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能源 /// 严苛海洋环境中的中压电力连接 Ronald Zheng，TE Connectivity产品管理经理 +86-21-61068037, ronald.zheng@ John Duhig，TE Connectivity业务拓展经理 +1-650-361-3268, jduhig@ 1. 船舶与海洋工程对中压电力系统及连接的需求 2. TE在船舶与海洋工程的历史及经验2.1 定制解决方案 3. 应用于船舶与海洋工程的TE中压电力连接解决方案3.1 中压电缆附件3.2 母线绝缘3.3 电缆修复3.4 防潮密封 4. 船舶与海洋工程电力连接产品认证 5. 系统稳定性 适用于船舶、钻井、平台 专为严苛海洋环境中的 中压电力连接而打造的 TE解决方案能源 /// 严苛海洋环境中的中压电力连接 第 2 页 摘要 现代海洋工业需要确保向船舶提供稳定可靠的电力供应和分配，编写此白皮书的目的正是为了强调现代海洋工业在此过 程中所面对的特有挑战 尽管船舶和海洋工业的许多方面都发生了日新月异的变化，寻找能够在严苛条件下保持稳定运作的产品是一个由来 已久、并需持续面对的挑战 本文介绍了TE Connectivity为了响应这些需求而开发的一些解决方案。

TE为海洋工业服务已有悠久的历史，并有数 十年的设计经验可以借鉴 具体而言，本白皮书着眼于船舶与海洋工程中的中压电力系统解决方案，包括了其应用和所带来的好处 1.船舶与海洋工程对中压电力系统及连接的需求 海洋工业从“风帆时代”过渡到“蒸汽时代”，目前已经迈入“电气时代” 船舶和海洋工业经历了高速发展，现在我们可以回顾一下船舶和平台电力系统中出现的几个主要发展趋势 电气化： 电力是船舶推进和海洋电力设施作业的主要动力来源 功率更大： 船舶/平台电力系统的功率级数从10兆瓦提升到100兆瓦 电压更高： 船舶及海洋设施应用了越来越多的高电压电力系统（7.2 ~ 24千伏）有些电力系统的电压更高达35 千伏 面对上述挑战，从事船舶与海洋工程的客户对其电力系统和产品提出了新要求，包括： • 稳定的电力供应和分配这对于船舶、钻井和平台的推进、作业、控制、效率、监控、通信和安全非常重要 • 能够在极度潮湿、盐水污染、温差极端的严苛环境中工作，并能抵御腐蚀所带来的不利影响 • 电源连接和配件必须具备有效的防潮密封、电力绝缘和保护功能，因此要求采用高性能的产品和材料，能够经得起极 端严苛的作业环境的考验。

现代船舶和平台愈加复杂，因此对电力系统的要求也越来越高，同时也为海洋工业带来了种种技术和环境挑战有鉴 于此，一切的应用必须能够满足甚至超越对稳定性的所有期望第 3 页 2. TE在船舶与海洋工程的历史及经验 早在1974年，瑞侃就建立了一支专门为船舶/海洋工程客户提供支持的团队，他 们重点关注客户的需要和对产品的要求这支团队曾经参与广泛的项目，包括一 家英国知名石油天然气公司的福尔蒂斯油田（Forties Field）平台项目 这些 平台采用了与众不同的施工技术，需要用到数量庞大的电缆附件 随着海洋石油勘探与开采市场的扩大，客户群体的不断壮大有助于我们深入了解 这个市场的具体需要这些专业知识，加上我们自上世纪60年代以来在供应海 军专用产品方面所积累的经验，促进了我们在商业海洋市场方面的产品开发目前，全球各地的船舶公司都在使用这些 产品 军工市场也采用了很多用于商业船舶/海洋工程类似用途的高性能电缆附件市场对专业船舶的需求不断增长，其中包 括更高效和更大型的散货船、油轮、石油服务船和汽车运输船 能源 /// 严苛海洋环境中的中压电力连接 2.1 定制解决方案 在某些情况下，需要为特殊的情况制定创新的解决方案，比如海上电缆接头这种并不罕见的应用需求。

自上世纪70年代延续至今，TE能源部提供了数以千计具备船级社认证的中压接头和终端 TE能源部一直致力于对海洋、石油和天然气工业的新产品设计与研发作出大力投入，积极应对不断变化的环境和苛刻 的挑战 在产品设计过程中，我们不断对出现的新问题作出思考，确保产品安装的快速、便捷和低成本，无需特别的设备或 程序 3. 应用于船舶与海洋工程的TE中压电力连接解决方案 多种船舶与海洋工程电力应用都要求确保稳定性，包括： • 电缆附件 • 母线绝缘 • 电缆修复 • 防潮密封3.1 中压电缆附件 中压终端 中压终端广泛用于电缆与发动机、发电机、开关和变压器等设备的连接它具有关键的作用，在船舶、钻井和平台电 压不断提高的情况下，可确保电力系统的稳定性 应用： • 在应用中，终端的种类分为单芯和三芯，户内和户外可用于各种电缆类型和工程，电压从7.2千伏至42千伏 • 对所有界面的有效密封是船舶/海洋工程作业环境中的必要条件 • 新推出的紧凑型高性能热缩终端（IXSU-F）在船舶/海洋工程中备受欢迎，专门用于解决在狭小封闭的空间中安装终 端的需要 • 终端绝缘管上预制的应力控制层可以附着在电缆绝缘上，对整个终端起到彻底的防潮密封作用，能够在海上安装经常 遇到的极度潮湿和盐水污染环境中发挥最佳性能。

优点： • TE Connectivity的瑞侃热缩终端在严苛环境中的防潮能力出众、体积紧凑、性能卓越，拥有出色、悠久的服务 历史，并且应用相当广泛 • 图2中的 IXSU-F终端利用先进、非线性的氧化锌应力控制系统，实现了一体化设计，应力控制功能的热熔胶直接附 着在红色抗电痕绝缘管内壁，实现一体化设计 防潮密封 屏蔽层断口应控胶泥 绝缘管 应力控制和密封胶 图2 第 4 页 能源 /// 严苛海洋环境中的中压电力连接船舶的电力需求不断提高意味所需的连接数量将越来越多，但通常会采用 限制性较大的终端盒这为尺寸紧凑、可以安装在非直线型电缆上的终端 创造了需求，如图3所示 • 有时候，替代性技术能够带来优势，例如，在作业平台或炼油厂中禁止 产生火花 • 在这些情况下，冷缩终端不失为一个有效的选择，并且可以用作热缩产 品的替代品 如图4所示 • 两种技术各有利弊，重要的是根据应用途径选择正确的产品 • 冷缩终端往往更容易受到机械损伤，务必小心处理 应力控制片 终端主体 密封胶带 图4 图3 密封胶带和泄露电流收集环 中压电缆接头 虽然电缆接头在船舶上的使用没有终端那么广泛，有时候也需要用于平台和船舶维修（转换），是电力供应系统中极 为关键的一种连接。

应用: • 中压接头在海洋工程中的应用最早出现于40年前，凭借出色的性能与服务，广泛地应用于严苛的海洋环境中 • 这些热缩产品的安装很便捷，和在陆地上一样采用加热的方式进行安装，可以确保接头内不含水气，空气中的水气 也将在安装过程中被蒸发掉 优点: • 中压接头可以用于修理、维护、改装或新建工程当使用接线盒所涉及的成本、时间或复杂性太大时，中压接头就可 以派上用场 第 5 页 能源 /// 严苛海洋环境中的中压电力连接图6 开关连接器 随着船舶和平台上越来越多使用紧凑型的配电板，屏蔽式可分离连接器（630/800A 的额定电压为RSTI-L 24千伏） 被广泛用于海上及陆上应用中 图5为高压电气试验及系统接地的测试棒，仅需要将后堵绝缘塞移除 为了方便维护，测试棒上提供了与连接器/设备套管直接接触的界面，可进行高压测试接地的适配器替代了后堵绝 缘塞 ， 可配合20毫米或25毫米的球端接头使用 应用： • 当开关连接器与三芯电缆结合使用时，必须采用保护/密封材料，并且适用于每相两芯或三芯 • 采用屏蔽式连接器与电缆阻隔的设备如需保持操作和维护上的方便性和安全性，必须提供同时可用于测试和接地的 产品，而且可供快速和方便使用。

优点： • 如此处所示，具有硅胶绝缘功能的产品受到广泛青睐 图5 3.2 母线绝缘 为了使电力系统一直保持稳定运作，绝缘材料在中压和低压设备中发挥着重要作用，用于隔绝母线和连接器等 • 图6中所示的配件具有不同的形式，可用于简化安装，如片材、套管、胶带和保护罩 • 电力工程师必须意识到严苛的海洋环境中的潜在问题 第 6 页 能源 /// 严苛海洋环境中的中压电力连接图8 • 潮湿环境会带来特别的问题在图7中，采用了PVC胶带来区分相位所示 的严重老化问题突出了使用正确材料的重要性，否则难免出现问题，例如此处 是因为电痕所致 • 图7显示了由于卤化材料（本图中是指PVC）的严重电痕所产生的水气和酸性 气体导致了铜端子出现腐蚀终端材料则完好无损 • 用于缆芯上的PVC胶带明显出现大面积的电痕，这将可能削弱设备的整体 性能，而只要终端上不使用PVC胶带就能很容易避免这个问题 3.3 电缆修复 在有些情况下，可能会出现电缆在安装或运作过程中损坏的问题为了控制电缆系统发生故障的风险， TE Connectivity针对所有类型的电缆（中压、低压通信等）提供了全套的瑞侃电缆护套修复解决方案 • 如果电缆护套在安装过程中损坏，通常需要作出修复。

• 实践证明，热缩型、采用内衬胶泥的拉链式套管是方便和永久的解决方法，避免了更换电缆受损护套所耗费的成本 和时间 图7 第 7 页 能源 /// 严苛海洋环境中的中压电力连接3.4 防潮密封 船舶和海洋工程应用中一直面对潜在的密封问题 应用： • 这类产品可以有效防御各种海洋环境 • 典型的密封产品包括面板引线，如图9所示这类产品将被固定到面板/舱壁中，并采用热缩技术来封装到电缆护 套上 • 这类产品适用于控制线、通信线、信号线和电源线，以及各种类型的电缆 优点： • 密封始终是关键热缩材料为电缆接线端口和类似的应用提供了优良、可靠的密封保护，如图9所示的电缆封盖 • 内部热激活型的密封胶带来了全面的防潮保护 4. 船舶与海洋工程电力连接产品认证 为了符合船舶与海洋工程项目招标的资格，企业必须持有有关船级社根据国际公认标准签发的认证证书 图9 第 8 页 能源 /// 严苛海洋环境中的中压电力连接图10 TE能源部一直提供并不断扩大各种新产品和既有产品的相关工业认证此外，如果需要特定的审批，我们也可以帮助 申请办理 下面列出我们现有的认证和审批： 产品 名称分类及相关机构 中压热缩终端 • 挪威船级社（DNV） • 德国劳式船级社（GL） • 法国船级社（BV） • 美国船级社（ABS） • 意大利船级社（RIN） • 英国劳氏船级社（LR） • 俄罗斯船级社（RMRS） 中压冷缩终端 • 挪威船级社（DNV） 中压热缩接头 • 挪威船级社（DNV） 低压热缩接头 • 挪威船级社（DNV） 屏蔽式可分离连接器 • 挪威船级社（DNV） 绝缘护套 • 挪威船级社（DNV） 热缩型绝缘管 • 挪威船级社（DNV） • 德国劳式船级社（GL） 拉链式热缩套管 • 挪威船级社（DNV） • 德国劳式船级社（GL） 绝缘端帽 • 德国劳式船级社（GL） 热缩型分支手套 • 德国劳式船级社（GL） 电力仪器 • 法国船级社（BV） 图10列举了其中一种中压终端证书。

这项认证覆盖各种不同的热缩型和冷缩型产品，以及符合欧洲和美国当地有关标 准（即IEC、IEEE等）的版本 第 9 页Form code: TA 1411a Revision: 2014-11 Page 1 of 3 © DNV GL 2014. DNV GL and the Horizon Graphic are trademarks of DNV GL AS. TYPE APPROVAL CERTIFICATE Certificate No: E-13885 File No: 828.20 Job Id: 262.1-009445-2 This is to certify: That the Termination and Joint for Cable with ty。