大量線頭，浪費較多。電纜拉放完，接完線會發(fā)現(xiàn)部分電纜線頭過長，余量留的過多，導致拉放較多電纜，出現(xiàn)此問題，計算過程中電纜余量留的過長，所以設(shè)計階段需要仔細核對設(shè)備位置，在余量留取時候要做到合理，不能短也不要過長，以免造成浪費。（6）部分分支電纜缺少固定舾裝件?，F(xiàn)場拉放電纜過程中，會發(fā)現(xiàn)部分電纜敷設(shè)無路徑或者缺少固定舾裝件的情況，出現(xiàn)此類問題是在設(shè)計建模階段沒有考慮到位，缺少相應(yīng)電纜路徑，所以在設(shè)計階段要充分考慮未來電纜拉放的路徑，以免出現(xiàn)到電纜拉放階段缺少舾裝件的問題。需要再次動火，保護電纜等工作，造成工期延誤，成本增高等嚴重后果。

綜上所述，問題癥結(jié)主要在于電纜未建模，而前期設(shè)計的電纜舾裝件都是通過估算進行的，所以會出現(xiàn)有的地方焊接件小了，有的地方缺少焊接件的情況，而且具體路徑也有可能錄入錯誤導致現(xiàn)場拉錯位置，所以最好的做法是在三維模型中對電纜進行建模，而現(xiàn)階段AVEVA公司的CABLE MODELING模塊具有對電纜進行三維建模的功能，需要在軟件中對每根電纜具體路徑起始終止信息建模，然后可以模擬出電纜的具體拉放情況，同時也有預(yù)警，匯總，報表等功能，對全船總體電纜規(guī)劃與統(tǒng)計具有重要作用。同時如果對電纜進行建模還可以及時跟蹤電纜的修改情況，對電纜訂貨庫存余量把握可以更精確，能達到減少庫存積壓，提高利用率，同時也可以為同型號船舶電纜提供訂貨依據(jù)，會極大降低訂貨錯誤，也會極大的提高施工效率。