船用電纜對(duì)接修補(bǔ)工藝探討

劉玉成

(中船澄西新榮船舶有限公司, 江蘇 靖江 214514)

船用電纜對(duì)接修補(bǔ)工藝探討

劉玉成

(中船澄西新榮船舶有限公司, 江蘇 靖江 214514)

文章闡述了在船舶加長(zhǎng)改裝工程中，電纜的割斷及修復(fù)的工藝要求，確保改裝完成后使電纜滿(mǎn)足使用要求，文章對(duì)電纜對(duì)接修補(bǔ)工藝進(jìn)行了總結(jié)，可為以后該方面的改裝提供參考。

船舶改裝；電纜修復(fù)；工藝

中船澄西新榮船舶有限公司從2013年至2015年間共承接了7條 880 TEU系列加長(zhǎng)改裝船，入DNV-GL船級(jí)社，第一艘“康薩”輪于2013年10月18日進(jìn)廠(chǎng)開(kāi)始改裝，2013年11月30日改裝完成并順利出廠(chǎng)，歷時(shí)43 d。原船為880 TEU集裝箱船，總長(zhǎng)140.7 m，型寬23.2 m，型高11.5 m，改裝工程在第3艙(FR77+700)處割開(kāi)增加一個(gè)2A貨艙，該艙長(zhǎng)度為15.2 m，新增橫艙壁長(zhǎng)1.8 m，保持原第3艙不變，共計(jì)17 m。加長(zhǎng)后該船裝箱量增加為1 025 TEU，總長(zhǎng)變?yōu)?57.7 m。在2013年至2014年期間我公司共承接了該系列船“康薩”輪、“康德”輪、“布魯斯”輪、“佩加索斯”輪的加長(zhǎng)改裝，由于航運(yùn)市場(chǎng)有需求，在2015年我公司又繼續(xù)承接了該系列船“費(fèi)列蒙”輪、“帕莫斯”輪、“帕賽斯”輪的加長(zhǎng)改裝工程。船體加長(zhǎng)的同時(shí)原船電纜也需加長(zhǎng)修復(fù)，由于電纜所在空間位置狹小，同時(shí)電纜數(shù)量較多，比較集中，無(wú)法使用接線(xiàn)箱對(duì)電纜進(jìn)行對(duì)接修復(fù)，只能考慮使用專(zhuān)用電纜連接管對(duì)電纜進(jìn)行修復(fù)，為此我們選擇從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)了3M公司的專(zhuān)用電纜對(duì)接材料，并專(zhuān)門(mén)編制了電纜對(duì)接工藝，指導(dǎo)工人實(shí)際操作，同時(shí)對(duì)接工藝也得到了船東和DNV-GL船級(jí)社的認(rèn)可，改裝后船舶電氣可靠性和安全性經(jīng)檢測(cè)均達(dá)到了原船的設(shè)計(jì)水平。

1 電纜割斷前的注意事項(xiàng)

船舶改裝工程中的電纜截?cái)辔恢门c連接方法是改裝過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，考慮截?cái)辔恢脮r(shí)應(yīng)要考慮電纜連接的空間和方便性，所有電纜對(duì)接必須由經(jīng)驗(yàn)豐富的操作工人進(jìn)行實(shí)施，并在開(kāi)工前做必要的培訓(xùn)和操作。對(duì)于通訊等需要屏蔽的電纜，芯線(xiàn)屏蔽也要按工藝要求對(duì)接。在確定了船舶改裝區(qū)域船體分割的具體位置后，對(duì)需割斷部位的電纜和需拆除的電氣設(shè)備等等應(yīng)仔細(xì)對(duì)照?qǐng)D紙查清具體位置和安裝的實(shí)際情況。開(kāi)工前還要使用數(shù)碼相機(jī)對(duì)上述電氣設(shè)備拍照留下原始資料，以便到施工后期當(dāng)對(duì)原先的初始狀況產(chǎn)生偏差時(shí)就可利用照片資料進(jìn)行參考。電纜割斷前，應(yīng)對(duì)所涉及的電氣系統(tǒng)必須清楚，相關(guān)設(shè)備必須斷電，并對(duì)電力電纜絕緣進(jìn)行檢查，并記錄,以檢查電纜絕緣狀況，防止絕緣不好，造成后續(xù)工作很難開(kāi)展，減少不必要的麻煩，電纜對(duì)接完成后應(yīng)重新進(jìn)行電纜絕緣檢查，并做好檢驗(yàn)記錄。

加長(zhǎng)的電纜選用原則上應(yīng)與原電纜同型號(hào)、同規(guī)格，在無(wú)相同型號(hào)和規(guī)格電纜的情況下可采用不低于原電纜等級(jí)的船用電纜替代，從而確保改裝后的船舶電氣性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

2 導(dǎo)體對(duì)接

導(dǎo)體對(duì)接應(yīng)選用規(guī)定的連接管，連接管內(nèi)截面應(yīng)與導(dǎo)體截面相適應(yīng)。一般電纜的導(dǎo)體對(duì)接可選用每端有一個(gè)壓坑的連接管(下面簡(jiǎn)稱(chēng)A型連接管),用專(zhuān)用工具冷壓連接；承受拉力的電纜,導(dǎo)體對(duì)接可選用每端有2個(gè)壓坑的連接管(下面簡(jiǎn)稱(chēng)B型連接管)，壓接順序按1、2、3、4依次操作，如圖1所示。不受拉力的電纜,導(dǎo)體截面在0.75～6.00 mm2之間的,其對(duì)接可選用本身自帶套管的密封連接管,用專(zhuān)用工具壓接，導(dǎo)體連接后,應(yīng)牢固可靠,連接管應(yīng)無(wú)裂口、裂紋。多芯電纜的連接,應(yīng)使芯線(xiàn)長(zhǎng)度一致,且相鄰芯線(xiàn)的連接管位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi),見(jiàn)圖2。

3 通訊電纜芯線(xiàn)屏蔽層修復(fù)

用厚0.05～0.10 mm的鋁箔帶用半疊包法分別緊包芯線(xiàn)，并與原芯線(xiàn)屏蔽層重疊約20 mm，在兩端連接處用直徑0.10～0.15 mm鍍錫銅絲靠繞扎緊，繞扎寬度5～10 mm，捆扎處的銅絲應(yīng)平整，不得有毛刺，連接處應(yīng)接觸良好，捆扎牢固，防止松動(dòng)。

4 金屬編織層修復(fù)

金屬編織層的修復(fù)可采用金屬編織套或編織帶，與原金屬編織層重疊大于20 mm，在兩端用直徑0.3～0. 5 mm鍍錫銅絲靠繞扎緊，兩端銅絲捆扎寬度為15～20 mm，金屬編織套兩端銅絲箍扎處用黏性絕緣帶包繞2～3層。

5 絕緣護(hù)套選用要求

絕緣護(hù)套(熱縮套管)選用應(yīng)為低氯、自帶膠、阻燃，工作溫度范圍應(yīng)在-35～110 ℃，直徑收縮比應(yīng)大于2.5∶1,且長(zhǎng)度不應(yīng)有明顯的收縮，應(yīng)能承受1 kV電壓，同時(shí)要符合相應(yīng)船級(jí)社的規(guī)范要求。

6 熱縮套管和連接管的選用

熱縮套管的內(nèi)徑按公式(1)估算：

D≈2d，

(1)

式中:D為熱縮套管內(nèi)徑,mm；d為電纜護(hù)套或電纜芯線(xiàn)外徑,mm。

電纜芯線(xiàn)熱縮套管長(zhǎng)度按公式(2)估算，如圖2所示。

L1=L2+30，

(2)

式中:L1為芯線(xiàn)熱縮套管長(zhǎng)度，mm；L2為電纜連接管長(zhǎng)度,mm。

電纜護(hù)套熱縮套管長(zhǎng)度按公式(3)估算，如圖3所示。

L=L3+150，

(3)

式中:L為電纜內(nèi)、外護(hù)套熱縮套管長(zhǎng)度,mm；L3為電纜剝開(kāi)絕緣層(外護(hù)套)長(zhǎng)度,mm。

連接管、熱縮套管的選用可參考表1和表2。

圖1 連接管壓接示意圖

圖2 電纜芯線(xiàn)對(duì)接示意圖

圖3 電纜內(nèi)外護(hù)套長(zhǎng)度選用示意圖

序號(hào)電纜面積/mm2連接管代號(hào)A型管長(zhǎng)度/mmB型管長(zhǎng)度/mm10．75～1．00LD1162721．5LD1．5162732．5LD2．5213544LD4213556LD62238610LD102644716LD163870825LD254072935LD3542781050LD5044801170LD7046821295LD95509213120LD120529414150LD150549615185LD18558100

表2 熱縮套管選用表 mm

7 操作要求

先對(duì)需截?cái)嗟碾娎|做好記號(hào)，一般在截?cái)嚯娎|的兩端每端至少做兩處標(biāo)識(shí)記號(hào)，在完工后應(yīng)至少保留一處記號(hào)以便查對(duì)，多根電纜對(duì)接還應(yīng)根據(jù)原有電纜的排列位置和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)考慮每根電纜的實(shí)際截?cái)辔恢?，?yīng)避免在同一位置截?cái)?，盡量做到前后交錯(cuò)截?cái)唷?/p>

截?cái)嚯娎|前，確認(rèn)電源關(guān)閉，同時(shí)核實(shí)及確認(rèn)電纜類(lèi)型，準(zhǔn)備工作完成后，按照表3和表4的要求剝開(kāi)電纜，用刀剝離時(shí)不要損壞芯線(xiàn)，多芯電纜的對(duì)接，應(yīng)使對(duì)接芯線(xiàn)的剝離長(zhǎng)度基本一致，多芯電纜相鄰芯線(xiàn)的連接位置要按要求均勻錯(cuò)開(kāi)，如圖4所示。

圖4 多芯電纜對(duì)接示意圖

電纜型號(hào)電纜規(guī)格/mm2剝開(kāi)中心距離LA/mm原金屬編制層余量LB/mm最小錯(cuò)開(kāi)距離LD/mm剝開(kāi)芯線(xiàn)長(zhǎng)度LC/mm2芯線(xiàn)3芯線(xiàn)1～6130301301．0～2．5130302004～61603025010～352004032050～15025060400連接管一半連接管一半+5mm

表4 控制及通信電纜對(duì)接操作表

芯線(xiàn)對(duì)接前將電纜內(nèi)護(hù)套熱縮套管、外護(hù)套熱縮套管，金屬編織套及芯線(xiàn)熱縮套管放置至相應(yīng)位置(套入電纜及芯線(xiàn))。再將芯線(xiàn)連接管移至相應(yīng)位置，用專(zhuān)用工具冷壓鉗壓緊連接管，同時(shí)檢查連接管是否壓緊，是否有裂痕，否則應(yīng)重新壓接。芯線(xiàn)壓接完成后，將套在芯線(xiàn)上的熱縮套管移到連接管相應(yīng)的部位，用專(zhuān)用熱風(fēng)槍從熱縮套管中間向兩端沿圓周均勻加熱，使其逐漸收縮，中間不出現(xiàn)氣泡，直至緊緊包住芯線(xiàn)導(dǎo)體，要注意加熱溫度不宜過(guò)高，加熱時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)，以防熱縮套管變性損傷，導(dǎo)致熱縮套管絕緣性能下降。電纜芯線(xiàn)連接熱縮后，如果是通信電纜，就要考慮芯線(xiàn)屏蔽層修補(bǔ)，用鋁箔帶按工藝要求靠繞扎緊；如果是電力電纜，可直接將內(nèi)護(hù)套熱縮套管移至對(duì)接好的部位，用專(zhuān)用熱風(fēng)槍從套管中間向兩端慢慢移動(dòng)沿圓周均勻加熱，使其逐漸收縮，直至熱縮套管緊緊抱住芯線(xiàn)，其目的是為了提高芯線(xiàn)的絕緣性能和填充電纜空隙。完成上道工序后，滑動(dòng)金屬編織套至相應(yīng)位置，留相應(yīng)余量后剪除多余編織套，調(diào)整至適合長(zhǎng)度，再用強(qiáng)力彈簧圈(3M專(zhuān)門(mén)用于編織套或編織帶的連接)扎緊2端，強(qiáng)力彈簧包至一半時(shí)，將余量編織套反折，然后繼續(xù)收緊，如圖5所示。后續(xù)3艘船的連接我們改變了操作方法，在剝開(kāi)新的電纜的同時(shí)，保留電纜的金屬編制層，將其留足余量移至里端(非連接端)，這樣編織套連接只須用強(qiáng)力彈簧圈固定一端即可，減少了不必要的損耗，從而起到降本增效的作用。當(dāng)然，如果沒(méi)有固定編織套或編織帶的3M強(qiáng)力彈簧圈，我們也可以根據(jù)傳統(tǒng)的連接方式連接編織套或編織帶。

圖5 金屬編織套連接示意圖

最后一道工序，先將外護(hù)套75 mm處電纜四周清潔，然后把套在電纜外護(hù)套上的熱縮套管移到對(duì)接好的部位，與內(nèi)護(hù)套操作程序一樣，用專(zhuān)用熱風(fēng)槍從套管中間向兩端慢慢移動(dòng)沿圓周均勻加熱，使其逐漸收縮，直至熱縮套管緊緊抱住電纜，熱縮套管頂端密封膠水滲出為止，同時(shí)注意控制好加熱溫度。

修理后的導(dǎo)體、芯線(xiàn)屏蔽層、金屬編織鎧裝應(yīng)保證電氣可靠性和安全性。電纜修復(fù)后，用500 V兆歐表測(cè)量芯線(xiàn)與芯線(xiàn)、芯線(xiàn)與地(屏蔽層)之間的絕緣電阻，測(cè)試結(jié)果應(yīng)大于10 MΩ，在測(cè)量絕緣時(shí)電纜兩端應(yīng)與設(shè)備隔離開(kāi)，電纜測(cè)試完畢并符合要求后，恢復(fù)接線(xiàn)，并按原要求綁扎電纜。用原負(fù)載做2 h的實(shí)效試驗(yàn)，修理部分不應(yīng)有過(guò)熱現(xiàn)象發(fā)生。

8 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)然，此工藝僅適用于額定電壓1 kV及以下的電纜(高壓電纜除外)，其他如船用電纜因受機(jī)械、高溫、腐蝕等原因造成的局部損傷，或因設(shè)備移位而使電纜長(zhǎng)度不夠也可使用此方法進(jìn)行對(duì)接修補(bǔ)。電纜對(duì)接連接法使用廣泛，操作簡(jiǎn)單，避免了使用接線(xiàn)箱的弊端，電纜對(duì)接頭連接不需要占用空間，只需在原有電纜托架上延伸，工程完工后還可達(dá)到美觀(guān)實(shí)用的效果。

This article describes the cutting and repairment technology of cable in the ship extended and modified projects to ensure that the cable meet the requirement.This article summarizes the cable repair technology, which can be reference for the later projects.

ship modification; cable repairment; technology

劉玉成(1982-)，男，江蘇江陰人，工程師，大學(xué)本科，主要從事船舶電氣技術(shù)工藝工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.02.007

2016-01-05