一种海洋工程用抗拉脐带电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种海洋工程用抗拉脐带电缆，包括：地线芯导体、主线芯导体、信号线芯导体和控制线芯导体及其各线芯导体外的半导电带和绝缘层；光纤单元，光纤单元采用松套管形式，松套管外设有编织芳纶丝加强层，编织芳纶丝加强层外设有发泡聚乙烯；半米阻水膏，半米阻水膏填充于各线芯导体的绝缘层外；外屏蔽层，外屏蔽层设于半米阻水膏外；抗拉层、内护套层、铠装层和外护套层，抗拉层、内护套层、铠装层和外护套层依次设置于外屏蔽层的外侧。本发明专利技术充分利用海水的浮力作用，使用轻量化、空隙化等手段使高电压、大截面电缆的整体密度小于海水密度。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋工程用抗拉脐带电缆
本专利技术涉及电缆
，尤其涉及一种海洋工程用抗拉脐带电缆。
技术介绍
目前，用于水下ROV系留的海洋工程用脐带电缆一般同时具备水密、抗拉、耐磨以及光、电、油、气复合等性能，电缆一般采用钢丝或高强度芳纶丝作为加强单元，采用阻水膏配合阻水带、阻水粉等作为水密手段，而中间的动力、控制、信号、油气传输根据使用需要考虑结构对称等因素进行结构设计。电缆无论采用钢丝铠装作为加强层还是芳纶纤维作为加强层均需首先克服自重影响，这在深水使用尤其明显，大长度的脐带电缆很大一部分的加强用于克服自身的重量，尤其是采用钢丝铠装加强的电缆，虽然钢丝本身由于强度、硬度较大兼具有防止浪涌对电缆造成冲击的作用，但钢丝本身的强度/重量比已在256～320MPa/g之间，而芳纶丝可达1900MPa/g，因此目前对于电缆本身较重的场合经常采用芳纶纤维作为加强单元，但芳纶纤维数量也受到结构空间、成本等条件的制约，芳纶纤维有限的承重能力很大一部分用于了克服自重，对于电缆的承重能力产生较大的影响。《光纤与电缆及其应用技术》杂志中“微浮力光电复合拖缆的设计”中采用结构设计及材料的选用实现了密度0.95左右，但这种方式仅在小截面电缆中具有可行性，对于需要大功率输电的水下设备需采用高电压(3000V以上)、大截面(16平方以上)的情况，需要在结构、材料的选择中进行改进。
技术实现思路
本专利技术提出的一种海洋工程用抗拉脐带电缆，利用海水的浮力作用，使用轻量化、空隙化等手段电缆的整体密度小于海水密度，解决了现有电缆尤其是大截面、高电压电缆的在使用时首先需要克服自重的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种海洋工程用抗拉脐带电缆，包括：地线芯导体，所述地线芯导体外绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘地线芯导体；主线芯导体，所述主线芯导体绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘主线芯导体；信号线芯导体和控制线芯导体，所述信号线芯导体绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘信号线芯导体，所述控制线芯导体绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘控制线芯导体，每2根绝缘信号线芯导体、每2根绝缘控制线芯导体相互绞合并在其外包覆有内屏蔽层；光纤单元，所述光纤单元采用松套管形式，所述松套管外设有编织芳纶丝加强层，所述编织芳纶丝加强层外设有发泡聚乙烯；半米阻水膏，所述半米阻水膏填充于绝缘地线芯导体、绝缘主线芯导体、绝缘信号线芯导体、绝缘控制线芯导体、光纤单元的发泡聚乙烯外；外屏蔽层，所述外屏蔽层设于所述半米阻水膏外；抗拉层、内护套层、铠装层和外护套层，所述抗拉层、内护套层、铠装层和外护套层依次设置于所述外屏蔽层的外侧。优选的，所述抗拉层22采用6320T芳纶丝编织加强层，具有4根，每根采用36锭编织机编织，4根之间编织角70-75度。优选的，所述绝缘地线芯导体、绝缘主线芯导体、绝缘信号线芯导体、绝缘控制线芯导体均采用发泡聚乙烯材料。优选的，所述内护套层、外护套层采用发泡聚乙烯材料。优选的，所述绝缘地线芯导体、绝缘主线芯导体、绝缘信号线芯导体、绝缘控制线芯导体的发泡聚乙烯材料为三层共挤挤出皮-泡-皮结构。优选的，所述绝缘地线芯导体、绝缘主线芯导体、绝缘信号线芯导体、绝缘控制线芯导体采用的三层共挤挤出皮-泡-皮结构的内层皮平均厚度达到1mm，中间发泡层平均厚度2.0mm，外层皮厚度0.2-0.3mm。优选的，所述外护套层的发泡聚乙烯材料为三层共挤挤出皮-泡-皮结构。优选的，所述外护套层采用的三层共挤挤出皮-泡-皮结构的内层皮厚度0.3-0.5mm，中间发泡层厚度2mm，外层皮厚度2.0mm。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)电缆内部不再全部填充阻水膏，而是采用每10米间隔加入0.5米阻水膏的方式(简称“半米阻水膏”)，这种分段阻水的方式使电缆内部具有水密效果达到阻水性能的同时尽量“空心化”，大大降低了电缆的重量的同时降低了电缆密度；(2)所有的绝缘、护套均采用三层共同挤出的发泡聚乙烯材料，中间层发泡度达到80％左右，进一步降低了电缆整体密度；(3)为避免主线采用发泡聚乙烯导致电缆击穿，采取了以下措施：导体上绕包一层半导电带，从而起到均匀电场的作用。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为图1的局部放大图。图中：1、地线芯导体；2、主线芯导体；3、信号线芯导体；4、控制线芯导体；5、光纤单元；6、半米阻水膏；7、地线芯导体半导电带7；8、绝缘地线芯导体；9、主线芯导体半导电带；10、绝缘主线芯导体；11、信号线芯导体半导电带；12、绝缘信号线芯导体；13、控制线芯导体半导电带13；14、绝缘控制线芯导体；15、内屏蔽层；16、编织芳纶丝加强层；17、发泡聚乙烯；18、内护套层；19、外护套层；20、外屏蔽层；21、铠装层；22、抗拉层。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参照图1-2，以3*35+2*10+2*2.5+2*(2*1)P+6芯单模光纤的电缆为例，电缆具体结构如下：一种海洋工程用抗拉脐带电缆，包括地线芯导体1、主线芯导体2、信号线芯导体3和控制线芯导体4、光纤单元5、半米阻水膏6。地线芯导体外1绕包一层半导电带，称为地线芯导体半导电带7，地线芯导体半导电带7外设有绝缘层构成绝缘地线芯导体8；主线芯导体2绕包一层半导电带9，称为主线芯导体半导电带9，主线芯导体半导电带9外设有绝缘层构成绝缘主线芯导体10；信号线芯导体3绕包一层半导电带11，称为信号线芯导体半导电带11，信号线芯导体半导电带11外设有绝缘层构成绝缘信号线芯导体12，控制线芯导体4绕包一层半导电带13，称为控制线芯导体半导电带13，控制线芯导体半导电带13外设有绝缘层构成绝缘控制线芯导体14，每2根绝缘信号线芯导体12、每2根绝缘控制线芯导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋工程用抗拉脐带电缆，其特征在于，包括：/n地线芯导体，所述地线芯导体外绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘地线芯导体；/n主线芯导体，所述主线芯导体绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘主线芯导体；/n信号线芯导体和控制线芯导体，所述信号线芯导体绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘信号线芯导体，所述控制线芯导体绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘控制线芯导体，每2根绝缘信号线芯导体、每2根绝缘控制线芯导体相互绞合并在其外包覆有内屏蔽层；/n光纤单元，所述光纤单元采用松套管形式，所述松套管外设有编织芳纶丝加强层，所述编织芳纶丝加强层外设有发泡聚乙烯；/n半米阻水膏，所述半米阻水膏填充于绝缘地线芯导体、绝缘主线芯导体、绝缘信号线芯导体、绝缘控制线芯导体、光纤单元的发泡聚乙烯外；/n外屏蔽层，所述外屏蔽层设于所述半米阻水膏外；/n抗拉层、内护套层、铠装层和外护套层，所述抗拉层、内护套层、铠装层和外护套层依次设置于所述外屏蔽层的外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种海洋工程用抗拉脐带电缆，其特征在于，包括：
地线芯导体，所述地线芯导体外绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘地线芯导体；
主线芯导体，所述主线芯导体绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘主线芯导体；
信号线芯导体和控制线芯导体，所述信号线芯导体绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘信号线芯导体，所述控制线芯导体绕包一层半导电带，半导电带外设有绝缘层构成绝缘控制线芯导体，每2根绝缘信号线芯导体、每2根绝缘控制线芯导体相互绞合并在其外包覆有内屏蔽层；
光纤单元，所述光纤单元采用松套管形式，所述松套管外设有编织芳纶丝加强层，所述编织芳纶丝加强层外设有发泡聚乙烯；
半米阻水膏，所述半米阻水膏填充于绝缘地线芯导体、绝缘主线芯导体、绝缘信号线芯导体、绝缘控制线芯导体、光纤单元的发泡聚乙烯外；
外屏蔽层，所述外屏蔽层设于所述半米阻水膏外；
抗拉层、内护套层、铠装层和外护套层，所述抗拉层、内护套层、铠装层和外护套层依次设置于所述外屏蔽层的外侧。


2.根据权利要求1所述的一种海洋工程用抗拉脐带电缆，其特征在于，所述抗拉层22采用6320T芳纶丝编织加强层，具有4根，每根采用36锭编织机编织，4根之间编织角70-75度。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李华斌，何杰，马辽林，姚文忠，杨林臻，
申请(专利权)人：湖南华菱线缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43