Россия выстроит собственную навигационную систему 2 глава

С - проекты Госстандартом; 0Н - проекты отраслевых стандартов;

МН -проекты стандартов машиностроения; Р - проекты руководящих технических материалов; МРТУ 5 (ТУ 16) - проекты технических условий на поставку; И -информационные ма­териалы.

Классификационную группу (характеристику) устанавливают согласно классификатору. Для рабочих конструкторских документов классификаци­онная группа совпадает с классификационной группой обозначения документов по предметной системе.

Различительный индекс организации (двухзначный или трёхзначный) устанавливает базовая организация по стандартизации. Он служит для отличия конструкторских документов аналогичного содержания, выпускаемых разными организациями. Порядковые номера определяет базовая организация (для сборочных чертежей стандартных и нормализованных изделий и деталей, размеры кото­рых установлены соответствующим стандартом) и автор (для всех остальных конструкторских документов).

Дополнительные шифры для вспомогательной документации установ­лены классификатором, например, Сп - для спецификации; Сх - для схем; ВП - для ведомо­сти покупных изделий; ВМ - для ведомости нормативного расхода материалов; ТУ - технические условия на изготовление и т.д.

Согласно изложенному, документ, обозначенный C243-30.0I8 расшифровывается как проект государственного стандарта (индекс) на ле­бедку электрическую (классификационная группа 243), разработанной организацией с индексом 30, порядковый номер документа - 018. Ана­логично документ 603-30.001 означает - типовая схема генерирования и распределения электрической энергии (группа 603), порядковый но­мер 001, по организации с индексом 30.

Классификация документации, используемой при выполнении ЭМР (табл. 2.3)

Таблица 2.3.

Программы ЭВМ	По форме представления информации	Государственные стандарты	Нормативная	Принципы классификации
Схемы	Графическая
Чертежи	Правила Регистра
ТУ на поставку	Текстовая	Обезличенная	По системе обозначения
Ведомости	Предметная
Спецификации	Оригиналы	По способу выполнения и характеру использования
Журналы	Подлинники
Инструкции	Дубликаты
Программы	Копии
Методики	Проектная	По стадии разработки
Договора, решения, акты	Рабочая
Протоколы	Конструкторская	По содержанию
Пояснительные записки
Перечни	Технологическая
Формуляры	Эксплуатационная
Паспорта	Эксплуатационная
Альбомы отчетных чертежей
Описания и инструкции по эксплуатации

 

3. Проектирование судовых кабельных сетей

Проектирование судовых кабельных сетей осуществляют про­ектные организации и НИИ. Принципы проектирования судовых ка­бельных сетей являются общими, что дает возможность говорить о некотором обобщен­ном методе проектирования (см. рис. 3.1).

 

 

 

Рис.3.1. Структурная схема процесса проектирования судовых кабельных сетей: а) решаемые задачи; б) разрабатываемая документация.

 

3.1. Основные требования к судовым кабельным сетям

Кабельная сеть проектируемого судна должна удовлетворять требо­ваниям надежности, монтажно-эксплуатационным и экономи­ческим требо­ваниям. Требование надежности обеспечивается применением соответствующих марок кабелей, конструкций для их крепления, уплотнения и защиты от механических поврежде­ний и агрессивных сред.

Монтажно-эксплуатационные требования.

Размещать кабели на судах следует в максимально возмож­ной сте­пени групповым способом (трассами) с учетом совмести­мости кабелей раз­личного назначения. Несмотря на высокую на­сыщенность помещений суд­на оборудованием, проектировать трассы необходимо прямолинейно (насколько это возможно) и проходящие в доступных для монтажа и эксплуатации кабелей местах, не требующих демонтажных работ. Кабельные трассы должны быть защищены. Кабели и кабельные трассы

должны иметь минимальное число пересечений и оптимальные внутренние ра­диусы изги­ба при поворотах. Скрытая прокладка кабелей допус­кается в жилых и других помещениях, если они не относятся к категории особо сырых. Для обеспечения свободного доступа к кабельным сетям, проложенным под обшивкой, необходимо преду­смотреть открывающиеся легкосъемные щиты. Кабели, проложенные через несколько переборок или палуб, должны иметь марки­ровку. Маркировка не требуется на кабелях, разме­щаемых в од­ном помещении при условии их открытой прокладки.

Высокочастотные кабели, кабели, идущие от источников электро­энергии к ГЭУ или ГРЩ, а также кабели схем, требующих длительного цикла регулировочно-сда­точных работ или схем, проверка и регулировка которых возможна только на твер­дом основании, необходимо выделить в отдельные трассы.

При проектировании судовых кабельных сетей необходимо также обеспечить возможность размещения дополнительных кабельных трасс и кабельных конструкций на случай ремонта или модернизации судна, а также от срока службы кабелей (для ремонта).

Экономические требования.

Проектировать судовые кабельные сети необходимо таким образом, чтобы затраты были минимальными.

На рисунке 3.2. представлена последовательность про­ектирования электротехнической части судна.

Обозначение: 1- Род тока, напряжение, частота; 2 – Мощность и тип электроэнергетической установки и механизмов, режим работы; 3 – Требования по автоматизации, надежности и технологичности; 4 – Выбор мощности и состава электростанции; 5 – Перечень комплектов э/о, варианты его размещения с учетом технологичности; 6 – Новое э/о, его исполнители, сроки изготовления;

7 – Мощность и состав электростанции и ГЭУ; 8 – Схемы генерирования и распределения электроэнергии и схема электродвижения; 9 – Чертежи основного э/о и ГЭУ; 10 – Таблица нагрузок на генераторы; 11 -Электрооборудование и кабели; 12 – Токи короткого замыкания и провалы напряжения; 13 – Надежность;

14 – Устойчивость; 15 – Качество энергии удовлетворительно;

16 – Функциональные и принципиальные схемы сетей; 17 – Ведомости заказа на э/о и материалы; 18 – Чертежи общего вида и расположения э/о; 19 – Принципиальные положения технологии монтажа и сдачи э/о; 20 –Схемы соединений;

21 –Сборочные чертежи конструкций; 22 – Схемы трасс магистральных кабелей; 23 – Схемы подключения; 24 – Инструкции по обслуживанию; 25 – Чертежи расположения э/о и прокладки кабеля; 26 – Документация для наладочно-регулировочных работ; 27 –Обработка чертежей

 

 

 

 

Технический проект     да нет

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3.2. Последовательность проектирования электротехни­ческой части судна

.

3.2. Установление электрических связей

Установление электрических связей между элементами э/о произ­водят при разработке принципиальных схем. Принципиальные схемы, полностью устанавливают номенклатуру и электрические связи между элементами э/о. Они во многом предопреде­ляют структуру судовой кабель­ной сети и служат основой для разработки схем соединений, схем ка­нализации, схем трасс магистральных кабелей, чертежей расположения (установки) э/о и прокладки кабелей с их креплениями и разработки вторичных проектно-конструкторских документов

 

3.3. Определение структуры судовой кабельной сети

Решение этой задачи во многом определяет рациональность разме­щения кабелей на судне. На стадии технического проекта, на основе опыта проектирования кабельных сетей судов-прототи­пов, на базе ин­формации, содержащейся в принципиальных схемах и в соответствии с групповым (пучковым) способом, размещения кабелей, осуществляют прог­нозирование структуры кабельной сети проектируемого судна. Результатом решения этой задачи является первоначальный вариант маршрутной схемы (схема ос­новных кабельных трасс).

Маршрутная схема представляет собой промежуточный конст­рук­торский доку­мент, на котором изображены предполагаемые места расположения кабельных трасс с относительной привязкой к основным элементам корпуса судна (помещений, па­луб, перебо­рок). Как правило, основные кабельные трассы размещают по бортам, над палубными настилами или вблизи диаметральной ли­нии судна, чтобы общий расход кабеля был сведён к минимуму при минимально возможном количестве пересечений с переборками судна и обеспечении технологичности их монтажа и эксплуата­ции.

В некоторых случаях в целях улучшения условий эксплуата­ции кабельных трасс для них предусмотрены специальные кабель­ные коридоры, подпалубные тоннели либо другие конструктивные варианты размеще­ния кабельных трасс.

Необходимость корректировки маршрутной схемы возникает в процессе разработки схем канализации кабелей по специально­сти. Выявляют целесообразность введения дополнительных, а также исклю­чение ранее намеченных участков трасс, обеспечи­вающих более рациональное размещение кабелей на судне. В про­цессе совмещения схем канализаций по специальностям и разра­ботки схемы трасс магист­ральных кабелей могут быть нарушены требования по ограничению пропускных способностей участков трасс, что также приводит к необходимости корректировки мар­шрутной схемы (максимально допустимые размеры по площади по­перечного сечения).

Установление кабельных связей между элементами э/о осуще­ствляют на основе принципиальных схем одновременно с предва­рительным определением адресов этих элементов на судне. Ре­зультаты проекти­рования оформляют в виде схем внешних соеди­нений. Разработку каждой схемы внешних соединений осуществ­ляют следую­щим образом:

- с помощью принципиальной схемы определяют состав эле­ментов э/о входящих в данную систему или комплекс;

- исходя из назначений данной системы в целом, а также из входя­щих в нее элементов э/о, определяют в каких помеще­ниях судна целесообразно или необходимо разместить элементы рассматриваемой системы;

- на основании принципиальной схемы устанавливают ка­бельные связи между элементами э/о и производят расчёт и вы­бор кабелей.

Чтобы выбрать необходимый судовой кабель, сле­дует определить сечение его токопроводящих жил и в зависимо­сти от условий монтажа и эксплуатации кабеля установить его марку.

Сечение кабелей слабого тока выбирают по соображениям ме­ханической прочности токопроводящих жил и обеспечения допус­тимого падения напряжения в них. Сечение кабелей силовой сети и сети освещения определяют по расчётному току нагрузки в соответствии с нормами допус­тимых нагрузок морского Регистра и проверяют на допустимое падение напряже­ния при нормальных условиях питания в наи­более тяжёлом эксплуатационном режиме.

Марку каждого судового кабеля выбирают с учётом требова­ний надёжности, а также условий их монтажа и эксплуатации.

 

3.4. Определение маршрутов кабелей

Задача состоит в нахождении маршрутов кабелей между их начальными и конечными адресами на маршрутной схеме с учётом ограничений, накладываемых на пропускные способности некото­рых её участков. При разветвлённой маршрутной схеме и высо­кой плотности насыщения судна э/о и кабелями определение маршру­тов кабелей является задачей многовариантной, трудоём­кой, сложной и решается в два этапа.

На первом этапе маршруты кабелей определяют независимо друг от друга, т.е. без учёта ограничений, накладываемых на пропускные способности некоторых участков судовой кабельной сети. Все кабели должны быть проложены на маршрутной схеме по кратчайшим маршрутам. На первом же этапе проектирования разрабатывают схемы ка­нализаций кабелей по специальностям, в каждой из которых указывают маршруты кабелей одной или не­скольких специальностей.

Второй этап определения маршрутов кабелей осуществляется в процессе формирования и расчёта кабельных трасс, который состоит в совмещении кабелей из различных схем канализаций в общие трассы.

 

3.5. Формирование и расчёт кабельных трасс

При совмещении кабелей различных схем в общие трассы часто возникает необходимость в изменении ранее найденных маршрутов отдельных кабелей, т.к. они определялись без учёта ограничений на пропускную способность участков кабельной сети. Это существенно повышает трудоёмкость проектирования и является одной из причин возникновения ошибок в проектно- конструкторской документации.

В процессе формирования и расчёта, кабельных трасс также разде­ляют кабели на участках маршрутной схемы на две или бо­лее трассы, определяют проектную длину каждого кабеля, осу­ществляют расчёт габаритов кабельных трасс и выбор кабельных конструкций их крепления и уплотнения.

Разделение кабельных трасс производят в зависимости от максимально допустимых размеров кабельных конструкций и по условиям несовместимости некоторых групп кабелей в трассах, а также в зависимости от технологического плана работ по за­тяжке кабелей.

Проектную длину каждого кабеля определяют суммированием длин участков судовой кабельной сети, через которые проходит маршрут этого кабеля.

Для определения габаритов кабельных трасс и выбора типо­вых кабельных конструкций их крепления и уплотнения исполь­зуют специаль­ные макеты (шаблоны) кабельных конструкций в натуральную величину. Метод определения заключается в под­боре и расположении в одном из шаблонов фишек, соответствую­щим площадям поперечных сечений кабелей расчётного участка кабельной сети. Метод прост и дос­таточ­но точен. Однако, при разветвлённой сети очевидна его непроизводитель­ность, т. к. подбор фишек и заполнение ими шаблонов занимает много времени.

Табличный метод позволяет выбирать кабельные подвески и коробки с помощью специальных таблиц. Этот метод является менее точным, но более производительным. Для того чтобы выбрать типовую кабельную подвеску, определяют расчётную площадь заполнения подвески кабелями на данном участке судовой кабельной сети:

где: - площадь поперечного сечения кабелей j -го диаметра, см²; - число кабелей J-го диаметра; - сред­ний коэффициент заполнения для кабелей j-го диаметра, опре­деленный эмпирическим путем.

По найденному Sp, с помощью таблиц, содержащих минималь­ные и максималь­ные допустимые значения площади заполнения типовых кабель­ных подвесок, выби­рают кабельную подвеску, чтобы было обеспе­чено надёжное крепление кабелей на расчётном участке судовой кабельной сети.

Табличный метод выбора кабельных коробок позволяет, кроме того, учитывать требуемое подкабальное про­странство, в целях обеспечения качественного уплотнения кабельных коробок и технологии их заливки и нормиро­ванное расстояние между кабелями.

В процессе формирования и расчёта кабельных трасс разра­батывают следующие проектно-конструкторские документы: схемы трасс магистральных кабелей, чер­тежи, совмещённые схемы ка­нализации (для малонасыщенных помещений) или чер­тежи распо­ложения (установки) э/о и прокладки кабелей с их крепле­ниями, чертежи расположения кабельных коробок и подвесок, альбом гравировок кабелей в кабель­ных коробках, кабельные журналы к схемам и чертежам, спецификации и различные ведо­мости.

Схемы и чертежи разрабатывают, как правило, на каждое по­мещение или на не­сколько малонасыщенных э/о и кабелями поме­щений судна.

 

 

3.6. Определение центра масс кабельной сети

При расчёте остойчивости судна и некоторых других харак­теристик, зависящих от распределения масс в корпусе, необхо­димы данные о весовых нагрузках кабель­ной сети и кабелей, различных электрорадио­технических систем, как по отдельным строительным районам, так и по всему корпусу судна. С этой целью определяют ко­ординаты центра масс отдельных групп ка­белей и судовой кабельной сети в целом, которые находятся в прямоугольной системе координат, образованной пересечением трёх плоскостей: основной, диаметральной и плоскости мидель-шпангоута.

 

3.7. Определение технологии прокладки магистральных кабе­лей

После того, как закончена разработка схемы трасс магист­ральных кабелей и ка­бельного журнала к ней (либо чертежей прокладки магистральных кабелей), присту­пают к разработке технологии прокладки магистральных кабелей и соответствующего документа-схемы затяжки магистральных кабелей (СЗМК), являющейся графи­че­ским выражением технологии прокладки магистральных кабелей (ТПМК). Процесс разработки ТПМК, в общем случае, включает в себя решение следующих задач: составление ориентировочного плана прокладки магист­ральных кабелей, разделение кабелей на группы (очереди), установле­ние после­довательности прокладки кабелей различных очередей, определение порядка про­кладки кабелей в каждой очереди, оп­ределение пунктов подачи, уточнение плана прокладки.

Ориентировочный план прокладки, определяющий принципиаль­ную последова­тельность прокладки магистральных кабелей, наме­чают после изучения особенностей архитектуры судна, расположе­ния основных кабельных трасс и номенклатуры кабелей, а также принятой принципиальной технологии электромонтажных работ.

Опыт разработки ТПМК и организации процесса прокладки магистральных кабелей показал, что первоначально следует по возмож­ности прокладывать кабели бортовых трасс, расположенных на платформах и палубах прочного корпуса, затем кабели подъе­мов. Такая последовательность позволяет в первую очередь обеспечить магистральными кабелями такие трудоёмкие и насы­щенные кабелями помещения, как машинно-котельное, электро­станция, ГРЩ и др.

Разделение кабелей на очереди, установление последова­тельности прокладки кабелей различных очередей и определение порядка прокладки кабелей в каждой очереди, являются важными задачами проектирования ТПМК, оказывающими значи­тельное влия­ние на качественные и количественные стороны процесс про­кладки ма­гистральных кабелей.

Разделение кабелей на очереди производят по адресному признаку. В очереди объединяют кабели, соединяющие определён­ные районы или группы помещений судна и имеющие общий пункт подачи.

Когда произведено разделение кабелей на очереди, устанавли­вают последовательность прокладки очередей, исходя из важности и взаимного расположения районов и помещений, ко­торые связывают кабели данной очереди, расположение трасс по отношению к механизмам и элементам э/о, а также другим трассам. При этом стараются обеспе­чить прокладку кабелей от при­бора до прибора без промежуточных бухтовок и более равномер­ную загрузку рабочих за счёт возможности параллельной про­кладки очередей с разных пунктов подачи.

Далее приступают к определению порядка прокладки кабелей в каждой очереди на основе анализа начальных и конечных адре­сов этих кабелей. При этом стараются прокладывать в первую очередь более длинные и тяжёлые кабели и обеспечивать наи­меньшее количество перекрещивания кабелей между собой в трассе.

При выборе пунктов подачи кабелей исходят из следующих со­обра­жений: коли­чество пунктов подачи кабелей должно быть по возможности минимальным, разме­щение судового оборудования, механизмов, трубо­проводов в районе пункта подачи не должно препятствовать распо­ложению необходимого количества технологических барабанов с кабелем и удобной подачи кабелей на трассу.

Для каждой очереди выбирают тот пункт подачи, с которого кабели могут быть поданы на трассу для прокладки кратчайшим путём.

После того как решены все задачи разработки ТПМК, при­ступают к табличному или графическому изображению резуль­татов и выпуску СЗМК.

Отличия в методике разработки ТПМК касаются самой тех­ники разработки и относятся, главным образом, к процессу формирования очередей. На практике применяется несколько различных способов выполнения этого этапа работ.

 

3.8. Формирование очередей на базе составления маршрутов кабелей

Промежуточный документ, называемый схемой маршрутов ка­белей, представляет собой чертёж продольного разреза судна (вид на правый или левый борт) с нанесёнными на него кабе­лями от помещения до помещения. На схеме показывают помеще­ния, кабельные коробки, вырезы, индивидуальные сальники. По этой схеме можно наглядно проследить маршрут каждого ка­беля от начального адреса до конечного и, следовательно, произвести формирование очередей в зависимости от установ­ленных территориальных районов.

Этот способ хорош для малых и средних судов с количеством обрезков магистральных кабелей не >2,0 тыс. шт. Для крупных судов с большим количеством маги­стральных кабелей он теряет свою наглядность. В этом случае целесообразен другой способ.

 

3.9. Формирование очередей с помощью составления списков

магистральных кабелей

Формирование очередей с использованием информации, содер­жащейся в списке магистральных кабелей (рис.3.1.) осуществляют следующим образом:

- на листе бумаги вычерчивают маршрут первого по порядку кабеля (с указанием номеров помещений и уплотнительных кон­струкций, через которые он проходит) и листу присваивается №1 (табл.3.1.);

- если второй по порядку кабель имеет маршрут, совпа­дающий с маршрутом первого кабеля или весьма близкий к нему, то его наносят на лист №1, в противном случае маршрут второго кабеля вычеркивают на другом листе бумаги, которому присваивают №2

 

 

Таблица 3.1. Маршруты кабелей

№ п/п

Индекс кабеля

Марка кабеля

Число и сечение жил

Диаметр

Длина по проекту

Откуда идет кабель

Куда идет кабель

Номера смежных узлов (номера кабельных коробок)

Палуба

Борт

Шпангоут

Тип или индекс прибора

Номер помещения

Номер помещения

Тип или индекс прибора

Шпангоут

Борт

Палуба

18П4

КНРП

3х16

2п

лев

СЯ-2

ЩУ-6

лев

вп

Поступая так, распределяют все кабели в соответствии с их маршрутами по раз­личным листам. Совокупность кабелей, изобра­жённых на одном листе, может быть принята в качестве очереди.

Если на каком либо листе оказывается слишком мало кабелей, чтобы их можно было принять за самостоятельную технологиче­скую единицу, какой является очередь, то эти кабели присое­диняют к кабелям, имеющим сравнительно близкий маршрут. В результате получают разбивку кабелей на очереди.

 

 

Рис.3.1. Формирование очередей

 

3.10. Формирование очередей с помощью кабельных журналов

Оба предыдущих способа основаны на извлечении и перера­ботке информации, содержащейся в схеме трасс магистральных кабелей либо в чертеже прокладки магистральных кабелей и ка­бельных журналах, разработанных к ним.