專利名稱：海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種艦船、海洋工程和海上平臺用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，尤其涉及電力電纜額定電壓UcZU為O. 6/lkV以下的海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有艦船、海洋工程和海上平臺電力系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用相互獨立的線纜系統(tǒng)。在海洋工程為代表的船用、海上平臺和海底工程等項目中，存在線纜鋪設(shè)成本高、難度系數(shù)大等問題。為了監(jiān)控海底設(shè)備工作狀況，獨立鋪設(shè)監(jiān)控線纜不僅占用昂貴的設(shè)備空間，而且重復(fù)鋪設(shè)電纜容易對先前的電纜造成損傷，增加了鋪設(shè)難度。海洋工程用電力與信息監(jiān)控綜合電纜在設(shè)計中要充分考慮海洋環(huán)境中濕度鹽度高、溫差水壓變化大、船體和海底裝備金屬構(gòu)件密集電磁干擾極其復(fù)雜、鋪設(shè)維護(hù)成本高昂等特定因素。現(xiàn)有的海洋工程專用電力電纜或通信控制電纜、以及綜合電纜，雖然已經(jīng)在一定程度上滿足了海洋設(shè)備和工程的需要，但是仍然存在電纜安裝困難、占用空間過大、產(chǎn)品可靠性不足、系統(tǒng)集成度不高等問題?，F(xiàn)有海洋工程用低壓電力電纜，電力導(dǎo)電線芯額定電壓UQ/U為O. 6/lkV以下，參見圖1，一般采用絞合裸銅(鍍錫)作為導(dǎo)體21，交聯(lián)聚乙烯絕緣或乙丙橡膠為絕緣層22，多芯線(一般為三芯)成纜，成纜后擠壓填充物23，填充物23為網(wǎng)帶或填充膠，鍍鋅鋼絲纏繞作為鎧裝層25，在鎧裝層25內(nèi)壁有鎧裝內(nèi)護(hù)套24，最外層采用阻燃聚氯乙烯護(hù)套、低煙無鹵聚烯烴護(hù)套或丁苯(丁腈、氯磺化聚乙烯)橡膠護(hù)套作為外護(hù)套26?，F(xiàn)有海洋工程用低壓電力電纜采用銅絲或鋼絲編織層、鋼絲繞包鎧裝層作為機(jī)械防護(hù)層和承重層。金屬絲編織層結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，但不能承受過重的載荷，難以承受100公斤以上的負(fù)重。鋼絲繞包鎧裝具有較強(qiáng)的載荷承重能力，但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差容易脫股，并且容易對非金屬護(hù)層造成撕裂等損傷。一旦金屬絲接觸海水或油類，金屬絲就會很快腐蝕斷裂?，F(xiàn)有控制和儀表電纜結(jié)構(gòu)參見圖2，一般采用單根或絞合裸銅(鍍錫)作為導(dǎo)體31，交聯(lián)聚乙烯(HDPE)為絕緣層32，兩芯線對絞后繞包鋁箔33作為屏蔽，多組對絞線進(jìn)行成纜，纜芯外包阻水帶34后再包編織層35屏蔽，最外層采用阻燃聚氯乙烯護(hù)套或低煙無鹵聚烯烴護(hù)套作為外護(hù)套36。現(xiàn)有的控制電纜采用銅絲或鋼絲編織層作為電磁屏蔽層或金屬防護(hù)層，同樣存在上述海洋工程用電力電纜的不足。為了推動海底工程、海上平臺和艦船的整體性能提升，對作為動力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)不可或缺的線纜產(chǎn)品在保障功能不減弱的前提下提出了體積小型化、負(fù)載高強(qiáng)度、環(huán)境耐抗能力高、安裝模塊化的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，該綜合電纜集成電力配送、運行監(jiān)控和信息支持的網(wǎng)絡(luò)需要為一體，能節(jié)約安裝空間，提高安裝效率，降低維護(hù)成本。為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案一種海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，包括導(dǎo)體、絕緣層、填充物、鎧裝內(nèi)護(hù)套、鎧裝層和外護(hù)套，導(dǎo)體外包絕緣層作為電力芯線，多根電力芯線成纜后擠壓填充物，外包鎧裝層，鎧裝層內(nèi)壁有鎧裝內(nèi)護(hù)套，最外層有外護(hù)套；所述綜合電纜還包括控制線纜芯、鋼絲繩和包覆鋼絲繩的防護(hù)層，若干根控制線纜芯、若干根鋼絲繩與多根電力芯線一起成纜后擠壓填充物，填充物外包鎧裝層。所述若干根控制線纜芯、多根電力芯線以及若干根鋼絲繩均勻分布。所述電力芯線為三根，控制線纜芯為六根，鋼絲繩為三根，電力芯線與鋼絲繩間隔排列，控制線纜芯排列在電力芯線與鋼絲繩之間。所述控制線纜芯為光纖絞對纜芯，包括光纖、光纖膏填充、松套管、芳綸紗、高密度聚乙烯外護(hù)套，光纖絞合后外包松套管，內(nèi)有光纖膏填充，松套管外包芳綸線，再擠包高密度聚乙烯外護(hù)套。所述控制線纜芯為控制纜芯，包括絞合銅導(dǎo)體和絕緣層，絞合銅導(dǎo)體外包絕緣層。所述控制線纜芯為數(shù)據(jù)絞對纜芯，包括數(shù)據(jù)纜絞對和鍍錫銅絲編織層，數(shù)據(jù)纜絞對外包鍍錫銅絲編織層。所述鋼絲繩為鍍鋅鋼絲軟繩，其外層包覆防護(hù)層。所述鎧裝層為鍍鋅鋼絲編織。本實用新型采用控制線纜芯、鋼絲繩與電力芯線一起成纜，集成電力配送、運行監(jiān)控和信息支持的網(wǎng)絡(luò)需要為一體，能節(jié)約安裝空間，提高安裝效率，降低維護(hù)成本，滿足大流量數(shù)據(jù)傳輸需求和智能化的電力配送需求。采用承重鋼絲繩內(nèi)置和鍍鋅鋼絲編織鎧裝層，體積小、重量輕、承受負(fù)載高、使用壽命長。本實用新型具有較高的抗拉強(qiáng)度，單根綜合電纜鋪設(shè)能夠執(zhí)行6000米深海底隧道、海底礦產(chǎn)勘探、開采等海底工程的電力配送、信息傳遞和設(shè)備監(jiān)控等各方面任務(wù)，監(jiān)控光纖能夠全天候提供海底勘探信息，海洋工程、船舶、海上平臺等裝備通過控制線纜芯提供清晰的高頻視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。本實用新型的綜合電纜具有極好的耐候耐腐蝕性能，能夠滿足海底工程、石油平臺以及船舶穿越大洋和極地等不同場合的工作需求，可用于海洋工程、船舶等機(jī)械和設(shè)備制造、電力系統(tǒng)領(lǐng)域。

圖I為現(xiàn)有的海洋工程用低壓電力電纜結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的控制電纜結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為光纖絞對纜芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為控制對纜芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為數(shù)據(jù)對纜芯結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1導(dǎo)體，2絕緣層，3鋼絲繩，4防護(hù)層，5填充物，6鎧裝內(nèi)護(hù)套，7鎧裝層，8外護(hù)套，9控制線纜芯；51光纖，52光纖膏填充，53松套管(PBT管)，54芳綸紗，55高密度聚乙烯(MDPE)外護(hù)套；61絞合銅導(dǎo)體，62絕緣層；71數(shù)據(jù)纜絞對，72鍍錫銅絲編織層；21導(dǎo)體，22絕緣層，23填充物，24鎧裝內(nèi)護(hù)套，25鋼絲鎧裝層，26外護(hù)套；31導(dǎo)體，32絕緣層，33鋁箔，34阻水帶，35編織層，36外護(hù)套。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。參見圖3，一種海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，包括導(dǎo)體I、絕緣層2、鋼絲繩3、包覆鋼絲繩的防護(hù)層4、填充物5、鎧裝內(nèi)護(hù)套6、鎧裝層7、外護(hù)套8、控制線纜芯9 ；所述導(dǎo)體I外包絕緣層2作為電力芯線。所述導(dǎo)體I采用鍍錫銅絲，為鍍錫軟銅絞合導(dǎo)體，導(dǎo)體具有良好的金屬兼容性和耐腐蝕性，增長產(chǎn)品的使用壽命。所述絕緣層2 為硫化乙丙橡膠，硫化乙丙橡膠絕緣層具有耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽，顏色穩(wěn)定性、電性能、充油性及常溫流動性均出眾的特點，能提高產(chǎn)品柔韌性，方便安裝。良好的絕緣性能提高電纜耐壓等級和耐腐蝕性能。能夠使電纜在_30°C 120°C范圍內(nèi)正常工作，在-60°C 150°C范圍內(nèi)承受4小時的過載電流無損傷，電力芯線的額定電壓UcZU為450/750V 600/1000V。所述鋼絲繩3為電梯電纜用鍍鋅鋼絲軟繩，作為電纜承重用，鋼絲繩3在成纜前擠包一層O. 8mm或I. 2mm厚度的橡膠防護(hù)層4，本實施例的防護(hù)層4為丁苯橡膠；在承受2000公斤載荷的同時不對電纜絕緣層、金屬護(hù)套層或屏蔽層、非金屬護(hù)套層產(chǎn)生損傷。所述控制線纜芯9為三種，分別為光纖絞對纜芯、控制纜芯和數(shù)據(jù)絞對纜芯，控制線纜芯的額定電壓U0/U為150/250V 450/750V。所述光纖絞對纜芯包括光纖51、光纖膏填充52、松套管(PBT管)53、芳綸紗54、高密度聚乙烯(MDPE)外護(hù)套55，光纖51絞合后外包松套管53，內(nèi)有光纖膏填充52，松套管53外包芳綸線54，再擠包高密度聚乙烯外護(hù)套55，參見圖4。光纖結(jié)構(gòu)采用ADSS結(jié)構(gòu)，分兩組設(shè)計6對單模通信光纖。該結(jié)構(gòu)鋪設(shè)于海底的光纜，可在淺海和深海應(yīng)用。這種光纜的特點，一是耐受很大的靜水壓力晦深I(lǐng)Om和承受拖曳過程中的20kg重的拖曳力，具有良好的耐曲撓性能；二是能防止氫入侵光纖。所述控制纜芯包括絞合銅導(dǎo)體61和絕緣層62，絞合銅導(dǎo)體61外包絕緣層62，參見圖5。所述數(shù)據(jù)絞對纜芯包括數(shù)據(jù)纜絞對71和鍍錫銅絲編織層72，數(shù)據(jù)纜絞對71采用銅芯數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)線芯，數(shù)據(jù)纜絞對71外包鍍錫銅絲編織層72，參見圖6。銅芯數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)線可以在信息終端網(wǎng)絡(luò)中替代光纖，直接與終端設(shè)備連接。在電力網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)同時完成了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安裝。通信網(wǎng)絡(luò)線芯可以采用6對FTP CAT6類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線芯，導(dǎo)體采用鍍錫絞合銅導(dǎo)體。所述多根電力芯線、若干根控制線纜芯9、若干根鋼絲繩3 —起成纜后擠壓填充物5，填充物5外包鎧裝層7。若干根控制線纜芯9、多根電力芯線以及若干根鋼絲繩3均勻分布；本實施例中，所述電力芯線為三根，控制線纜芯9為六根，鋼絲繩3為三根，電力芯線與鋼絲繩3間隔排列，控制線纜芯9排列在電力芯線與鋼絲繩3之間，該實施例為一個優(yōu)選例。電力芯線一般為三根，控制線纜芯9可根據(jù)需要加入至綜合電纜內(nèi)，承重鍍鋅軟鋼絲繩3可根據(jù)每根綜合電纜的鋪設(shè)長度、產(chǎn)品單位長度重量等，加入2根、3根或5根。所述填充物5為阻燃丁苯橡膠。所述鎧裝層7為采用O. 4mm、0. 45mm直徑的鍍鋅鋼絲編織，作為外層金屬鎧裝層，具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、較高的機(jī)械防護(hù)能力和承重能力。鍍鋅鋼絲編織鎧裝層7編織密度>80%，鎧裝層光滑平整，無毛刺和亂絲，保證產(chǎn)品具有良好的抗機(jī)械損傷能力、抗腐蝕能力和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。當(dāng)電纜受到重物重?fù)?、碰撞等損壞時，或受到魚類啃咬時，能夠保證電纜正常工作。所述鎧裝層7內(nèi)壁有鎧裝內(nèi)護(hù)套6，最外層有外護(hù)套8 ;所述鎧裝內(nèi)護(hù)套6為阻燃丁苯橡膠，與填充物5為同樣的橡膠材質(zhì)，便于制造。所述外護(hù)套8為阻燃丁苯橡膠或低煙無鹵阻燃丁腈橡膠，外護(hù)套8根據(jù)工作場合選用不同類型的橡膠。船舶、海上平臺建筑內(nèi)電力電纜的最外層非金屬護(hù)套采用低煙無鹵阻燃硫化丁腈橡膠；與海水、泥漿、石油等介質(zhì)接觸的電力電纜的最外層非金屬護(hù)套采用耐水耐寒耐油耐酸堿性能較好的硫化丁苯橡膠。本實用新型的監(jiān)控光纖、控制線芯和通信網(wǎng)絡(luò)線芯在成纜過程中與主動力線芯一起成纜，不僅保證了監(jiān)控通信線芯在生產(chǎn)使用過程中的安全，同時可靠的電磁屏蔽結(jié)構(gòu)保 障網(wǎng)絡(luò)線芯正常工作不受干擾。本實用新型的綜合電纜適用于模塊化裝備制造和集約型電力和信息系統(tǒng)的鋪設(shè)，憑借其結(jié)構(gòu)集約、安裝便捷、運行維護(hù)成本低等特點可以取代目前廣泛使用的船用電力電纜和船用通信電纜，成為海底隧道、海底電網(wǎng)、海底通信網(wǎng)絡(luò)和海底勘探、礦產(chǎn)開采等海底項目，以及船舶、海上平臺等海洋洋面裝備的主要電纜產(chǎn)品。以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護(hù)范圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，包括導(dǎo)體(I)、絕緣層(2)、填充物(5)、鎧裝內(nèi)護(hù)套(6)、鎧裝層(7)和外護(hù)套(8)，導(dǎo)體(I)外包絕緣層(2)作為電力芯線，多根電力芯線成纜后擠壓填充物(5)，外包鎧裝層(7)，鎧裝層(7)內(nèi)壁有鎧裝內(nèi)護(hù)套(6)，最外層有外護(hù)套(8);其特征是所述綜合電纜還包括控制線纜芯(9)、鋼絲繩(3)和包覆鋼絲繩的防護(hù)層(4)，若干根控制線纜芯(9)、若干根鋼絲繩(3)與多根電力芯線一起成纜后擠壓填充物(5 )，填充物(5 )外包鎧裝層(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，其特征是所述若干根控制線纜芯(9)、多根電力芯線以及若干根鋼絲繩(3)均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，其特征是所述電力芯線為三根，控制線纜芯(9)為六根，鋼絲繩(3)為三根，電力芯線與鋼絲繩(3)間隔排列，控制線纜芯(9)排列在電力芯線與鋼絲繩(3)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，其特征是所述控制線纜芯(9)為光纖絞對纜芯，包括光纖(51)、光纖膏填充(52)、松套管(53)、芳綸紗(54)、高密度聚乙烯外護(hù)套(55)，光纖(51)絞合后外包松套管(53)，內(nèi)有光纖膏填充(52),松套管(53)外包芳綸線(54)，再擠包高密度聚乙烯外護(hù)套(55)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，其特征是所述控制線纜芯(9)為控制纜芯，包括絞合銅導(dǎo)體(61)和絕緣層(62)，絞合銅導(dǎo)體(61)外包絕緣層(62)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，其特征是所 述控制線纜芯(9)為數(shù)據(jù)絞對纜芯，包括數(shù)據(jù)纜絞對(71)和鍍錫銅絲編織層(72)，數(shù)據(jù)纜絞對(71)外包鍍錫銅絲編織層(72)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，其特征是所述鋼絲繩(3)為鍍鋅鋼絲軟繩，其外層包覆防護(hù)層(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，其特征是所述鎧裝層(7)為鍍鋅鋼絲編織。
專利摘要本實用新型涉及一種電力電纜額定電壓U0/U為0.6/1kV以下的海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜。一種海洋工程用低壓電力與信息監(jiān)控綜合電纜，包括導(dǎo)體(1)、絕緣層(2)、控制線纜芯(9)、鋼絲繩(3)、包覆鋼絲繩的防護(hù)層(4)、填充物(5)、鎧裝內(nèi)護(hù)套(6)、鎧裝層(7)和外護(hù)套(8)，所述導(dǎo)體外包絕緣層作為電力芯線，多根電力芯線、若干根控制線纜芯和若干根鋼絲繩一起成纜后擠壓填充物，填充物外包鎧裝層，鎧裝層內(nèi)壁有鎧裝內(nèi)護(hù)套，最外層有外護(hù)套。本實用新型的綜合電纜集成電力配送、運行監(jiān)控和信息支持的網(wǎng)絡(luò)需要為一體，能節(jié)約安裝空間，提高安裝效率，降低維護(hù)成本。
文檔編號H01B9/00GK202549449SQ20122012862
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者姚俊國, 徐梁 申請人:上海熊貓?zhí)胤N線材有限公司, 上海熊貓電線有限公司, 上海熊貓線纜股份有限公司