一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆制造技术

本发明专利技术涉及一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆，包括缆芯，缆芯包括三根动力线芯、两根地线芯和一根光纤，三根动力线芯、两根地线芯和光纤间隔排列且在中间设置有填充条组成一整圆，缆芯的外侧挤包有三层纤维布带层，三层纤维布带层的外侧设置有编织层，编织层的外侧设置有内护层，内护层的外侧设置有钢丝防护层，钢丝防护层的外侧设置有外护层。本发明专利技术结构简单，设计紧凑，将光缆设置在动力线芯和地线芯空隙处中，实现了光电综合集中传输，减小电缆外径，降低了电缆重量；采用高强度、高模量的碳纤维布带和钢丝编织保护的防爆结构，既可以保证电缆具有较好的柔软性能，便于移动使用，同时具有优良的防爆性能，提高了电缆的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆
本专利技术涉及一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆，属于光电复合缆制备

技术介绍
电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆广泛应用于石油平台、油田井下作业、煤矿井下等，主要是与移动设备、掘进设备配套使用，起到电力传输和光电传输的作用，是决定移动设备、掘进设备生产效率以及安全性的关键配套部件。这类电缆在使用过程中，因受到频繁往复移动，连续弯曲、扭转等机械应力作用，易使电缆导体断裂，同时，由于使用环境属于易燃易爆场景，发生火宅或燃爆时，容易导致电力和信号传输出现问题。现有的导体束绞单丝采用的是五类或者六类单丝，五类导体单丝较粗、较硬，在频繁弯曲收放状态下容易出现导体被扭断；六类导体单丝较细，在频繁弯曲收放状态下柔软性能够得到保证，但由于单丝过细，在受到较大拉力时，容易出现断芯现象。现有技术存在以下的问题和缺点：2.2现有的电驱压裂机组用软电缆通常按橡套软电缆生产，通信与电力传输和信息监控分离，在使用时需敷设两种或多根不同类型的电缆，使用成本高，且使用效果不是很好，安全性差，使用时间不长。2.3现有的电驱压裂机组用软电缆不具有防爆功能，在易燃易爆的场合下使用，一但发生可燃气体爆炸，电缆一定会受到损伤，无法完成电力传输和光电信号传输功能。随着技术的发展，石油井下压裂机组用电缆需要用到具有电力传输、光电传输和防爆功能于一身的电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆。本专利技术采用如下技术方案：一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆，包括缆芯，所述缆芯包括三根动力线芯、两根地线芯和一根光纤，三根动力线芯、两根地线芯和光纤间隔排列且在中间设置有填充条组成一整圆，所述缆芯的外侧挤包有三层纤维布带层，所述三层纤维布带层的外侧设置有编织层，所述编织层的外侧设置有内护层，所述内护层的外侧设置有钢丝防护层，所述钢丝防护层的外侧设置有外护层。进一步的，所述动力线芯包括动力线芯导体，所述动力线芯导体的外侧设置有动力线芯绝缘层，所述动力线芯绝缘层外侧设置有三层纤维布带层。进一步的，所述地线芯包括地线芯导体，所述地线芯导体的外侧设置有地线芯绝缘层，所述地线芯绝缘层的外侧设置有三层纤维布带层。进一步的，所述光纤包括四个光纤单元，所述光纤单元的外侧挤包有纤维布带层，所述纤维布带层外侧设置有尼龙保护层，所述尼龙保护层的外侧设置有二层纤维布带层。进一步的，所述的编织层为芳纶纱编织层。本专利技术结构简单，设计紧凑，使用方便，将光缆设置在动力线芯和地线芯空隙处中，实现了光电综合集中传输，减小电缆外径，降低了电缆重量；采用高强度、高模量的碳纤维布带和钢丝编织保护的防爆结构，既可以保证电缆具有较好的柔软性能，便于移动使用，同时具有优良的防爆性能，提高了电缆的安全性能。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。附图标记：填充条1、三层纤维布带层2、编织层3、内护层4、钢丝防护层5、外护层6、动力线芯导体7、动力线芯绝缘层8、地线芯导体9、地线芯绝缘层10、光纤单元11、尼龙保护层12、纤维布带层13、二层纤维布带层14。具体实施方式下面结合具体附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示：一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆，包括缆芯，缆芯包括三根动力线芯、两根地线芯和一根光纤，三根动力线芯、两根地线芯和光纤间隔排列且在中间设置有填充条1组成一整圆，缆芯的外侧挤包有三层纤维布带2层，三层纤维布带层2的外侧设置有编织层3，编织层3的外侧设置有内护层4，内护层4的外侧设置有钢丝防护层5，钢丝防护层5的外侧设置有外护层6，编织层3为芳纶纱编织层。动力线芯包括动力线芯导体7，动力线芯导体7的外侧设置有动力线芯绝缘层8，动力线芯绝缘层8外侧设置有三层纤维布带层2，地线芯包括地线芯导体9，地线芯导体9的外侧设置有地线芯绝缘层10，地线芯绝缘层10的外侧设置有三层纤维布带层2，光纤包括四个光纤单元11，光纤单元11的外侧挤包有纤维布带层，纤维布带层外侧设置有尼龙保护层12，尼龙保护层12的外侧设置有二层纤维布带层。设计原理：（1）提高导体柔软性和耐扭性能导体柔软性和耐扭性能主要取决于电缆导体的单丝直径以及导体的束丝和复绞的结构。为了使导体具有柔软性和耐扭性能，本专利技术中导体单丝直径设计成介于五类和六类导体之间的单丝直径，既可以保证电缆导体的柔软性，同时可以保证导体具有一定的抗拉力。导体的耐扭性能主要取决于电缆导体是否绞合紧密，导体绞合松散的情况下，在弯曲时导体变形较大，容易出现单丝之间出现移位、摩擦现象，长期的移位变形，单丝容易出现单丝，进而导致整个导体断丝，针对导体绞合紧密，采用了减小束丝以及复绞时的绞合节距比。普通电缆五类导体束丝节距比一般控制在30倍束丝外径以内，复绞节距一般控制在14倍复绞外径以内。为了提高电缆导体的耐扭性能，束丝节距倍比控制在18倍束丝外径以内，复绞节距一般控制在10倍复绞外径以内。通过导体单丝直径、束丝节距倍比以及复绞节距倍比的控制，使导体结构更稳定，紧密程度高，外径小，导电线芯柔软度好，耐扭性能优良。（2）防爆性能。本专利技术的防爆结构采用的是：2.1每根线芯表面绕包三层碳纤维布带；2.2光缆表面绕包一层碳纤维布带，绕包后挤包一层尼龙保护层，挤包保护层后在保护层表面全覆盖一层芳纶纱的编织层，编织层后再绕包两层碳纤维布带；2.3缆芯总成缆后，在成缆缆芯表面绕包三层碳纤维布带，再全覆盖编织一层高强度的芳纶纱；2.4护套采用双层复合型护套双层护套，内外护中间设有钢丝防护层，材料选用低碳不锈钢钢丝，一方面，钢丝很柔软，使得电缆的弯曲半径小，柔软性影响小；另一方面，不锈钢钢丝不容易腐蚀，长期使用不会由于受潮导致钢丝生锈影响防护性能。（3）光纤复合本专利技术中缆芯中间采用加强型鞍型条填充，电缆的动力线芯，地线芯和光纤设置在鞍形条空隙处，电缆缆芯的截面是完全对称的，电缆圆整度得到提高，保证了电缆整体结构稳定性，减少了电缆填充的使用，减小了电缆重量和外径，增加了电缆的整体耐拖拽能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆，包括缆芯，其特征是：所述缆芯包括三根动力线芯、两根地线芯和一根光纤，三根动力线芯、两根地线芯和光纤间隔排列且在中间设置有填充条（1）组成一整圆，所述缆芯的外侧挤包有三层纤维布带层（2），所述三层纤维布带层（2）的外侧设置有编织层（3），所述编织层（3）的外侧设置有内护层（4），所述内护层（4）的外侧设置有钢丝防护层（5），所述钢丝防护层（5）的外侧设置有外护层（6）。

【技术特征摘要】
1.一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆，包括缆芯，其特征是：所述缆芯包括三根动力线芯、两根地线芯和一根光纤，三根动力线芯、两根地线芯和光纤间隔排列且在中间设置有填充条（1）组成一整圆，所述缆芯的外侧挤包有三层纤维布带层（2），所述三层纤维布带层（2）的外侧设置有编织层（3），所述编织层（3）的外侧设置有内护层（4），所述内护层（4）的外侧设置有钢丝防护层（5），所述钢丝防护层（5）的外侧设置有外护层（6）。2.如权利要求1所述的电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆，其特征是：所述动力线芯包括动力线芯导体（7），所述动力线芯导体（7）的外侧设置有动力线芯绝缘层（8），所述动力线芯绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庭元，吴涛，刘景光，陈明，刘洪云，邓海军，黄超，
申请(专利权)人：江苏中煤电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32