A
- A4-80 紧固件等级
- 奥氏体不锈钢紧固件(螺栓、螺母、垫圈)的性能等级代号。"A4"表示 316 不锈钢;"80"表示最低抗拉强度 800 N/mm²。是离岸和海洋环境电缆夹具安装规定的标准紧固件等级。C5-M 环境下严禁以 A2(304 级)替代。依据 ISO 3506。
- 铠装(电缆) 电缆结构
- 螺旋缠绕在电缆外层的钢丝或钢带,用于提供抗冲击、抗拉伸和防啮齿动物侵害的机械保护。海底出口电缆通常采用双钢丝铠装(DSWA)。铠装层增大电缆外径并显著增加电缆重量——两者均为 J 形管入口处悬挂载荷计算的重要参数。
B
- 弯曲加强件 离岸附件
- 安装在电缆进入 J 形管喇叭口或其他结构开口处的锥形聚氨酯或聚合物套管。其渐变刚度将电缆自身弯曲刚度平滑过渡至刚性入口点,防止在潮流和波浪动态载荷下形成硬弯应力集中。与弯曲限制器不同——后者是通过机械接触限制最小弯曲半径的刚性装置。
- 生物附着 离岸环境
- 海洋生物(藤壶、贻贝、藻类、生物膜)在水下或飞溅区表面的积聚。电缆夹体上的生物附着增加重量载荷,并可将水分和腐蚀性离子积聚于金属表面,加速缝隙腐蚀。在 J 形管水下区域,生物附着需纳入维护检查计划;316L 不锈钢通常对生物附着相关腐蚀机制具有较好抵抗力,但需定期人工清除附着生物。
C
- 电缆夹具 核心术语
- 用于沿电缆敷设路径间隔固定、支撑和约束单根或多根电力电缆的机械装置。电缆夹具的首要功能——有别于普通电缆支撑——是在短路故障事件中维持电缆位置,此时电磁力可产生每米数千牛顿的冲击载荷。依据 IEC 61914 定义和测试。参见:什么是电缆夹具?
- 电缆梯 电缆支撑系统
- 由两根纵向侧梁和横向踏板连接组成的结构性电缆支撑系统,外形类似梯子。电缆置于踏板上,通过固定在踏板上的电缆夹具进行约束。梯架本身不约束短路故障时的电缆——夹具才承担此职责。风机塔筒内的电缆梯通常由热浸锌钢或不锈钢制成,沿塔壁竖向延伸。
- 电缆鞭击 故障力学
- 短路故障期间未固定或固定不充分的电缆发生的剧烈振荡运动。导体间振荡电磁力驱动电缆以两倍供电频率来回摆动,可能导致电缆移位、磨损乃至断裂。电缆鞭击正是电缆夹具专门用于防止的失效模式。参见:什么是短路电磁力?
- 阴极保护(CP) 离岸腐蚀
- 通过将钢结构维持在保护性电化学电位来防止海水腐蚀的电化学技术。离岸风机基础采用两种方式:牺牲阳极 CP(被动式,使用附着于结构的锌或铝阳极)和外加电流阴极保护(ICCP,主动式,采用整流器驱动电流)。CP 保护区域内的金属电缆夹体必须纳入 CP 设计计算。参见:ICCP。
- C5-M 腐蚀等级
- ISO 12944 定义的最高标准大气腐蚀等级,指具有极高盐分和湿度的海洋环境——公海、海岸带、离岸结构。C5-M 环境下,未经保护的碳钢在数月内即严重退化。未经表面处理的铝合金易发生点蚀。C5-M 环境下电缆夹具的最低材质要求为 316L 不锈钢夹体配 A4-80 紧固件和 EPDM 衬套。参见:离岸、陆上、高温环境。
D
- DIN 3015 标准
- 德国液压与气动系统管夹标准。包含三个部分:第一部分(单螺栓轻型系列,LS)、第二部分(双螺栓重型系列,HS)和第三部分(衬套插件元素)。DIN 3015 管夹是风机液压、冷却和变桨管路中最主要的管道固定硬件。该标准规定几何形状和尺寸公差;材质等级由设计者根据安装环境选定。参见:DIN 3015 第一、二、三部分详解。
- DNV-GL ST-0126 标准
- DNV GL 标准 ST-0126《风机支撑结构》,涵盖离岸风机基础(含单桩、导管架和过渡件)的结构设计。与电缆夹具选型的关联在于:它规范了电缆夹具安装支架所连接的结构接口,并对 J 形管电缆入口设计要求(包括动态载荷工况和检查通道)做出规定。
E
- EPDM 衬套材质
- 三元乙丙橡胶(Ethylene Propylene Diene Monomer)。离岸、海岸和一般工业环境电缆夹具的首选弹性体衬套材质。主要特性:优异的抗臭氧、抗 UV 和抗气候老化性能;良好的海水浸泡耐受性;工作温度范围约 −40 °C 至 +120 °C。不耐矿物基液压油——有油接触可能时改用 NBR。是离岸液压管夹 DIN 3015 第三部分衬套的标准材质。
- 电磁力(电缆) 故障力学
- 两根平行载流导体之间单位长度上的作用力,由各导体电流与相邻导体磁场的相互作用产生。短路故障期间,该力的量级与峰值故障电流的平方成正比,与导体间距成反比。在 50 kA 峰值、导体间距 50 mm 时,两导体间的力约达 10,000 N/m——相当于每米约一吨。这是电缆夹具选型的首要设计载荷。完整推导见:什么是短路电磁力?
G
- 电偶腐蚀 腐蚀机制
- 在电解质(海水、冷凝水)中两种不同金属相互电接触时发生的加速腐蚀。较活泼的金属(阳极)优先腐蚀。电缆系统中的常见案例:不锈钢夹体配碳钢螺栓;铝合金夹体配碳钢安装螺栓。预防措施:夹体与紧固件使用相同或兼容的金属等级;当电缆护套含金属元素时,使用 EPDM 衬套切断电缆与夹体之间的金属接触。
H
- 悬挂夹具 离岸附件
- 将悬吊电缆的轴向(重量)载荷传递至建筑结构的装置,安装于电缆从 J 形管出口或从下方进入竖向走线段的位置。与普通电缆夹具(抵抗侧向电磁力)不同,悬挂夹具专为承载其下方电缆跨段的全部重量而设计。需进行结构载荷计算;通常为按计算轴向承载能力定制或项目专属产品。参见:J 形管过渡处的电缆夹具。
- HS — 重型系列 DIN 3015 标识
- 对应 DIN 3015 第二部分的产品标识:双螺栓管夹,两螺栓分列管道两侧。比 LS 单螺栓系列提供更高夹紧力和更好的振动阻抗。适用于 160–250 bar 液压主供回路、泵旁管路及所有 OD 超过 42 mm 的脉动流管道。参见:DIN 3015 第一、二、三部分详解。
I
- ICCP — 外加电流阴极保护 离岸腐蚀
- 主动式阴极保护系统,直流整流器将保护电流从附着于结构的惰性阳极驱入海水电解质,使结构维持在保护电位。用于牺牲阳极更换过于频繁的大型离岸风机基础。ICCP 阳极区附近的金属电缆夹体必须纳入 CP 设计;通常要求确保夹体与结构钢之间的电连续性(夹具底部不使用绝缘安装垫圈),而 EPDM 衬套则将电缆本身与结构电气隔离。
- IEC 61914 标准
- 国际标准《电气装置用电缆夹具》。定义了电缆夹具在短路电磁力作用下的测试方法和性能要求。测试内容包括:对夹具样品施加计算得出的峰值电磁力;测量电缆残余位移和夹具变形量。符合 IEC 61914 的夹具额定至特定峰值电流(kA 值)和电缆外径范围——这两个参数必须与安装条件匹配。参见:IEC 61914 到底测什么?
- Isc — 预期短路电流 电气参数
- 电气系统某点在三相金属性短路故障(即假设零故障阻抗)时将流过的最大均方根(rms)电流。Isc 由故障点网络阻抗决定,由电气系统设计工程师计算。它是电缆夹具 kA 等级选型的起始参数:所需夹具 kA 等级必须大于等于由 Isc 通过峰值系数 κ 推导的峰值电流 ip。参见:峰值电流、κ。
J
- J 形管 离岸结构
- 形状如字母 J 的弯曲钢制导管,安装在离岸风机基础(单桩、导管架腿柱或过渡件)的外侧或内侧。J 形管将出口电缆或阵列间电缆从海床接近角度向上引导,穿过基础进入塔筒。弯曲下段为电缆过渡提供平滑弯曲半径;上部出口安装喇叭口,通常配有弯曲加强件。J 形管出口处的夹具排列是安装中最苛刻的位置之一。参见:J 形管过渡处的电缆夹具。
K
- kA 等级 夹具性能
- 电缆夹具依据 IEC 61914 经测试和认证的峰值短路电流(千安培)。例如,额定 40 kA 的夹具已承受等效于 40 kA 峰值故障电流的电磁冲击力,且未超过标准规定的位移和变形限值。kA 等级针对特定电缆外径范围和三角形或平行排列方式。必须等于或大于安装点计算的峰值电流 ip。
- κ(kappa)— 峰值系数 电气参数
- 将峰值(瞬时最大值)短路电流 ip 与 rms 预期短路电流 Isc 关联的无量纲乘数:ip = κ · √2 · Isc。κ 取决于故障点电路的 X/R 比(电抗与电阻之比)。典型工业 X/R 比的保守设计中,κ 通常取 1.8–2.0;高压输电网络中接近 2.55。IEC 60909 提供计算程序。保守规格有时采用 κ = 2.5 的简化最大值。
L
- LS — 轻型系列 DIN 3015 标识
- 对应 DIN 3015 第一部分的产品标识:单中心螺栓管夹。紧凑型结构,适用于空间受限、工作压力适中的控制管路、先导管路和仪表管路。主液压高压管路或 OD 超过约 42 mm 的脉动流管道,应优先选用 HS(重型系列)。参见:DIN 3015 第一、二、三部分详解。
- LSZH — 低烟无卤 防火性能
- 电缆和电缆附件材料的防火性能分类。LSZH 材料在火焰中释放极少烟雾(低不透光度)且不产生卤酸气体(无 HCl、HBr、HF)。离岸平台、船舶装置及封闭空间中,为保证火灾期间疏散通道畅通而强制要求。LSZH 是独立于耐火等级的属性——一个部件可以有 LSZH 评级但无耐火评级,也可以相反;某些项目规格可能同时要求两者。
N
- NBR — 丁腈橡胶 衬套材质
- 对矿物基油、燃料和液压油具有优异抵抗性的弹性体材料。电缆或管道外表面可能接触矿物油的场合(如机舱内或充油设备附近)的首选衬套/插件材质。不适合长期室外或海洋暴露(臭氧、UV 和海水);此类环境优先选用 EPDM。当油接触和海洋暴露并存时,应就具体流体和暴露组合查阅材料兼容性数据。
- 无磁性 材质特性
- 表示磁导率可忽略(μr ≈ 1)的材质属性。固定单芯交流电缆的夹具必须无磁性,因为铁磁性夹体会产生感应路径,在夹体中引起涡流发热,降低电缆载流量并浪费能量。奥氏体不锈钢(316L)、铝合金和工程尼龙均无磁性。碳钢和铁素体不锈钢(如 430 级)具有磁性,严禁用于单芯交流电缆夹具。参见:单芯电缆三角形排列。
P
- PA66-GF — 玻璃纤维增强聚酰胺 66 材质
- 轻载和陆上应用电缆夹具夹体的标准工程聚合物。玻璃纤维增强(通常重量占比 25–30 %)相较未增强 PA66 显著提升了拉伸强度和刚度。主要特性:轻质、无磁性、电绝缘、耐腐蚀、工作温度 −40 °C 至约 100–120 °C(视等级而定)。不适用于高温区(变流器房)、离岸 C5-M 环境或需要 UV 稳定性的场合,除非明确指定 UV 稳定等级。
- 峰值电流(ip) 电气参数
- 短路电流的瞬时最大值,发生在故障发生后约半个周期。峰值电流决定了电缆和夹具所受的最大电磁力冲击。计算公式:ip = κ · √2 · Isc,其中 Isc 为预期短路电流,κ 为峰值系数。这是选择电缆夹具 kA 等级时必须使用的电流值——而非 rms 值 Isc。参见:Isc、κ。
S
- 316L 不锈钢 材质
- 含约 16–18 % 铬、10–14 % 镍和 2–3 % 钼的奥氏体不锈钢合金。"L"标识表示低碳含量(≤ 0.03 %),降低焊接热影响区的敏化风险。钼含量相较 304/316 标准等级显著提高了耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀能力,使 316L 成为离岸(C5-M)环境所有电缆夹具的基准材质。奥氏体状态下无磁性——与单芯交流电缆安装兼容。
- 短路电流 电气参数
- 导体间或导体与大地间发生近零阻抗故障时流过电路的异常大电流。风机电气系统中,电缆夹具设计相关的短路场景通常是电缆夹具安装点处的三相金属性故障。预期值(Isc)由网络阻抗计算确定;峰值(ip)通过峰值系数 κ 纳入直流偏置瞬变分量。短路电流幅值而非正常负载电流,决定了电缆夹具的选型。
- 间距(电缆夹具) 安装参数
- 沿电缆走线相邻夹具中心间的距离。较小间距减少每个夹具需承受的电磁力(通过减小无支撑电缆跨距从而降低弯矩),代价是夹具数量增加。间距不能凭经验估算:必须根据峰值短路电流、单位长度电缆质量、电缆外径和所选夹具的 kA 等级计算得出。IEC 61914 提供计算方法;结果为最大允许间距。实际中风机塔筒电缆夹具间距通常为 300–900 mm,取决于电路等级。参见:电缆夹具安装间距如何确定。
T
- 三角形排列 电缆排列
- 三根单芯电缆呈三角形截面排列——两根并排,第三根居中置于上方或下方——形似三叶草(trefoil)。单芯交流电缆必须采用此排列,以均衡三相感应量、平衡电流分配,并相比平面(单平面)排列减少电缆束整体电磁力。三角形排列的电缆夹具必须维持三角形几何形状,并依据 IEC 61914 专为该排列方式进行额定测试。参见:单芯电缆三角形排列。
U
- UV 稳定 材质特性
- 表示聚合物(PA66、EPDM、聚氨酯)中加入了紫外线吸收剂或屏蔽剂以抵抗紫外线降解的材质属性。未添加稳定剂时,UV 照射引发聚合物链断裂、表面粉化、脆化,最终导致机械失效。任何安装在直射或漫射阳光位置的聚合物夹体或弹性体衬套(塔筒入口门、维护舱口附近或任何室外走线段)均必须具备 UV 稳定性。必须明确指定 UV 稳定等级;未经 UV 稳定处理的标准尼龙或标准 EPDM 不满足此要求。