Részletes Leírás
Mi a reteszelő páncélzatú tenger alatti kábel?
A reteszelő páncélzatú tenger alatti kábel olyan tengerfenéki táp- vagy optikai kábel, amelyet spirális fém szalagpáncélzat véd mechanikailag reteszelő kialakítással — a fémszalag minden menete beakaszkodik az előző menetbe, így folyamatos, hajlékony védőcsövet képez a kábelmag körül. A páncélzat a kábel elsődleges védelme a tengerfenéki környezet mechanikai veszélyeivel szemben:
- Horgonyütések és hajózátonyra futása — a hajóhorgony rázuhanása vagy vonszolódása a tenger alatti kábelen világszerte a tenger alatti kábelhibák leggyakoribb oka. A reteszelő páncélzat elnyeli és elosztja az ütés- és vágóerőt
- Halászati felszerelések (vonóháló és kotró) — a fenékvonóháló berendezése megakaszthatja és elvághatja a védtelen tenger alatti kábeleket. A reteszelő páncélzat kemény, sima felületet ad, amelyen a vonóháló-lemezek és -láncok inkább átsiklanak, minthogy beakadnának
- Tengerfenék-kopás — a mozgó üledékes területeken (homokhullámok, árapály-kimosás) fektetett kábelek folyamatos kopásnak vannak kitéve az üledékmozgás miatt. A páncélzat védi az alatta lévő PE köpenyt és a kábelmagot
- Kőszórás és visszatöltés — a kábel temetésekor osztályozott kőzetet vagy kavicsot helyeznek a kábel fölé további védelemként. A reteszelő páncélzat a kőzet elhelyezésének ütését is elviseli anélkül, hogy a kábelmag deformálódna
Reteszelő páncélzat, acélhuzal-páncélzat vagy páncélzat nélkül
| Páncélzattípus | Mechanikai védelem | Tömeg | Hajlékonyság | AC veszteség | Korrózió tengervízben |
|---|---|---|---|---|---|
| Reteszelő szalag (Al) | Jó — elosztja a pontszerű terheléseket, ellenáll a vágásnak és a kopásnak | Könnyű — Al 2.7 g/cm³ | Jó — a reteszelő illesztések lehetővé teszik a hajlítást | Alacsony — a szalag nem képez folytonos körkörös hurkokat | Kiváló — az Al passziválódik a tengervízben |
| Reteszelő szalag (acél) | Kiváló — nagyobb szilárdság, mint az Al-é | Közepes — acél 7.8 g/cm³ | Jó | Közepes — az acél ellenállása nagyobb az Al-énál, kisebb örvényáram-kockázat | Horganyzást és katódos védelmet igényel |
| Acélhuzal-páncélzat (SWA) | Kiváló — az egyes huzalok nagy húzószilárdságot és ütésállóságot adnak | Nehéz — acélhuzalok 7.8 g/cm³ | Gyenge — merev, nagy minimális hajlítási sugár | Nagy egymagos AC esetén — az egyes huzalok zárt hurkokat képeznek, amelyek örvényáramot és felmelegedést okoznak | Horganyzást és katódos védelmet igényel |
| Páncélzat nélkül | Nincs — a kábel mechanikai védelme kizárólag a PE köpenyre épül | A legkönnyebb | Kiváló | A legalacsonyabb — nincs fém páncélzat | Nem értelmezhető — a PE köpeny közömbös |
AC tenger alatti tápkábelekhez a reteszelő alumínium páncélzat az előnyben részesített választás — mechanikai védelmet ad az örvényáram-felmelegedés nélkül, amely az acélhuzal-páncélzatot problémássá teszi egymagos AC kábeleken. DC tenger alatti tápkábeleknél és optikai kábeleknél — ahol az örvényáram nem jelent szempontot — a reteszelő szalag és az acélhuzal-páncélzat közötti választást a szükséges mechanikai védelem és a beépítési módszer határozza meg.
Tenger alatti kábel beépítése — hogyan működik a páncélzat fektetés és temetés közben
A páncélzat mechanikai szerepe a kábel beépítésekor a legkritikusabb, amikor a kábel a legnagyobb húzó- és hajlítóterhelésnek van kitéve:
- Kábelfektetés hajóról — a kábel a fektetőhajó forgótányérjáról vagy dobjáról csévélődik ki, áthalad a tatgörgőn vagy a keréken (amely a minimális dinamikus hajlítási sugarat határozza meg — jellemzően 20× kábelátmérő), majd leereszkedik a tengerfenékre. A hajónál a feszültséget úgy szabályozzák, hogy biztonságos láncgörbe alakuljon ki, és a kábel ne lépje túl a névleges fektetési feszültségét
- Tengerfenékre érkezés — ahogy a kábel közelít a tengerfenékhez, az érintési pont a hajóval együtt mozog. A kábelnek el kell viselnie az ismételt hajlítást, ahogy a vízoszlopból a tengerfenékre tér át. A reteszelő páncélzat hajlékonysága csökkenti a hajlítási igénybevételt ezen a ponton az acélhuzal-páncélzathoz képest
- Árkolás és vízsugaras temetés — a kábel után egy tenger alatti árokásó ROV vagy vontatott vízsugaras szán halad, amely elfolyósítja a tengerfenék üledékét, így a kábel lesüllyed az árokba. A páncélzat védi a kábelt a vízsugaras fúvókáktól és az üledékben lévő kövektől és törmeléktől
- Vízszintes irányított fúrás (HDD) — a part megközelítéséhez, ahol a kábelnek strand, tengerfal vagy környezetileg érzékeny terület alatt kell áthaladnia, a kábelt egy előre fúrt fúrólyukon húzzák át. A reteszelő páncélzat sima felülete csökkenti a húzási súrlódást az acélhuzal-páncélzat egyenetlen felületéhez képest
Alkalmazáselemzés: hol használnak reteszelő páncélzatú tenger alatti kábeleket
- Szigetek és távoli közösségek áramellátása — 10–36 kV-os tenger alatti kábel a szárazföldi hálózattól egy szigeti közösségig, jellemzően 5–30 km hosszú, 20–200 m vízmélységben a tengerfenéken fektetve, reteszelő alumínium páncélzattal és HDPE külső köpennyel védve
- Tengeri szélerőmű-park exportkábele — a 33–66 kV-os vagy 132–220 kV-os kábel, amely a tengeri alállomásról szállítja az áramot a part menti hálózati csatlakozási ponthoz, a tenger alatti kábelszakasz (a tengeri alállomástól a partraszállásig) páncélzott a tengerfenéki környezethez
- Belső összekötő kábelek a szélturbinák között — 33–66 kV-os kábelek, amelyek az egyes szélturbinákat kötik össze a tengeri alállomással, rövidebb hosszakkal (szakaszonként 0.5–2 km), de magas mechanikai védelmi követelménnyel a sekély víz erős árapályáramlása okozta dinamikus tengerfenéki környezet miatt
- Tenger alatti optikai kommunikációs összeköttetések — szigetközi és part menti optikai kábelek, könnyebb szerkezettel (nincs tápvezető, kisebb átmérő), de mégis páncélzatot igényelnek a halászati felszerelések és horgonyütések elleni védelemhez sekély vízben
- Folyó- és kikötő-átszelő kábelek — rövid páncélzott kábelszakaszok (0.2–2 km) hajózható folyók, kikötőbejáratok és hajózási csatornák alatt — a mechanikai védelmi követelményt a horgony- és kotrási kár kockázata határozza meg ezeken a nagy forgalmú területeken
Miért válassza a Yichi-t reteszelő páncélzatú tenger alatti kábelekhez
- Egyedi páncélzattervezés az Ön tengerfenéki környezetéhez — a páncélzatszalag anyagát (alumínium, réz vagy acél), vastagságát és reteszelő geometriáját a vízmélységhez, a tengerfenék típusához (kőzet, homok, iszap) és a kockázatértékeléshez (halászati tevékenység, horgonyzó zónák) igazítják az adott kábelútvonalon
- Alumínium reteszelő páncélzat AC tápkábelekhez — örvényáram-büntetés nélkül — a Yichi alumínium reteszelő páncélzata ajánlott választás egymagos AC tenger alatti tápkábelekhez. A nyitott szalagspirál nem képez zárt körkörös elektromos hurkokat, így minimalizálja a páncélzat okozta AC veszteségeket, amelyek acélhuzal-páncélzatnál 5–15%-kal is növelhetik a kábel teljes veszteségét
- HDPE külső köpeny, évtizedekre tervezett tengerfenéki üzemre — nagy sűrűségű polietilén korommal és UV-stabilizátorral, ugyanaz az anyag, amelyet világszerte tenger alatti kábelköpenyekhez használnak. Ellenáll a vízfaképződésnek, a tengeri fúróélőlények támadásának és a mozgó üledékek okozta kopásnak
- Teljes típusvizsgálati program az IEC 60502 és ITU-T szabványok szerint — a tenger alatti kábel típusvizsgálatai, köztük mechanikai (húzás, hajlítás, csavarás), elektromos (részletöltés, nagyfeszültségű tűrés, impulzus) és környezeti (vízbehatolás, öregítés) vizsgálatok, minden kialakítás reprezentatív kábelmintáján elvégezve
- Gyártás és projekt-támogatás a kábeltől a beépítésig — a Yichi a kábelgyártás mellett kábelútvonal-mérnöki támogatást is nyújt (fektetési feszültség számítás, hajlítási sugár ellenőrzés, temetési értékelés), egyetlen felelősségi pont a kábelrendszer számára