淺析船舶電纜設計的流程及現場施工過程中存在問題的解決措施

摘 要：隨著工業化及信息化的發展，船舶的功能由簡單的貨物轉運向多功能，多用途的方向發展，相應的船舶自動化系統要求程度越來越高，功能越來越復雜，由此對電力傳輸的電力電纜、對信息傳輸的通訊電纜、對數據傳遞的多功能電纜的應用越來越多，因此在現代高端復雜船舶的設計中，電纜的設計尤為重要，對此深入研究合理規劃電纜設計顯得意義重大。

關鍵詞：船舶電氣設計；電纜設計；電纜

1 現階段船舶電纜設計的流程

隨著船舶功能越來越復雜，自動化程度越來越高，對船舶電纜設計要求程度越來越高，所以做好電纜設計工作對施工進展及后續報驗意義重大，同時如果能合理做好電纜設計工作也會極大程度的減少施工過程中的電纜浪費，達到降本增效的效果。

現代船舶設計過程中電纜設計大致分為如下七個步驟：

1.1 合理規劃主要核心設備的布置

針對船舶的功能及用途，現代化船舶一般都會配備一些重要常用的系統及設備，例如用于配電系統的配電盤，用于數據采集及監測報警系統的監測報警控制柜，及導航相關的無線電設備等，同時針對多種功能及其他多用途船舶也需配備相關方面重要設備及系統，例如用于多功能重吊船，需要配置相關重吊系統，用于打撈作業功能的打撈船，需配置側推等相關系統及設備。以上簡述的重要相關設備，需要在設計初始階段就要做好全局考量，合理布置，以便能滿足規范及船東船檢的要求，同時達到美觀且方便操作的目的且盡可能的減少電纜使用量。因此，核心設備如何規劃布置，顯得意義重大，此項工作需要在項目設計啟動初始階段就要著手考慮。

1.2 通篇布局主要系統的電纜走勢

針對船用重要系統的電纜，需要從整體上考慮如何布置大概走向，盡量做到動力電纜與信號通訊電纜分開敷設，日常主用電纜與備用設備電纜分開敷設，本質安全電路電纜單獨分開敷設，危險區域電纜單獨敷設，做好全局規劃對于后期現場拉放電纜及船東船檢報驗意義重大，既可以合理利用電纜減少不必要的修改造成的損失，又可以滿足各方面規范要求，降低修改率，從而達到降本增效的目的。

1.3 搜集審閱詳細系統原理圖

整理審閱詳細原理圖是電纜設計必不可缺的一個環節，包括收集設備位置，電纜型號，設備名稱描述等基本信息，將整理收集的信息錄入到標準表格內，導入電纜設計軟件，做好前期信息收集工作，為后來電纜具體設計做基礎。

1.4 三維模型中建立電纜設計相關信息

在三維設計軟件中，建立節點信息用于敷設電纜具體路徑，同時把各個節點間的連接關系建入到模型中，然后將相關連接信息，節點間距離及節點坐標位置導出到列表中，利用提取的表格導入電纜設計軟件里，建立基本信息.同時需要完善電纜型號規格信息，將本船涉及到的電纜規格全部錄入電纜設計軟件以備將來電纜設計使用。

1.5 根據三維模型具體設計布置電纜

經過前期準備，電纜設計所需要的條件已經具備，可以在設計軟件中進行電纜具體設計，具體到每根電纜設計需要設置起始設備節點，起始設備電纜余量，終止設備節點及終止設備電纜余量.經過計算即可獲得所需要電纜長度及路徑信息，但是此信息系統會默認為最短路徑，有的時候需要人為干涉改變路徑，需要增加一些干涉節點，以便電纜敷設到我們預先設想好的路徑，電纜設計過程中要留有一定余量，以便彌補電纜拉放過程中的差額。起始、終止設備端余量要根據設備高度，接線端子位置留余量，同時電纜路徑規劃要根據實際線道設計情況合理拉放充分利用，以達到均衡布置，美觀的要求.在電纜設計過程中，對于外徑較大的電纜，因其單價較貴，成本較高，在設計過程中一定要重點核查仔細校對路徑及長度信息，一旦出現錯誤將損失重大。

1.6 提取報表，核對審閱電纜清冊信息

將電纜設計軟件中數據提取整理，按施工區域分發圖紙，統計匯總電纜使用情況，制作拉放清冊，發放安裝托盤。

1.7 設計修改

隨著設計及施工進程的不斷推進，會發現因設計疏漏或者原理圖修改導致的電纜信息修改需要更新到電纜設計軟件中，電纜修改內容要做好記錄，涉及到的電纜修改量要做好詳細統計，以便跟蹤電纜訂貨使用及庫存剩余情況。

2 現階段施工過程中電纜拉放存在的問題與解決方案

（1）電纜施工過程中存在信號線與動力線拉放在一起，綁扎較近的問題，無法做到動力電纜與信號電纜分開敷設的要求。出現此問題主要是在設計階段未考慮到信號電纜與動力電纜具體走向，同時設計過程中對電纜路徑具體路徑走向沒有仔細校對，針對此問題需要在舾裝件設計階段就充分考慮到電纜路徑的規劃，同時在電纜具體設計階段要嚴格審圖，仔細核對路徑信息，嚴格做到信號電纜與動力電纜分開敷設。（2）電纜過多，舾裝件過小，導致電纜無法拉放，無法綁扎。現場電纜施工過程中會出現局部舾裝件過小，而電纜過多無法正常敷設的情況，出現此問題可能在設計階段未調整好路徑或者在施工過程中未按指定電纜路徑拉放電纜，故導致局部電纜過多，無法在已施工的舾裝件上綁扎電纜，針對此問題在設計階段需要計算好電纜根數和通過率合理調整路徑分配拉放電纜數量。（3）電纜短尺寸，無法正常接入設備。現場使用的電纜大部分需要預裁，這樣可以提高拉放效率，但也會存在短尺的風險，電纜預裁尺寸比實際需要的長度短會造成嚴重的浪費，出現此問題主要可能是因為設計錯誤，余量留短了，或者現場施工未按指定路徑拉放，針對此問題需要嚴格按照電纜冊清冊尺寸預裁電纜同時拉放電纜過程中也要依據電纜冊路徑拉放，在設計的過程中要合理留有余量，以免出現短尺寸的現象。（4）不同顏色性質的電纜敷設綁扎在一起，報驗無法通過。現場施工完畢后會存在不同性質電纜敷設拉放在一起，比如藍色本安電纜與黑色動力電纜拉放到一起，或者灰色信號電纜與黑色動力電纜拉放到一起，以上簡述的情況是規范里嚴格要求不允許的情況，出現此問題一定要重新修改，需要重新拉放電纜，有可能部分設備已經接線，再次拉放會造成電纜短尺，所以施工過程中一定要嚴格區分電纜性質，合理拉放電纜，不通性質，不同功用的電纜要分開敷設。（5）電纜余量過多，造成現場堆放大量線頭，浪費較多。電纜拉放完，接完線會發現部分電纜線頭過長，余量留的過多，導致拉放較多電纜，出現此問題，計算過程中電纜余量留的過長，所以設計階段需要仔細核對設備位置，在余量留取時候要做到合理，不能短也不要過長，以免造成浪費。（6）部分分支電纜缺少固定舾裝件。現場拉放電纜過程中，會發現部分電纜敷設無路徑或者缺少固定舾裝件的情況，出現此類問題是在設計建模階段沒有考慮到位，缺少相應電纜路徑，所以在設計階段要充分考慮未來電纜拉放的路徑，以免出現到電纜拉放階段缺少舾裝件的問題。需要再次動火，保護電纜等工作，造成工期延誤，成本增高等嚴重后果。

綜上所述，問題癥結主要在于電纜未建模，而前期設計的電纜舾裝件都是通過估算進行的，所以會出現有的地方焊接件小了，有的地方缺少焊接件的情況，而且具體路徑也有可能錄入錯誤導致現場拉錯位置，所以最好的做法是在三維模型中對電纜進行建模，而現階段AVEVA公司的CABLE MODELING模塊具有對電纜進行三維建模的功能，需要在軟件中對每根電纜具體路徑起始終止信息建模，然后可以模擬出電纜的具體拉放情況，同時也有預警，匯總，報表等功能，對全船總體電纜規劃與統計具有重要作用。同時如果對電纜進行建模還可以及時跟蹤電纜的修改情況，對電纜訂貨庫存余量把握可以更精確，能達到減少庫存積壓，提高利用率，同時也可以為同型號船舶電纜提供訂貨依據，會極大降低訂貨錯誤，也會極大的提高施工效率。