Электрические кабели

Электрические кабели образуют связи между различными частями электрического оборудования. В наши дни доступно большое разнообразие видов кабелей различного качества. Наиболее востребованные типы:

Применение таких более «продвинутых» кабелей, например, из многообразия огнестойких, уменьшит последствия и ущерб от пожара по сравнению с коммерчески привлекательными кабелями с ПВХ изоляцией. При пожаре такие кабели выделяют токсичные и вызывающие коррозию газы, нанося гораздо больший ущерб объекту, чем просто поврежденные огнём части.

Имеющиеся, тем не менее, недостатки кабеля с пониженным выделением дыма – механические качества, пониженная устойчивость к механическому воздействию при протягивании кабеля – значительно ниже, чем возможность повреждения объекта.

Кабели

Некоторые примеры судовых кабелей, сверху вниз: 

Кабели для судовых установок отличаются от тех, что используются для береговых. В частности, проводники устроены по-другому. Вместо одного проводника в жиле, как у большинства береговых промышленных кабелей, морской кабель состоит из жил, скрученных из 7 или более проводников, чтобы противостоять вибрации. Это не значит, что морские кабеля достаточно гибкие, чтобы подключать не зафиксированное или подвижное оборудование.

Еще одно отличие от береговых установок – кабели в морских установках должны быть прикреплены к специальной кабельной опоре.

Гибкие кабели для подвижных установок, таких как краны или телескопически поддерживаемый рулевой мостик, закреплены на подвижных кабельных лотках.

Гибкие кабели должны состоять из гибких проводников, то есть скрученных вместе 19 или более проволок, и специальных гибких изолирующих материалов, которые сохраняют свои свойства также при низких температурах (ниже нуля).

Кабели с цельными жилами сечением до 2,5 мм² могут быть использованы в жилых отсеках судна. Подробно о судовых кабелях можно узнать в соответствующих стандартах IEC.

Экранированный силовой кабель состоит из (к вышеперечисленным слоям) 4 – медная оболочка, 5 и 6 – оплётка из стальной оцинкованной проволоки.

Экранированный одножильный силовой кабель должен иметь немагнитный экран, потому что стальная оплётка будет нагреваться от магнитного поля, возникающего при (переменном) токе в проводе.

То же самое происходит, когда одножильный АС силовой кабель проходит через отверстие в стальной переборке. Сумма токов через такое отверстие должна быть равна нулю. Поэтому уплотнительные пластины для одножильных кабелей должны быть из немагнитных материалов.

Экранированный многожильный контрольный кабель состоит из уложенных витых пар.

Огнестойкие кабели

Кабели, которые должны продолжать работать при пожаре, имеют почти такую же конструкцию, как и другие. У них есть дополнительный слой минеральной изоляции вокруг проводников, в данном случае это слюдяная обертка. Удивительно, что эта простая мера делает кабель устойчивым к огню, не только на прямых, но и на изогнутых его участках.

Испытания, которым были подвергнуты несколько кабелей разных производителей, показали, что прямые и изогнутые участки кабеля продолжали работать при стандартном огневом испытании (1000°С в течение одного часа). Эти кабели остались в рабочем состоянии, с приемлемыми результатами проверки мегаомметром между проводниками и между проводниками и землёй. Было обнаружено, что жилы всё еще способны переносить электроэнергию, ни одна из жил не перегорела.

Когда используется огнестойкий кабель, все остальные части системы – наподобие стоящего на нём соединительного ящика – тоже должны быть огнестойкими.

Применение огнестойких кабелей

Огнестойкий кабель применяется, когда цепь должна оставаться работоспособной в условиях пожара. Обычно это ограничивается цепями систем безопасности и борьбы с огнём, такими как аварийное освещение, обнаружение огня, цепи оповещения о тревоге, система связи и система закрывания противопожарных дверей.

Огнестойкий кабель должен использоваться в объёмах, примыкающих к тем, которые могут быть повреждены пожаром, чтобы гарантировать работоспособность. Например, цепь аварийного освещения проходит через машинное отделение, обеспечивая рулевое отделение. Это применимо и к цепям системы оповещения, проходящим через зону пожара и обеспечивающих работу громкоговорителей в следующей зоне пожара.

Другой пример – противопожарная дверь, которая требует электроэнергии для того, чтобы закрыться. Она должна получать питание по огнестойкому кабелю из безопасной зоны. Если бы дверь могла закрываться сама по себе при обесточивании, можно было бы применить обычный кабель.

Это применимо к любому виду оборудования безопасности или важному оборудованию, обеспечивающему ход судна. Дублер такого оборудования не должен запитываться из того же источника энергии или от кабелей, проложенных совместно вдоль общего кабельного лотка, не защищенного индивидуально от механических повреждений и огня.

Таблицы выбора кабелей

Таблица показывает номинальные параметры для разных видов кабелей при окружающей температуре 45°С. Когда кабели устанавливаются в месте с отличающейся окружающей температурой, должен применяться корректирующий множитель.

Пример:

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена 3х4 предназначен для тока 27 А. Когда этот кабель установлен в месте, где окружающая температура 60°С, надо применить корректирующий коэффициент 0.79. Тогда номинал кабеля будет 0.79 х 27 = 21.33 А.

Замечание: также может быть применён корректирующий коэффициент для пучка кабелей, и могут быть применены правила класса для связанных параметров.

Напечатанные на кабеле коды, в соответствии со стандартом, показывают марку и качество кабеля

Где ПВХ – поливинилхлорид, ЭПР – этиленпропиленовая резина, XLPE – «сшитый» полиэтилен.

Для того чтобы определить необходимость применения огнестойкого кабеля и огнестойкой прокладки, требуется одобренный План по безопасности, показывающий водонепроницаемые переборки, огнестойкие переборки и палубы, места с изоляцией (SOLAS) A-60 и другие пожарные зоны.

Кабели большего сечения (чем в таблице) считаются неподходящим для использования на судах из-за их размера и связанного радиуса поворота.

Параллельные кабели должны прокладываться таким образом, чтобы обеспечивалась достаточная для охлаждения циркуляция воздуха. Если это невозможно, должен использоваться коэффициент понижения (рейтинга).

Сокращение AWG в таблице – это American Wire Gauge, обозначение сечения по американским стандартам.

Когда кабель повреждается из-за слишком высокой окружающей температуры и подлежит замене, нужно выбрать кабель соответствующего качества. Замена с использованием кабеля с такими же свойствами приведёт к такому же повреждению. Другой подход – уменьшить допустимый ток, используя таблицу.