电气快速连接在移动式软铺设备的应用

曾德祥，黄利志，李一凡，华小露，张金东

（深圳海油工程水下技术有限公司，广东深圳 518067）

0 引言

100 t张紧器和350 t滚筒驱动系统为2套大型海洋工程施工设备，主要用于软管、脐带缆和海底电缆的安装作业。设备的供电电缆和控制电缆数量较多，原设计的电气连接方式采用压接式端子连接，在实际使用中因接线空间狭小和接线错误等原因导致设备调试时间较长，影响设备动复员效率。为解决布线和接线不便问题，同时提高张紧器和滚筒驱动系统的施工动复员效率，提出采用电气快速连接替换原有压接式端子连接的方案。

1 电气快速连接改造

1.1 改造背景

100 t张紧器和350 t滚筒驱动系统原有动力线缆、控制线缆都经由电气动力站和操作控制室的电缆密封件进线。100 t张紧器需要接入电气动力站的电缆多达42根，其中14根动力电缆均为铠装电缆，接线完成后电缆贯穿孔不易封堵，雨天可能会漏水，造成安全隐患。2套设备的控制线缆均为多芯线缆，拆接线工作量大，而电气动力站和操作控制室内接线空间狭小（图1），端子排列紧密，容易出现接线错误导致设备无法正常启动，影响设备的动复员时间。

1.2 改造思路

图1 内部接线空间

为了提高设备动复员的效率，减少接线错误率，消除电缆贯穿孔密封件拆装、封堵耗时长，以及封堵不严造成漏水等安全隐患，在方便设备的动复员的前提下，根据实际情况对设备进行改造。改造基本思路：增加1个电力接线箱，方便100 t张紧器的动力线缆连接，将2套设备的控制线缆接线形式改为快速插拔式，并增加相应的插座箱。

1.3 改造方案

（1）在100 t张紧器电气动力站散热风机旁，安装1个电力电缆接线箱（图2a）,进出线方式为“下进下出”，空调外机室旁安装1个插座箱（图2b），用于控制线缆接线，进出线方式为“下进右出”。

图2 张紧器接线箱插座箱位置

（2）350 t滚筒驱动系统在控制室室外空调室外机旁安装1个插座箱（图3），用于控制线缆接线，进出线方式为“下进左出”。

2 改造流程

2.1 施工前准备

（1）施工方案编制完成并完成相关审核。

（2）接线箱和插座箱（含插头、端子及填料函等）选型及采办。根据所需要连接的电缆数量和线径，确定100 t张紧器的电气动力站空调外机旁接线箱尺寸为（700伊500伊1100）mm，室外散热风机旁的插座箱尺寸为（700伊300伊1100）mm；350 t滚筒驱动系统操作控制室空调室外机旁的插座箱尺寸为（400伊300伊1200）mm。参考快速接头厂家提供的产品目录，根据线缆的尺寸、芯数进行所需快速接头的选型；

（3）施工人员、机具、材料如焊接工具、热缩套管等的准备，并对参与人员进行相应的技术及安全交底。

图3 滚筒驱动系统插座箱位置示意

2.2 现场施工

（1）本着方便设备人员接线和提高线缆工作可靠性的原则，对线缆的走线和出口位置进行重新规划和布置，并按照图纸在现场进行线缆的施工布置，做好线号标记。

（2）完成线缆敷设后，根据线缆的出口位置，对接线箱和插座箱的位置进行准确定位和安装。（3）完成相应插座箱和接线箱的内部接线，做好线号标记。（4）完成电气动力站、操作控制室内的线缆接线，做好线缆的固定，需满足相关安装工艺和规范[1]。

（5）对于剩余部分线缆，依照锡焊工艺和规范[2]，将快速接头焊接到相应的线缆上，完成线缆快速接头的改造。接头焊接前需要确认线号的正确性，每芯线缆需套有热缩管并做好热缩。焊接完成后需用万用表对接头进行测量，确保每芯线缆没有短接现象。

2.3 连接和测试

改造完成后，对更换后的接头和线缆再次进行测试。用万用表测试所有线缆接头，检测有无短路现象，若测试结果显示所有电缆均无短路现象，可以进行下一步测试。随后由设备人员完成线缆的连接工作，连接过程中快速接头使用正常，插装方便、效率高；最后上电后进行设备功能测试，通过相应的操作测试设备的各项功能。

在进行滚筒驱动系统功能测试时，发现设备系统压力无法显示，且设备的扬声器无规律发声，经检查后发现操作控制室内有一芯线接错，重新接线后故障消失。设备各项功能测试正常，说明本次改造完成情况良好。张紧器改造前后接线情况见图4。

3 改造效果

3.1 改造前主要问题

（1）耗费大量时间进行线缆的穿线工作以及对电缆贯穿孔的封堵。

（2）通电调试时出现故障报警，检查后发现一般是接线错误或者线缆接触不良引起的，每次排查都需要耗费大量时间。

（3）电缆贯穿孔的密封情况不好，会出现漏水的情况，造成安全隐患。

3.2 改造后提升效果

图4 张紧器改造前后接线

改造后，省去了电缆管穿孔密封件的拆装封堵和线路校对等工作，减少了工作量和人力的投入，同时电缆走线更加合理美观，减少了因分散布线造成的空间浪费，更加合理地安排设备装船位置。改造完成后，经陆地测试与具体时间核算发现，相较于接线改造前350 t滚筒驱动系统的动复员时间减少12 h，100 t张紧器的动复员时间减少16 h，分别节省人力约72工时和144工时。改造前后设备动复员接线用时对比见表1。

表1 改造前后设备动复员接线用时对比

4 结束语

2套大型设备经电气快速连接优化改造后，在设备陆地通电维保和多个软铺项目的动复员期间，接线效率明显提升且出错率大幅降低，达到了预期的优化目的。针对需频繁动复员的移动式设备，采用快速电气连接的接线方式可有效缩短布线、接线、校对和调试时间，提高设备的动复员效率。

科研项目：中国海洋石油集团有限责任公司科技项目《深水柔性软管安装技术研究与应用》（编号：CNOOC-KJ 135ZDXM05GC00GC2017-03）资助。