一种深海探测器用无疲劳组合电缆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋工程用电缆领域，尤其涉及一种深海探测器用无疲劳组合电缆。
【背景技术】
[0002]二十一世纪是海洋开发的时代，世界经济也逐步趋向于“蓝色经济”。因此对于电缆行业来讲，与海洋工程有关的海底电缆、海上风电缆、脐带电缆和海洋工程装备用电缆等将会带来巨大的发展契机。我国的海洋工程装备产业国产化率一直较低，进口比例在70%以上。在海洋工程装备产业上，全球海工装备水平第一梯队为欧美类企业，第二梯队为日、韩、新加波等亚洲国家；中国总体处在第三梯队，以制造低端海工装备产品、赚取加工费用为主。而在海洋工程装备用脐带电缆领域，中国更是如此，绝大部分的脐带电缆都依赖进口，这大大制约了中国海洋工程领域的发展。
【发明内容】
[0003]为了改善以上局面，以克服现有技术的不足，本发明提供一种深海探测器用无疲劳组合电缆，结构设计合理，符合深海生产系统的各项严格要求，也符合国家对环保的要求，符合相关产业规定，满足实际使用需求。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种深海探测器用无疲劳组合电缆，所述组合电缆的缆芯包括置于中心的浮力管以及同心左向绞合于浮力管外的动力传输电缆、信号控制屏蔽电缆、光纤单元以及不锈钢输送管，所述动力传输电缆的缆芯由若干绝缘线芯绞合而成，绝缘线芯外挤包聚烯烃护套层，所述信号控制屏蔽电缆的缆芯由包裹有绝缘材料的导体绞合而成，缆芯的外侧覆盖有屏蔽层，屏蔽层外包裹有辐照交联聚烯烃弹性体护套层，光纤单元包括套入松套管中的光纤，松套管内填充有防水化合物，松套管外用一层双面涂塑钢带纵包，松套管和双面涂塑钢带之间设有阻水材料，双面涂塑钢带外的两侧设有两根平行钢丝并通过护套层包裹，组合电缆的缆芯外无间隙缠绕加强棒组成加强层，每根加强棒包裹一层垫层，加强层外包裹一层护套层。
[0006]作为优选的实施方式，所述不锈钢输送管包括由不锈钢扎成的皱纹管以及包裹于外侧的护套层，护套层由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
[0007]作为优选的实施方式，所述浮力管包括铝合金联锁管以及包裹于外侧的护套层，护套层由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
[0008]作为优选的实施方式，所述光纤单元的护套层、加强棒的垫层以及加强层外的护套层由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
[0009]作为优选的实施方式，所述动力传输电缆的绝缘线芯包括导体以及包裹于导体外侧的绝缘层，绝缘层由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
[0010]作为优选的实施方式，所述加强棒由双层芳烃类纤维绞合而成。
[0011]作为优选的实施方式，所述信号控制屏蔽电缆的屏蔽层由镀锡铜丝编织而成。
[0012]作为优选的实施方式，所述动力传输电缆的数量为三根，信号控制屏蔽电缆的数量为两根，光纤单元的数量为两根，不锈钢输送管的数量为四根，动力传输电缆及不锈钢输送管等距离间隔排在浮力管外围。
[0013]本发明的有益效果是:本发明结构设计合理，各个部分之间紧密结合且互相隔离绝缘，在各个部分的配合下，此组合电缆具有材料密度小，重量轻，抗拉强度高的优点，电缆整体容易弯曲，弯曲后不会变形，这种组合电缆下潜深度能够达到7000米以上，可完全替代进口产品使用。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图。
[0015]上述图中的标记为:la、lb、lc、ld、le、lf-改性MPPO耐高温弹性体材料制成的护套层，2-加强棒，3-浮力管，4-动力传输电缆，5-信号控制屏蔽电缆，6-光纤单元，7-不锈钢输送管，31-铝合金联锁管，41-绝缘线芯，51-信号控制屏蔽电缆的导体，52-屏蔽层，53-辐照交联聚烯烃弹性体护套层，61-松套管，62-光纤，63-双面涂塑钢带，64-平行钢丝，71皱纹管。
【具体实施方式】
[0016]下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]参照图1，本发明的组合电缆主要由缆芯以及缆芯外部的加强层、护套层Ia组成。此护套层Ia优选采用改性MPPO耐高温弹性体材料制成，这种材料密度小，能减轻电缆的重量，分子量为2?5万，结晶度约50%，最突出优点是高度耐水和耐蒸汽性，在132°C的高压蒸汽容器内处理200次，抗拉和抗冲击强度没有显著变化，此外它还具有尺寸稳定性好、蠕变小、高绝缘性等特点，长期使用温度为-127?180°C，无负荷间断工作可达200°C，与一般热固性塑料水平相当。
[0018]加强层由多根加强棒2组成，每根加强棒2外包裹有一层护套层lb。此护套层Ib也优选采用改性MPPO耐高温弹性体材料制成。加强棒2采用无间隙的方式缠绕于组合电缆的缆芯外，组成层式结构。加强棒2由双层芳烃类纤维绞合而成，这种材料制成的加强棒2重量轻，抗拉强度是钢丝的1.5?2倍，使电缆重量比同类产品轻三分之一以上，确保电缆能够下潜到7000米以上的深度。
[0019]组合电缆的缆芯包括浮力管3、动力传输电缆4、信号控制屏蔽电缆5、光纤单元6以及不锈钢输送管7。浮力管3设于中心，动力传输电缆4、信号控制屏蔽电缆5、光纤单元6以及不锈钢输送管7采用同心的方式左向绞合于浮力管3外。
[0020]在本实施例中，动力传输电缆4的数量为三根，信号控制屏蔽电缆5的数量为两根，光纤单元6的数量为两根，不锈钢输送管7的数量为四根。动力传输电缆4及不锈钢输送管7等距离间隔排在浮力管3外围，确保电缆截面的各部分重量均匀。
[0021]浮力管3包括大直径铝合金联锁管31以及包裹于外侧的护套层lc，此护套层Ic也由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。浮力管3为电缆提供所必需的浮力，减轻电缆由于自身重量而造成电缆的损坏。大直径铝合金联锁管自身重量比相同厚度金属材料重量轻5倍以上。在部分实施例中，此护套层Ic也可以由聚烯烃材料制成。
[0022]动力传输电缆4用于向水下探测器传输电能。其缆芯由若干绝缘线芯41绞合而成，绝缘线芯外挤包聚烯烃护套层42。绝缘线芯41包括导体以及包裹于导体外侧的绝缘层ld，此绝缘层Id也优选由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
[0023]信号控制屏蔽电缆5用于传递上部模块的控制信号及水下生产系统传感器数据。信号控制屏蔽电缆5的缆芯由包裹有绝缘材料的导体51绞合而成，缆芯的外侧覆盖有屏蔽层52，屏蔽层52外包裹有辐照交联聚烯烃弹性体护套层53。缆芯的绝缘材料优选采用改性MPPO耐高温弹性体材料。具体实施时，屏蔽层52优选采用镀锡铜丝编织而成。
[0024]光纤单元6用于将水下探测器所获取的图像等各种信息上传至测控船，再由测控船对各种信息进行分析研宄，测控船将各种信息通过光纤下船给探测器。光纤单元6包括套入松套管61中的光纤62，松套管61内填充有防水化合物，松套管61外用一层双面涂塑钢带63纵包，松套管61和双面涂塑钢带63之间设有阻水材料，双面涂塑钢带63外的两侧设有两根平行钢丝64并通过护套层Ie包裹。此护套层Ie优选由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。本发明的光纤单元6整体为轻型铠装光缆，松套管61优选采用高模量的材料制成，双面涂塑钢带63 (PSP)与防水化合物配合能够确保光缆的紧凑和纵向阻水。具体实施时，光纤62优选采用250um光纤。
[0025]不锈钢输送管7用于为水下生产系统控制提供液压通道和提供油气田开发所需化学药剂管线等。不锈钢输送管7包括由不锈钢扎成的皱纹管71以及包裹于外侧的护套层If，护套层If优选由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
[0026]本发明的整根电缆比较轻，柔软，易于弯曲，抗拉强度也较高，可以下潜到7000米深海工作，该种设计的电缆的满足深海使用要求。
[0027]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种深海探测器用无疲劳组合电缆，其特征在于:所述组合电缆的缆芯包括置于中心的浮力管以及同心左向绞合于浮力管外的动力传输电缆、信号控制屏蔽电缆、光纤单元以及不锈钢输送管，所述动力传输电缆的缆芯由若干绝缘线芯绞合而成，绝缘线芯外挤包聚烯烃护套层，所述信号控制屏蔽电缆的缆芯由包裹有绝缘材料的导体绞合而成，缆芯的外侧覆盖有屏蔽层，屏蔽层外包裹有辐照交联聚烯烃弹性体护套层，光纤单元包括套入松套管中的光纤，松套管内填充有防水化合物，松套管外用一层双面涂塑钢带纵包，松套管和双面涂塑钢带之间设有阻水材料，双面涂塑钢带外的两侧设有两根平行钢丝并通过护套层包裹，组合电缆的缆芯外无间隙缠绕加强棒组成加强层，每根加强棒包裹一层垫层，加强层外包裹一层护套层。
2.根据权利要求1所述的一种深海探测器用无疲劳组合电缆，其特征在于:所述不锈钢输送管包括由不锈钢扎成的皱纹管以及包裹于外侧的护套层，护套层由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种深海探测器用无疲劳组合电缆，其特征在于:所述浮力管包括铝合金联锁管以及包裹于外侧的护套层，护套层由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种深海探测器用无疲劳组合电缆，其特征在于:所述光纤单元的护套层、加强棒的垫层以及加强层外的护套层由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种深海探测器用无疲劳组合电缆，其特征在于:所述动力传输电缆的绝缘线芯包括导体以及包裹于导体外侧的绝缘层，绝缘层由改性MPPO耐高温弹性体材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种深海探测器用无疲劳组合电缆，其特征在于:所述加强棒由双层芳烃类纤维绞合而成。
7.根据权利要求1所述的一种深海探测器用无疲劳组合电缆，其特征在于:所述信号控制屏蔽电缆的屏蔽层由镀锡铜丝编织而成。
8.根据权利要求1所述的一种深海探测器用无疲劳组合电缆，其特征在于:所述动力传输电缆的数量为三根，信号控制屏蔽电缆的数量为两根，光纤单元的数量为两根，不锈钢输送管的数量为四根，动力传输电缆及不锈钢输送管等距离间隔排在浮力管外围。
【专利摘要】本发明公开了一种深海探测器用无疲劳组合电缆，缆芯包括浮力管、动力传输电缆、信号控制屏蔽电缆、光纤单元以及不锈钢输送管，缆芯外无间隙缠绕加强棒组成加强层，每根加强棒包裹一层垫层，加强层外包裹一层护套层。本发明结构设计合理，各个部分之间紧密结合且互相隔离绝缘，在各个部分的配合下，此组合电缆具有材料密度小，重量轻，抗拉强度高的优点，电缆整体容易弯曲，弯曲后不会变形，这种组合电缆下潜深度能够达到7000米以上，可完全替代进口产品使用。
【IPC分类】H01B7-22, H01B7-14, H01B7-17, H01B7-04, H01B7-18
【公开号】CN104715828
【申请号】CN201510133203
【发明人】曹奎红, 陈永军, 曹园, 宋磊, 刘凯, 吴晓宇, 胡德寿
【申请人】中特华星电缆股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月25日