Skipskabel

Generelle krav til skipskablar

• Brannmotstand
  • Kablar må være flammehemmande og sjølvsløkkjande for å redusere risikoen for brann.
  • Nokon kablar må vere brannresistente (tåle brann i ei viss tid og fortsatt fungere).
• Lave røyk- og giftutslepp (LSZH – Low Smoke Zero Halogen)
  • Kablar må ikkje avgi giftige gassar ved brann (ingen halogen som klor eller fluor).
  • Viktig for å beskytte mannskapet i tilfelle brann.
• Motstandsdyktigheit mot sjøvatn, fukt og olje
  • Skipskablar må tåle saltvatn, olje, drivstoff og kjemikaliar utan å miste isolasjonsevne.
  • Isolasjonsmaterialar som EPR (ethylene propylene rubber) og XLPE (cross-linked polyethylene) nyttast ofte.
• Fleksibilitet og vibrasjonsmotstand
  • Kablar må tåle vibrasjonar og bevegelsar fra motorar, maskiner og bølger.
  • Bruk av fleirtråda leiarar gir betre fleksibilitet.
• EMC-vern (elektromagnetisk kompatibilitet)
  • Kablar til kommunikasjon og kontrollsystem må ha skjerming for å unngå elektrisk støy.
• Temperaturbestandigheit
  • Kablar må tåle store temperatursvingingar, frå maskinrom (høg varme) til dekk og utandørs områder (kulde).

Spesifikke krav til ulike kabeltypar

• Straumkablar (LV og HV)
  • Lavspent (\<1 kV) og høgspent (>1 kV) kablar må vere dimensjonert for last og spenningsfall.
  • Kortslutningssikring krevast for lange kablar.
• Signal- og styrekablar
  • Må vere skjerma for å unngå forstyrrelsar frå andre elektriske system.
• Naudkablar
  • Skal vere brannsikre og fungere under brann i minst 90 minutt.
  • Viktig for naudlys, alarmar, kommunikasjon og brannpumper.
• Jording og vern
  • Alle kablar må ha riktig jordingssystem for å unngå elektriske feil og farlege spenningsforskjellar.

Montering og installasjon

• Kortast mogeleg kabelstrekk for å minimere spenningsfall.
• Vern mot mekanisk skade (bruk av røyr, kabelgater eller pansra kablar i utsette områder).
• Korrekt festing og avstand mellom kablar for å unngå varmeutvikling.
• Separasjon av straumkabler og signal-/kommunikasjonskablar for å unngå forstyrrelsar.
• Vanntette gjennomføringar der kablar går mellom skott og dekk.

Regelverk og standardar

Internasjonale krav:

• IEC 60092-serien (standard for elektriske installasjonar på skip).
• SOLAS (Safety of Life at Sea) – Krav til brannsikre kablar.
• DNV, ABS, Lloyd's Register – Klassifiseringsreglar for skipselektriske system.

Oppsummering:

---

NEK 410B-2021 har fem tabellar som tek føre seg det ein kabel kan belastast med.

Tabell B.1 – Straumføringsevne ved kontinuerlig drift ved maksimal nominell leiar temperatur på 60 °C.

Normaltversnitt mm2	Straumføringsevne i ampere (A)
	Einleiar A		Toleiar A		Tre- og fire-leiar A
1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300	10 17 23 29 40 54 71 88 110 135 164 189 218 248 292 336		9 14 20 25 34 46 60 75 94 115 139 161 185 211 248 286		7 12 16 20 28 38 50 62 77 95 115 132 153 174 204 235
	DC	AC	DC	AC	DC	AC
400	390	380	332	323	273	266
500	450	430	383	366	315	301
630	520	470	442	400	364	329
Omgjevnadstemperatur (luft) 45 °C

---

Tabell B.2 – Straumføringsevne ved kontinuerlig drift ved maksimal nominell leiar temperatur på 70 °C.**

Normaltversnitt mm2	Straumføringsevne i ampere (A)
	Einleiar A		Toleiar A		Tre- og fire-leiar A
1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300	15 21 29 37 51 68 90 111 138 171 207 239 275 313 369 424		13 18 25 31 43 58 77 94 117 145 176 203 234 266 314 360		11 15 20 26 36 48 63 78 97 120 145 167 193 219 258 297
	DC	AC	DC	AC	DC	AC
400	500	490	425	417	350	343
500	580	550	493	468	406	385
630	670	610	519	519	469	427
Omgjevnadstemperatur (luft) 45 °C

---

Tabell B.3 – Straumføringsevne ved kontinuerlig drift ved maksimal nominell leiar temperatur på 85 °C.

Normaltversnitt mm2	Straumføringsevne i ampere (A)
	Einleiar A		Toleiar A		Tre- og fire-leiar A
1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300	21 28 38 49 67 91 120 148 184 228 276 319 367 418 492 565		18 24 32 42 57 77 102 126 156 194 235 271 312 355 418 480		15 20 27 34 47 64 84 104 129 160 193 223 257 293 344 396
	DC	AC	DC	AC	DC	AC
400	650	630	553	536	455	441
500	740	680	629	578	518	476
630	840	740	714	629	588	518
Omgjevnadstemperatur (luft) 45 °C

---

Tabell B.4 – Straumføringsevne ved kontinuerlig drift ved maksimal nominell leiar temperatur på 90 °C.

Normaltversnitt mm2	Strømføringsevne i ampere (A)
	Einleiar A		Toleiar A		Tre- og fire-leiar A
1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300	23 40 51 55 72 96 127 157 196 242 293 339 389 444 522 601		20 26 34 44 61 82 108 133 167 206 249 288 331 377 444 511		16 21 28 36 50 67 89 110 137 169 205 237 272 311 365 421
	DC	AC	DC	AC	DC	AC
400	690	670	587	570	483	469
500	780	720	663	612	546	504
630	890	780	757	663	623	546
Omgjevnadstemperatur (luft) 45 °C

---

Tabell B.5 – Straumføringsevne ved kontinuerlig drift ved maksimal nominell leiar temperatur på 95 °C.

Normaltversnitt mm2	Strømføringsevne i ampere (A)
	Einleiar A		Toleiar A		Tre- og fire-leiar A
1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300	26 32 43 55 76 102 135 166 208 256 310 359 412 470 553 636		22 27 37 47 65 87 115 141 177 218 264 305 350 400 470 541		18 22 30 39 53 71 95 116 146 179 217 251 288 329 387 445
	DC	AC	DC	AC	DC	AC
400	760	725	646	616	532	508
500	875	810	744	689	612	567
630	1010	900	859	765	707	630
Omgjevnadstemperatur (luft) 45 °C

---

Forskrift for maritime elektriske anlegg (Lovdata)

I forskrifta finn vi ein del informasjon om t.d. kablar.
I vedlegg II – 9. Pkt.10. Kablar – festing

Kravet om betryggande festing vil vanlegvis vere oppfylt når kabelen er klamra som følgjer:

• For kablar ved innføringa i kapslingar og røyr når næraste klammer er plassert i ei avstand som ikkje er større enn 10 gongar kabeldiameteren.
• For kablar elles når avstanden mellom klammerane ikkje er større enn det som går fram av nedanstående tabell:

Forskrifta henviser også til (NEK-410/IEC-60092.401.38)

Ytre diameter av kabel, m.m.		Maks. avstand mellom festepunkt
over	opp til	Kablar utan metallomfletting eller armering (også kablar som berre har blykappe)	Kablar med kopar-, bronse- eller ståltrådomfletting el. Armering	Mineralisolerte kablar med kappe av kopar eller rustfritt stål
	8	200	250	300
8	13	250	300	370
13	20	300	350	450
20	30	350	400	450
30		400	450	450

NEK 410A-401 Kapittel 9 – Kabla

• 31 - Kabelgater – Generelt
• 32 – Kabelgater for viktig drift og nauddrift.
• 33 – Installasjon av kablar i høve til elektromagnetiske forstyrrelsar.
• 34 – Kablar for fast installerte lensepumper nedsenka i vatn.
• 35 – Mekanisk vern.
• 36 – Jording av leiande kabelskjermar o.l. og mekanisk vern av kablar.
• 37 – Bøyeradius for kablar.
• 38 – Festing av kablar.
• 39 - Kabelgjennomføring i skott og dekk.
• 40 – Kablar i røyr eller kanalar av metall.
• 41 – Kablar i røyr, kanalar eller kapslingar og sjakter som ikkje er av metall.
• 42 – Kablar i lagerrom.
• 43 – Kablar i kjølerom.
• 44 – Strekkpåkjenningar.
• 45 – Spesielle forholdsreglar ved einleiarkablar.
• 46 – Kabelavslutningar.
• 47 – Koplingar og avgreiningar (greinkursar).
• 48 – Koplingsboksar.

---

Forskrift om maritime elektriske anlegg seier også

§ 28. Merking av kablar, vern og anna materiell.

Det skal i tillegg til merking frå fabrikant, i nødvendig grad utførast eintydig merking slik at kablar, utstyr, vern og anna materiell kan identifiserast. Merking skal også utførast i den grad det er nødvendig for å unngå fare.

Merking om bord i skip og sjøredskap i innanriks fart skal vere med norsk tekst, medan merking om bord i skip og sjøredskap i utanriks fart skal vere med engelsk tekst.

§ 33. Tilkopling med bevegelege leidningar

Bevegeleg leidning med jordledar skal ha jordingsplugg. Bevegeleg leidning utan jordleiar skal ha plugg utan jordingskontakt.

Bevegeleg leidning for utstyr klasse II (dobbeltisolert utstyr) skal ikkje ha jordleiar, men kan ha jordingsplugg.

Bevegeleg leidning skal vere tilkopla i det rom der tilhøyrande utstyr benyttast. Dette gjeld ikkje utstyr berekna for å flyttast under bruk eller kortvarig bruk{anchor}

§ 38. Kablar

Bortsett frå spesielle tilfelle der tilsynsmyndigheita kan gje dispensasjon, skal all metallkledning og armering av kablar vere elektrisk samanhengande og jorda.

Alle elektriske kablar skal minst vere av brannhemmande type og installerast slik at dei opphavlege brannhemmande eigenskapane ikkje vert forringa. Tilsynsmyndigheita kan tillate bruk av spesielle kabeltypar når dette er naudsynt for særlege føremål, mellom anna radiofrekvenskablar, som ikkje oppfyller dei ovanfor nemnde krava.

Kablar og leidningsnett som vert nytta til hovud- eller naudkraft, belysning, intern kommunikasjon eller signal, skal så langt det er praktisk mogleg leggjast utanom bysse, maskinrom av kategori A og andre område med høg brannrisiko, vaskerom, rom for handtering og foredling av fisk, samt andre rom med høgt fuktinnhald. Kablar som koplar brannpumper til naudtavla, skal vere av ein type som er motstandsdyktig mot brann dersom dei er lagde gjennom område med høg brannrisiko. Så langt det let seg gjere, bør alle slike kablar leggjast slik at dei ikkje vert sette ut av funksjon av varme i skott som kjem av brann i tilstøytande rom.

Når kablar vert trekte gjennom rom der det ligg føre risiko for brann eller eksplosjon ved elektrisk feil, skal det takast særlege forholdsreglar mot slik risiko, til tilsynsmyndigheita si tilfredsheit.

Kablar og leidningar skal festast slik at gnissing og annan skade vert unngått.

Avslutningar og koplingar skal vere utforma slik at kabelen sine opphavlege elektriske, mekaniske og brannhemmande eigenskapar vert haldne ved lag, og om nødvendig også kabelen si motstandsevne mot brann.

Kablar installerte i kjøle- og fryserom skal vere eigna for låge temperaturar og høg fukt.

---

§ 45. Tryggleikstiltak mot støt, brann og andre farar som skuldast elektrisitet (R 45)

Nye skip i klasse B, C og D:

.5.3 Kablar og leidninger for kraft, belysning og intern kommunikasjon og signal som er av vesentleg betydning eller som er nødvendig i en naudsituasjon, skal så langt mogleg leggast utanom bysser, vaskerom, maskinrom i kategori A og deira kapper og andre områder med høg brannrisiko. På nye og eksisterande roro-passasjerskip skal kablar til naudalarm og høgtalarsystem installert på eller etter den dato (1. juli 1998) som er nemnd i artikkel 14 nr. 1 i direktiv 98/18/EF, godkjennast av flaggstaten sin administrasjon, med omsyn til rekommandasjonar utarbeida av IMO. Kablar som forbind brannpumper med naudtavler, skal vere av ein type som er motstandsdyktig mot brann der dei er ført gjennom områder med høg brannrisiko. Der det er praktisk mogleg skal alle slike kablar leggast på ein måte som utelukkar at dei gjerast ubrukbare som følgje av oppvarming av skotta grunna brann i tilstøytande rom.

.6 Kablar og leidningar skal vere installert og festa slik at skamfiling og annan skade unngåast. Avslutningar og ledd i alle leiarar skal vere laga slik at kabelen sin opprinnelege elektriske, mekaniske, flammehemmande og, om nødvendig, flammebestandige eigenskapar bevarast.

Bilde under viser ein skipskabel frå HELKAMA.

LKM-FRHF 4 x 2,5 mm²

Brannbestandig, halogenfri, flammehemmande, kraft- og kontrollkabel for faste installasjonar i marine, offshore og industrielle formål. IEC 60228 klasse 2.

Spenningsfall i kabel

Generelt i NEK 410A finst det prinsipp som seier at spenningsfallet ikkje skal vere så stort at det påvirkar ytinga til det elektriske utstyret, spesielt for tryggleikskritiske system. Dette kan innebere at spenningsfallet må bereknast og kontrollerast basert på fleire faktorar som kabellengde, kabeltype, og systemkrav.

Kva kan gjelde for spenningsfall:

1. For forbrukarutstyr:
   NEK 410A refererer ofte til internasjonale standardar som IEC 60092–101 og IEC 60364-serien, som kan angi eit maksimalt spenningsfall på 4 % for mindre forbrukarutstyr (generelle lastar).
2. For kritisk utstyr:
   For tryggleikskritisk utstyr som navigasjonsutstyr og naudsystem kan strengare krav til spenningsfall krevast. I slike høve kan spenningsfallet vere sett til maksimalt 2 %, som nemnd i andre maritime standardar og forskrifter.

Korleis tolkast dette?

Sjølv om NEK 410A kanskje ikkje seier eksakt kva som er tillate spenningsfall i prosent, gir den klare retningslinjer for at du må sørgje for at spenningsfallet er tilstrekkeleg lavt for å sikre at utstyret fungerer på ein påliteleg måte. For det meste vil det innebere at spenningsfallet ikkje skal overstige 4 % i dei fleste høve for generelle lastsystem, og det bør vere lavare for kritiske system.

Tilråding

For å få ei meir nøyaktig og spesifikk tolking, kan det vere lurt å sjekke IEC 60092–101 og IEC 60364 som er dei spesifikke internasjonale standardane som NEK 410A byggjer på.

For meir spesifikke krav, kan det vere nyttig å sjekke:

• NEK 410A, kapittel om kabeldimensjonering (ofte knytta til termiske begrensingar og spenningsfall).
• NEK 410B, seksjonar om spesifikke installasjonar.
• IEC 60092–101 og 60092–201, som kan ha meir detaljerte tilrådingar.

Tillate spenningstap i ein skipskabel avheng av type anlegg og spenning. Generelt følgjer skipsinstallasjonar retningslinjer frå Forskrift om maritime elektriske anlegg (FME) samt standardar som IEC 60092–201 (elektriske installasjonar på skip).

Vanlege retningslinjer for maksimalt tillate spenningstap, dette er ikkje eksakt:

• Hovudkraftkablar (mellom generator og hovudtavle): ≤ 1%
• Hovudfordeling (fra hovudtavle til underfordelingar): ≤ 2%
• Drivmotorar, pumper, vifter osv.: ≤ 6%
• Belysning og styrestraum (frå tavle til forbrukar): ≤ 10%

Dersom kabelstrekka er lange, kan det vere nødvendig å velge større kabeltverrsnitt for å halde spenningstapet innanfor disse grensene. For nøyaktige verdiar må ein også ta omsyn til klasseselskapa sine krav (DNV, ABS, Lloyd's osv.).

I den gamle standarden var det maks 6 % spenningsfall som var tillate.

---

Kabelberekning

Når ein skal berekne størelsen på ein skipskabel, må ein ta omsyn til fleire tekniske og miljømessige faktorar for å sikre tryggleik, yting og samsvar med maritime standardar. Her er dei viktigaste punkta:

1. Straumstyrke (Ampere)

• Berekn maksimal straum som kabelen skal føre under normal drift.
• Dette bestemmer i stor grad tverrsnittet på leiaren.

2. Omgjevnadstemperatur

• Temperatur ombord i skip varierar (maskinrom, dekk og bustadseksjon).
• Kabelen sin straumføringsevne må reduserast dersom temperaturen er høgare enn standard referansetemperatur.

3. Kabellengde og spenningsfall

• Ved lange kabelstrekk (t.d. frå generator til tavle), må du berekne tillate spenningsfall.
• Typisk tillate spenningsfall: 3–5 % av nominell spenning.

4. Spenningstype

• AC eller DC påvirkar spenningsfall og kabelvalg.
• Ved AC må ein også ta omsyn til reaktans (induktiv motstand).

5. Kortslutningsyting

• Kabelen må tåle ei eventuell kortslutning (termisk og mekanisk) til vernet koplar ut.
• Berekn:

$I_{k}^{2} * t\ \ < \ \ K^{2} * \ A^{2}$

Kor I_k = kortslutningsstrøm,
t = fråkoplingstid,
K = materialkonstant (Cu/Al),
A = tverrsnitt i mm²

6. Installer type og kjøling

• Luft, trange røyr, bunta kablar osv. påvirkar straumføringsevna.
• T.d. kablar i røyr eller kanal har lavare kjøling og må oppdimensjonerast.

7. Standardar og regelverk

• Følg relevante krav frå:
  • DNV og Lloyds Register.
  • IEC 60092-serien (spesielt IEC 60092–352 og -350 for kabelvalg)
  • NMA (Sjøfartsdirektoratet) krav ombord i norske skip

8. Mekanisk og kjemisk vern

• Kabelen må tåle:
  • Vibrasjon
  • Fukt / vatninntrenging
  • Brann (halogenfri, brannbestandig)
  • Olje, diesel og saltvatn

---

9. Antal leiarar og skjerming

• Einleiar vs fleirleiar
• Skjerma kabel for signal eller VFD (frekvensomformar)-applikasjonar

Døme på berekningsprosedyre:

Rekneeksempel

Forutsetningar

• Last: 15 kW trefase motor. (Stempla på motorskiltet).
• Spenning: 400 V AC, 50 Hz
• Virkningsgrad: η = 0,9
• Effektfaktor: $\cos\varphi = 0,87$
• Kabellengde (én vei): 40 meter
• Tillate spenningsfall: 2 %
• Kabelmateriale: Kobber, $\rho = 0,0175\ \mathrm{\Omega} * \text{mm}^{2}\ /m$
• Omgjevnadstemperatur: 45 °C.
• Installasjonstype: På kabelstige, kabel åleine.

Berekn straumforbruk (I).

$P_{t} = \frac{P_{a}}{\eta} = \frac{15000}{0,9} = 16667\ W = 16,667\ kW$

$I = \frac{P_{t}}{\sqrt{3} * U * \cos\varphi\ } = \frac{16667}{\sqrt{3} * 400 * 0,87} =\underline{27,65 A}$

Finn minste tverrsnitt etter straumføringsevne.

Frå NEK 400B-2021/IEC 60092 tabellar for Cu-kablar:

• Treleiar på stige, 85 °C:
  Ein 6 mm² Cu tåler 34 A, etter tabell B.3.
  Men det er lite margin, så vi går vidare og sjekkar spenningsfall også.

---

Sjekk spenningsfall:

Vi skulle ha max 2 % så denne er godkjend.

Kortslutningskontroll (grovt).

For 6 mm² Cu:
K-verdi for 1-sekunds varigheit: K ≈ 176
Anta kortslutningsstraum I_k = 1000 A og fråkoplingstid 0,5 s:

$I_{k}^{2} * t = 1000^{2} * 0,5 = $ 500 000

$K^{2} * \ A^{2} = \ 176^{2} * \ 6^{2} = 30976 * 36 =$1115136

Godkjend – kabel tåler kortslutning.

K-verdi avheng av:

Men i praksis nyttar vi standardtabellar frå IEC og NEK.

Typiske K-verdiar for kopar ved ulike temperaturgrenser:

Isolasjonstype	Drift / Maks temp (°C)	Kortslutnings temperatur (°C)	K-verdi (Cu) (A·√s/mm²)
PVC	70	160	143
Halogenfri (EPR / 85)	85	200	176
XLPE / EPR (90)	90	250	226

 

Så for kopar med 85 °C isolasjon, typisk halogenfri marinekabel, nyttast:

K = 176 A·√s/mm².