某型船舶电缆节约措施的探究

某型船舶电缆节约措施的探究

庞勇

中船澄西船舶修造有限公司 江苏江阴 214433

摘要：本文通过多方案优化设计，控制余量，来实现船舶电气专业中占比最重的电缆的长度控制，进而有效的控制了成本，以响应“降本增效”的口号。

关键词：电缆；优化设计；余量；成本

前言

众所周知，电缆的公里数在船舶整个电气成本的预算中占了很大一部分，船舶上如何有效的减少实际使用电缆长度，对整船的成本控制起到重要的效果。

本文就某型沥青船中如何控制电缆长度做一番探讨。

一、优化系统设计

在生产设计之初，我们对全船的系统图进行了梳理，借用其它船的设计经验，对同一区域，相同类型的电缆进行了归纳整合处理，在满足规范和使用需求的情况下，合并多根电缆至一根多芯线，这样既减少了电缆，同样也减轻了现场施工的难度。比如：气体探测系统的传感器主要布置于货舱与货泵舱内，而控制箱位于生活区的货控室，从货控室至货泵舱的路径约有60米，以本船13个探测点来计算，合并后可节约电缆780米。艏部前大桅上根据规范要求布置了5盏航行灯，将同属于电力电缆的它们汇总在一起，使用一根19*1.5+E的线代替7根2*1.5+E的线，节省了整个货舱长度的电缆，约900米。

上诉两项仅仅是全船优化系统设计的缩影，但是产生的减少电缆根数与米数的效果却十分的显著。

二、优化主干路径

设计公司在初始设计时会对全船电缆的主干路径做初始放样，以使船厂敷设电缆满足相应的规范要求，但是此路径往往仅供参考，合规但不一定合理，尤其机舱的部分还需要结合船体、轮机、舾装专业，综合考虑电缆路径。在满足规范的基础上，采用模型中的三维立体设计，充分利用空间，最大程度的保证走人通道与检修空间。

本船应急舵机路径的优化。常规来说，船上设备的布置为左1右2，前1后2，上1下2的原则，本船舵机路径也遵循左1右2的原则，1#舵机为主配供电，2#舵机为应配供电。本船的应急配电板在A甲板左舷，正好对应1#舵机控制箱的上方。如果按照以往的设计，应配电缆经艉楼甲板、上甲板穿至舵机舱内，再经左舷至右舷，而此路径与主配进舵机的主干路径重合，在规范上是不满足要求的，在经过与厂家的商议后，我们更改了两台舵机控制箱的供电方式，改为1#为应配供电，星三角启动；2#为主配供电，这样2#舵机控制箱的电源可由右舷通道进入，舵机的其它控制电缆与信号电缆随着修改，这样既保证了电缆的最优化，同时也满足规范的要求。

三、优化设备布置

设备的布置决定了美观，连接设备之间的电缆路径则需要多专业的协调，综合考虑。初期的电气布置只是根据规范的要求，简单的确定下位置，或者整个房间的配置，要想节省他们之间的连线，则在电缆路径确定后，重新调整布置细节。

例如本船的组合启动屏的位置，原设计为配电板1号440V配电屏至1#3#5#组合启动屏，2号440V配电屏至2#4#6#组合启动屏，配电板的方向为由艉至艏1号2号，经查询电力设备布置图发现，组合启动屏的布局刚好在前后方向相反，即2#4#6#组合屏主要布置于靠近机舱的艉侧，而1#3#5#组合屏主要位于船中的泵舱和船艏的水手长储藏室，出于敷设难度的考虑，在经过配电板各屏容量的计算后，1#3#5#的总功率与2#4#6#的总功率相近，遂相互调换配电板上此六个开关，在后期布置电缆的过程中，优势非常明显，即避免了主配下方主干路径的电缆交叉，也同时在一定程度上缩短了主干电缆的长度。

受此方案的启发，在照明布置图中，特别是上建生活区的照明往往分布的比较散，在路径的设计方面考虑到电舾件的重量，往往只会设计一路通道主干路径，和若干通往房间里的分支路径，照明灯具是接龙式并联，此间就会出现所谓的回头线的情况，即灯具之间的连线呈现回字形，电缆来回的穿梭，无形中增加了长度和敷设的难度，此时就需要调整照明布置图，通过根据路径来优化设备布置，使电缆尽可能的走在最优路径上，且是连续和连贯的。通过此项优化，单单一个照明系就可以节约3-4KM里的电缆，再加上火警，广播，子母钟，等其他内部通信与内部报警系统，单船可节约的成本是非常可观的。

四、控制电缆余量

全船电缆册的长度是通过生产设计软件计算公式，将原本敷设在软件中的电缆以数字的形式直观的显示出来，这样便于船厂采购和计算总长，以及作为工人敷设单根电缆的依据。本船通过三个方向来实现控制电缆的目标。

1.约定设备的设定余量。以往设备在建模时，余量往往通过自动生成或者人工输入，此冗余量往往较大，单以普通控制箱为例，软件自动匹配的余量往往是3米左右，对于一些尺寸较大的一般足够，但是对于一些只有300-500mm的箱子，余量就显得浪费了。通过以往经验，我们在前期设备建模时，对此类箱子采取优化余量，即设备的电缆余量=设备总高+半长的方法，这样既能保证电缆能达到箱内每一个角落，可以接线；也能适当的控制余量。再比如小型照明灯，以往的余量往往在2米左右，此次经过对比，将灯具的余量设定为半长

+200mm的接线余量，积少成多，累积的数量也是很可观的。

2.规定电缆的总长余量。同一个电缆托架在内圈敷设还是在外圈敷设，长度是不一样的，一根电缆往往经过几个甚至几十个弯头，而软件的计算是以托架的中心计算的，这就需要我们在软件输出总长的基础上需要增量一定的比例才能确保电缆在实船敷设时保证不会短。以往的分支余量往往设定在10%，而主干电缆的余量在15%左右，通过对以往船舶的分析，此长度有长有短，往往越长的电缆剩余越多，而短的电缆因为增量不明显导致不够长。在经过了多年的经验总结，我们另辟蹊径，不再采用软件自带的增量比例，而是通过二次开发软件，将电缆以长度分类，比如1-10米的电缆，原增量10%还不够1米，通过新方式即分支比例6%+进位的方式，即修正后的长度11米，而长达100米以上的电缆，原增量15米，而此次修正后的长度只有106米，通过实船验证，电缆在实际敷设的过程中往往精度能控制在1-2米左右，较之前单船电缆可节约6-8%左右。

3.全船电缆数切。以往的船舶往往建模精度不高，以及设计人员的保守，设计下发的电缆册仅仅作为参考，较多的还是采用单根实放的方式，此方法的优点是能保证每根电缆的长度，但是效率缺非常的低下，且人工剪裁余量不可控。现在通过软件的优化，各专业设计建模精度的提高，以及上述两种对电缆余量的控制，来保证电缆册下发的准确率，基本能实现全船电缆数切率99%以上，杜绝了人为控制因素，只要现场工人按照电缆节点指定的路径敷设，即可保证电缆敷设的最优方案。

结束语

电缆表册的设计和编制是电装生产设计中工作量最大，技术难度最高的一部分，也最能体现电气专业在成本控制方面的成果。通过与其他类型沥青船的数据对比，本船的电缆比成本报价节约10KM以上，如果以电缆的平均单价20元计算，单船可节约成本20余万元。