Námořní kabelový zásobník: Vodotěsný, použití ve vedení a aplikace

Námořní kabelové žlaby jsou účelové nosné systémy určené k vedení a ochraně elektrických kabelů v drsném, korozivním a mokrém mořském prostředí – včetně pobřežních plošin, loděnic, plavidel a pobřežních průmyslových zařízení. Pokud se rozhodujete pro kabelážní systém pro námořní použití, krátká odpověď zní: ano, kabel žlabu může být vodotěsný (při odpovídajícím hodnocení), ano, může vést v potrubí a námořní kabel slouží kritickým funkcím napájení a ovládání tam, kde by standardní pozemní kabeláž selhala.

Co je to námořní kabelový žlab a proč na tom záleží?

A lodní kabelový žlab je tuhý konstrukční systém – obvykle vyrobený z žárově pozinkované oceli, nerezové oceli (316L), hliníkové slitiny nebo GRP (plast vyztužený sklem) – používaný k podpoře a organizaci kabelových svazků na palubách lodí, ropných plošin, podmořských plošin a přístavní infrastruktury. Na rozdíl od standardních průmyslových kabelových žlabů musí verze pro námořní účely splňovat normy klasifikační společnosti, jako jsou DNV GL, ABS, Lloyd's Register a IEC 60092.

Na rozdílu záleží, protože mořské prostředí vystavuje kabelové systémy:

• Sprcha slané vody a vlhkost vyšší než 95 % RH
• Nepřetržité mechanické vibrace z motorů a vln
• Teplotní cyklování od -40°C do 80°C v některých aplikacích
• Agresivní chemické expozice včetně paliva, hydraulické kapaliny a biologických nečistot
• Riziko požáru v uzavřených prostorech vyžadujících systémy kabelových žlabů zpomalujících hoření

Námořní kabelové žebříkové žlaby – se dvěma bočními lištami spojenými příčkami – jsou nejběžnějším typem, který nabízí vynikající proudění vzduchu, snadný vstup kabelů a vysokou nosnost na běžný metr. V závislosti na aplikační zóně se používají také varianty děrované vaničky a vaničky s pevným dnem.

Je kabel zásobníku vodotěsný?

Toto je jedna z nejčastějších otázek inženýrů, kteří získávají námořní elektrické systémy. Odpověď závisí zcela na materiálu pláště kabelu a jeho uvedeném hodnocení – ne všechny kabely žlabu jsou ve výchozím nastavení vodotěsné.

Standardní TC kabel vs. Marine-Rated Cable

Standardní kabel žlabu (kabel TC podle článku 336 NEC) je uveden pro použití v kabelových žlabech v suchých, vlhkých nebo mokrých místech v závislosti na typu izolace. Hodnocení „mokré místo“ však automaticky neznamená plně vodotěsné nebo ponořitelné. Námořní kabely jdou ještě dále a obsahují:

Pro skutečně vodotěsný výkon – například při prostupech kabelů přes přepážky, vedení v podpalubí nebo zóny s rozstřikem – musí být kabely spárovány s průchodkami s krytím IP, utěsněnými potrubními armaturami nebo vodotěsnými systémy kabelových vstupů. Samotný zásobník poskytuje mechanickou podporu; plášť kabelu poskytuje bariéru proti vlhkosti.

Na co se zaměřit při specifikaci vodotěsného kabelu podnosu

• Shoda s IEC 60092-350/353/354 pro palubní napájecí a ovládací kabely
• Seznam IEEE 1580 pro námořní aplikace na americkém trhu
• Stupeň krytí IP67 nebo IP68, pokud je vyžadována vodotěsná ochrana
• Pocínované měděné vodiče zabraňující oxidaci ve vlhkém prostředí
• Odvodňovací drát a stínění fólie/opletení pro námořní elektroniku citlivou na EMI

Praktický příklad: na 120metrovém pobřežním zásobovacím plavidle jsou napájecí kabely procházející otevřenými kabelovými žebříky ve strojovně typicky izolované XLPE, opláštěné LSZH a dimenzované na 0,6/1 kV podle IEC 60092-353. Nadpalubní signální kabely vystavené stříkající vodě jsou vedeny v GRP perforovaném žlabu s UV stabilizovaným pláštěm LSZH a průchodkami na zakončeních s krytím IP68.

Může kabel žlabu jít do potrubí?

Ano – kabel žlabu lze instalovat do potrubí a tato kombinace se běžně používá v námořních elektrických instalacích. Sekce 392.10 NEC (National Electrical Code) a námořní normy IEC umožňují přechod kabelu žlabu do vedení. Ve skutečnosti je vedení často vyžadováno na určitých místech v námořním systému, i když primární vedení používá otevřený kabelový žlab.

Když se vedení používá vedle kabelového žlabu v námořních systémech

• Prostupy přepážkou a palubou: Kabely procházející konstrukčními přepážkami musí být chráněny a utěsněny; zde se používají trubkové nebo kabelové průchodky.
• Výpadky na vybavení: Posledních 1–3 metry od zásobníku k motoru, rozvaděči nebo rozvodné skříni jsou obvykle vedeny v kovovém nebo vodotěsném ohebném potrubí.
• Exponované zóny: Oblasti s vysokým mechanickým rizikem, jako jsou například navijáky nebo jeřábové základny, vyžadují vedení pro fyzickou ochranu.
• Zóny dodržování předpisů: Nebezpečné oblasti (zóny s nebezpečím výbuchu) na cisternách a FPSO vyžadují těsnící systémy potrubí s hodnocením Ex bez ohledu na směrování zásobníku jinde.

Klíčová pravidla pro instalaci při vedení kabelu žlabu v trubce

Při přechodu žlabového kabelu do elektroinstalační trubky platí následující praktická pravidla:

Běžný designový vzor na námořních plavidlech používá kabelový žebřík jako hlavní distribuční dálnici podél průchodů a strojních prostor, s kapkami z nerezové oceli napájejícími jednotlivé stanice vybavení. Tento hybridní přístup snižuje celkové náklady na instalaci při zachování plného souladu s pravidly třídní společnosti.

K čemu se používá námořní kabel?

Námořní kabel je široká kategorie zahrnující jakýkoli kabel speciálně navržený pro použití v námořním a offshore prostředí. Aplikace zahrnují rozvody energie, řídicí, přístrojové, datové a bezpečnostní systémy – každý s přesnými požadavky na výkon.

Primární kategorie aplikací

Požární bezpečnost: Nesmlouvavý požadavek

Předpisy SOLAS (Safety of Life at Sea) podle kapitoly II-1 nařizují, že všechny kabely na osobních lodích a nákladních lodích musí splňovat definovaná kritéria požární odolnosti. To znamená, že lodní kabelové žlaby musí být navrženy tak, aby vyhovovaly ohnivzdorným kabelům při zachování oddělení mezi kritickými systémy. Například na výletní lodi s 200 kajutami jsou nouzové napájecí kabely napájející požární čerpadla, evakuační osvětlení a obecný poplašný systém vedeny v samostatných, požárně odolných kabelových žebřících, které jsou fyzicky odděleny od nepodstatných obvodů alespoň 500 mm nebo protipožární bariérou.

Offshore a podmořské aplikace

Na plovoucích produkčních, skladovacích a vykládacích (FPSO) plavidlech a pevných plošinách zvládnou lodní kabelové žlaby extrémní podmínky. Jeden FPSO může přenést více než 2 000 km instalovaného kabelu. GRP (sklolaminátové) kabelové žebříkové žlaby jsou preferovány v chemických zónách kvůli jejich odolnosti vůči korozi vyvolané chloridy, nulové vodivosti (důležité v oblastech s nebezpečím výbuchu) a nízkým nákladům na údržbu po dobu 25 let životnosti majetku. Žárově pozinkované ocelové podnosy jsou standardem v bezpečných, nechemických zónách, kde jsou hlavními faktory nosnost a cena.

Výběr správného systému námořních kabelových žlabů

Specifikace systému námořních kabelových žlabů vyžaduje výběr vyvažovacího materiálu, nosnost, instalační zónu a shodu s předpisy. Pro většinu projektů platí následující rozhodovací faktory:

• Materiál: Nerezová ocel 316L pro oblasti s vysokou korozí (paluba, zóna rozstřiku); žárově zinkované pro vnitřní prostory strojního zařízení; GRP pro Ex zóny a požadavky na chemickou odolnost
• Typ zásobníku: Žebříkový žlab pro napájecí kabely (dobré proudění vzduchu, vysoká náplň); perforovaný žlab pro přístrojové vybavení a menší kabely; pevné dno s kryty pro citlivé signálové kabely
• Šířka a hloubka: Standardní podnosy s námořním žebříkem se pohybují od 100 mm do 600 mm šířky, s hloubkou bočních stěn 50 mm až 150 mm; dimenzování je založeno na výpočtech výplně kabelů podle IEC 60092 nebo pravidel třídy
• Povrchová úprava: Minimálně 85 mikronů zinkový povlak pro pozinkované podnosy podle ISO 1461; elektrolytické leštění nerezové oceli ve slaném prostředí
• certifikace: Ujistěte se, že podnosy mají certifikáty schválení typu DNV, ABS, LR nebo BV pro zamýšlenou klasifikaci nádoby

Pro projekty vyžadující dokumentaci dodává většina renomovaných výrobců námořních kabelových žlabů jako součást standardní dodávky certifikáty o vysledovatelnosti materiálu (MTC), zprávy o kontrole svarů a certifikáty o žárovém zinkování.