Kabel Laut: Konstruksi, Karakteristik, Penyeluban, dan Sambungan

Pengantar Kabel Laut & Kabel Daya Subsea

Pengantar Kabel Laut

Pengembangan offshore wind farms dan oil and gas offshore platforms memerlukan pemasangan kabel daya, kontrol dan pemantauan serta komunikasi antara platform dan daratan utama.

Untuk tujuan ini kabel laut dipasang, yang juga digunakan untuk daya dan/atau komunikasi antara pulau dan daratan utama, antara negara dan bahkan antara benua.

Karakteristik Kabel Laut

Kabel laut, yang harus mematuhi IEC Standard 60288^[1], adalah secara khusus dirancang dan diproduksi untuk dipasang di bawah air, diletapkan di dasar laut, dengan mempertimbangkan bahwa dasar laut adalah berbatu dan berlubang, bahwa terdapat binatang laut, yang dapat merusak kabel, dan bahwa wajib agar kabel dapat menahan tsunami dan aktivitas vulkanik, serta trawl yang digunakan oleh nelayan, yang lebih berbahaya daripada ikan itu sendiri.

Untuk menetapkan karakteristik kabel laut perlu mempertimbangkan parameter berikut:

• Suhu lingkungan (dasar laut dan darat).
• Kedalaman pemakaman.
• Persyaratan pemakaman/perlindungan khusus di area pendekatan pantai (pemakaman lebih dalam, directional drill pipe…).
• Jarak sumbu kabel.
• Resistivitas termal dasar laut dan darat.
• Panjang kabel laut.
• Kedalaman air.

Tegangan terkatup umum dari kabel daya laut adalah 3.6/6(7.2) kV hingga 290/500(525) kV, dalam sistem AC, dan lebih tinggi dalam sistem DC.

Bergantung pada tegangan terkatup dan cross section (untuk sistem DC produsen membuat kabel ini dengan cross section hingga 2500 mm² dan untuk tegangan terkatup jaringan hingga 725 kV) mereka dapat multicore atau single core.

• Must Read: Why Coaxial Cables are Highly Insulated?

Karakteristik Kabel Daya Laut

Karakteristik utama kabel daya laut adalah:

• Conductor: Tembaga atau aluminium. Dalam kasus konduktor akan digunakan pada kedalaman panjang dan jika diminta konduktor dilapisi dengan material khusus yang mencegah penetrasi air dalam kasus kerusakan kabel.
• Insulasi: XLPE, EPR atau MIND (kertas impregnasi massal).
• Screening: Kawat tembaga atau tape dan lead sheath di mana diperlukan.
• Armoring: Perlindungan kabel dari tekanan mekanis dicapai oleh armoring yang terdiri dari kawat baja (untuk kabel single core armoring harus dari bahan non-magnetik – biasanya aluminium – untuk menghindari overheating armoring karena Foucault currents^[2] – Joule effect), yang juga memberikan pada kabel kekuatan mekanis yang diperlukan selama penyeluban atau penarikan. Kawat baja adalah dari berbagai kategori beban putus dan mereka di-galvanis tebal.
• Outer protection: Perlindungan luar kabel, sesuai dengan kondisi dan persyaratan instalasi, dicapai oleh PVC or PE sheath dan lapisan benang polypropylene atau jute.

Also read: Types Of Cables Used In Internal Wiring

Kabel daya tiga inti juga dapat memiliki kabel serat optik untuk komunikasi, seperti ditunjukkan pada Gambar 1

Gambar 1 – Konstruksi Kabel Laut Tiga Fasa

• Also read: Why Power Transmission Cables & Lines are Loose on Electric Poles & Transmission Towers?

Ketika kabel daya single core digunakan biasanya mereka tidak termasuk serat optik dan dalam situasi ini perlu memasang juga kabel serat optik laut seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 2 – Kabel serat optik laut

Beberapa produsen menyertakan dalam kabel laut yang sama komunikasi (serat optik) dan kontrol untuk sistem pengolahan dan boosting subsea, baik kebutuhan untuk supply daya tegangan rendah, menengah, atau tinggi – umbilical cables (lihat Gambar 3).

Umbilical cables juga dapat mencakup garis tekanan rendah dan tinggi (tabung baja) yang digunakan untuk fluids.

Gambar 3 – Umbilical cable

• Also read: How To Locate Faults In Cables? Cable Faults, Types & Causes

Prosedur Dasar Penyeluban Kabel Laut

Penyeluban kabel laut adalah bisnis yang sangat kompleks, berbahaya, dan mahal.

Rute perlu disurvei, teknologi dikembangkan, kabel perlu ditanam tanpa hilang, pecah atau rusak.

Sebelum memasang kabel laut perlu melakukan serangkaian tindakan:

• Pilih rute, menggunakan peta laut terbaru nautical maps.
• Evaluasi kondisi geologis dari rute yang dipilih.
• Lanjutkan ke identifikasi dasar laut, terutama terkait batimetri (kedalaman), kemiringan, keadaan insiden topografi, litologi (natur dasar laut), kondisi lingkungan, seperti keasinan, suhu dan pH, dan gerakan dinamis yang mungkin ada di dasar laut (gelombang, arus laut, dll.) atau yang dapat mempengaruhinya (tsunami, aktivitas vulkanik, arus Lumpur, dll.).

Setelah rute dipilih dan semua studi dasar laut selesai, perlu menentukan apakah ada bagian di mana kabel perlu ditinggalkan (menggunakan hydro jet burial machine) dan mengembangkan teknologi spesifik untuk secara teratur memantau tempat kabel dipasang untuk menghindari kerusakan atau kabel lepas.

Kabel laut umumnya dilakukan oleh kapal penyeluban kabel, seperti pada Gambar 4 dan 5, dan robot dapat digunakan untuk mengontrol penyeluban kabel (lihat Gambar 6).

Gambar 4 – Kapal penyeluban kabel

Gambar 5 – Penyeluban kabel laut

Gambar 6 – Robot penyeluban kabel

• What are the Tiny Cylinder in Power Cords & Cable?

Sambungan Kabel Laut

Ketika jalan kabel laut sangat panjang atau jika kerusakan terjadi pada kabel perlu memasang sambungan kabel.

Sambungan kabel ini, yang ditakkan tekanan tinggi, dieksekusi sebelum pemasangan kabel di dasar laut (kapan pun mungkin di fasilitas produsen), harus diajukan pada tes isolasi dan dielektrik dan juga pada tes ultrasonik dan radiografis, untuk memastikan keandalan instalasi.

Gambar 7 menunjukkan fase sambungan kabel laut.

Gambar 7 – Eksekusi sambungan kabel laut

Good to know:

^[1] IEC: International Electrotechnical Comission.

^[2] Foucault currents are induced currents (magnetic induction phenomenon).

Gallery of Submarine / Subsea & Power Submarine Cables

About the Author: Manuel Bolotinha

-Licentiate Degree in Electrical Engineering – Energy and Power Systems (1974 – Instituto Superior Técnico/University of Lisbon)
– Master Degree in Electrical and Computers Engineering (2017 – Faculdade de Ciências e Tecnologia/Nova University of Lisbon)
– Senior Consultant in Substations and Power Systems; Professional Instructor

You may also read:

• Insulation Resistance of a Cable | Why Cables are insulated?
• How to Find The Suitable Size of Cable & Wire for Electrical Wiring Installation
• Electrical Wire & Cable Size Calculator (Copper & Aluminum)