(4805厂 曹文忠 供稿)
船舶主干电缆连接修复工艺的方法与实践
船舶主干电缆的使用,伴随着船舶的整个寿命周期,每当船舶进行不同等级的修理时,主干电缆一般只做保养和维护,若碰到外损伤也只作局部修理,大型船舶或重要船艇一旦遭到火灾或海损事故时,主干电缆的修理或更换一直是困扰修船厂的难题。2005年5月某船电池舱着火,烧毁CEFR 1×300 mm2、1×400 mm2主干电缆各16根。根据船方要求对32根主干电缆作连接修复处理。
1)选择合适的部位作为连接区域,切除已烧毁的部分电缆;对留用部分电缆进行对地绝缘电阻测量和耐高压电试验,确定每根电缆符合相关使用标准。
2)选购相同型号、规格电缆作为连接电缆,采用T-2紫铜车配连接套管,其规格为外径35 mm、壁厚4.25 mm、长150 mm 和外径30.5 mm、壁厚3.5 mm、长150 mm各16根,并内外层镀锡0.02 mm。
3)内层绝缘材料选用JD-2型橡胶自粘胶带,该产品具有良好的自粘性和电绝缘性,有耐高电压、防水、耐酸、耐油和抗老化等优点。
4)外层绝缘护套选用美国Raychem公司的阻燃性自动封口热宿套管,其型号及规格为SST-27FR D 65.58 mm×300 mm,该产品具有良好的绝缘性能、耐磨性能、阻燃、耐高温和抗老化等优点,符合美国军用标准。
1)在修复区域采用相同型号及规格的电缆作为连接材料,用无水酒精与丙酮的混合液清洁电缆的连接处,电缆的连接采用连接冷压法。
2)电缆连接端头的处理。
除去和切削电缆端头的绝缘层和橡胶护套,用0#砂皮将橡胶护套打毛,用无水酒精与丙酮混合液清洁电缆连接端头和铜芯线。
3)电缆的连接方法。
(1)将热缩套管从任一电缆切断端套进 (施工中将热缩套管保持干净),将原来电缆与同一规格的连接电缆的铜芯线端面修整齐,铜芯线长约75 mm,并将电缆两端头分别套入镀锡铜管内,套入时注意镀锡铜管两边电缆的对称。
(2)用电缆冷轧液压机冷压镀锡铜管,压接后检查镀锡铜管应无裂缝,用JD-2型自粘胶带以50%宽度拉长后,重叠包绕在镀锡铜管和所剥电缆绝缘层及橡胶护套上,直至与电缆橡胶护套外圆齐平。
(3)将热缩套管覆盖在包绕的自粘胶带上,注意两边对称,用专用电加热吹风机对热缩套管从左至右 (或从右至左)、上下左右移动热源均匀加热 (以热缩套管胶熔化,但不流动为宜),直至热缩套管排出管内空气收紧为止,从电缆束低层开始,自下而上、自里而外逐根连接,逐根敷设至相关位置,并按顺序固定在电缆架内。
1)电缆修复绝缘强度水密性试验,截取原船CEFR 1×300 mm2电缆2根 (每根约0.6 m长)作为试样用电缆,按第2部分介绍的“电缆的修复与连接方法”制作试验样品。
2)试样电缆应能承受3.0 MPa水压密性试验。电缆芯线与电缆护套间的绝缘电阻值,应与密性试验前所测量的绝缘电阻值相同。
3)测量试样电缆连接头的接触电阻,应不大于被连接电缆的同长芯线的1.5倍 (当1×300 mm2电缆在环境温度为20℃时,导体直流电阻R=0.0654 Ω/km)。
4)试样电缆通电试验,电流AC 560 A历时4 h,每0.5 h测量电缆连接部位的温度及距连接位置约500 mm处的电缆护套温度,连接部位的温度比芯线温度不得高出8℃。
5)试样电缆承受3.0 MPa水压的同时,并通AC 3 500 V、50 Hz的交流电压历时5 min应不发生绝缘击穿或出现闪烁。
6)试样电缆应能承受5 kN拉力而不出现断丝或接头松动。
1)试样电缆能够承受3.0 MPa水压。
2)试样电缆连接头的接触电阻 (20℃)为0.0567 Ω/km。
3)带头试样电缆通电试验 (室温31℃,通电AC 560 A历时4 h,每0.5 h测量接头处和电缆本体的导体温度),测得试验期间最高温升,接头处为22.1℃,电缆本体25.5℃。
4)带头试样电缆浸水耐压试验 (通电 AC 3 500 V/5 min,浸水有效长度0.98 m),试验结果不击穿、不闪烁。
5)带头试样电缆拉力试验,电缆整根拉断力为42.9 kN。
以上试验均委托国家电线电缆质量监督检验中心进行,检验编号CT05-1083、CT05-1185。
经试样电缆的试验与测量,符合国家电线电缆检验标准,并经过专家评审会论证通过,本电缆连接修复工艺能满足实船施工要求。船舶经过6年多各种工况、海况的运行,经历过多次大电流的充放电过程,其主干电缆连接处均无异常现象,说明按照上述工艺修复船舶主干电缆是安全可行的。
U673
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1001-8328(2012)01-0049-02
(4805厂 曹文忠 供稿)