一种水下立体观测网系统用的EM电缆的制作方法

本发明涉及光缆的技术领域，特别是涉及一种水下立体观测网系统用的em电缆。

背景技术：

海底观测网系统作为国家级战略性投入系统，正在欧美等各国争相展开建设实施，我国也于近年开始大力筹建工作。由于系统的复杂多样性和特殊性，对相匹配电缆的要求也随之提升。

传统的观测网系统一般是采用水平静卧式，因此对缆的力值支撑、疲劳抗性和外径、重量等需求相对较低，而当下世界各国正在研制的更为苛刻的设计的立体式观测网系统，需通过缆来提供系统各组件之间的大力值支撑，且需电缆在水下随波摇曳的状态下保持较好的功能持续性即需缆具有耐疲劳性，这对电缆而言是非常大的挑战；同时立体观测网系统由于需要大量的浮球浮标系统的辅助支撑，对缆的外径、重量和相对柔软性等提出了很高的要求；电缆中一半的导电线芯作为电力传输，一半的导电线芯作为信号传输，因此要求线芯相互独立且且在实际工作中的噪音值保持较低的数值。这些是传统的水下电缆不能满足的。

目前市面上用于观测网系统的电缆主要是以下两种产品：

1、传统观测网系统用的是多芯组合光电复合缆，只能作为系统并列敷设的电力或信号的传输，通常采用单层钢丝铠装、芳纶铠装或无铠装的结构，对于垂直应用的立体观测网系统，其耐动态疲劳性、力值支撑性都不足，且光电组合的产品设计使得数据包内的光、电接口的设计更为复杂，整体缆的使用寿命受到极大限制，进而提升了系统成本；

2、立体观测网使用的大多是欧美等国家开发的锚链电缆系列，该产品同样提供了强大的力值支撑，但是刚度较大，且重量较重，对于系统的浮力设计需要更多的倾斜，进而增加了对应浮力球等原件需求，提升了成本；同时缆身外径较大，大幅度增加了关联附件的设计尺寸和连接处的水密实现难度。且目前此产品为进口产品价格非常高，很大程度上限制了国内观测网产品的发展。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种水下立体观测网系统用的em电缆，解决了传统电缆使用场景的局限性并突破系统对进口产品的匹配依赖性，通过整体结构的设计，使产品适应水文复杂的海底环境并能提供强大的力值支撑，基于理论计算和系统仿真的共同工作对缆的结构进行优化，保障产品的耐疲劳动态使用功能，通过对绞结构的设计和材料的甄选，达到低衰减、低噪音等信号传输性能，电缆作为立体观测网系统的重要辅助连输介质，达到长期多层位实时大数据量的采集和电力、数据传输的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种水下立体观测网系统用的em电缆，包括绝缘线芯、屏蔽层、发泡挤塑衬层、柔性加强件、内护套、铠装以及外护套，每两根所述的绝缘线芯绞合为对绞线对，所述的屏蔽层和发泡挤塑衬层依次设置在对绞线对的外周上形成对绞线组，若干个所述的对绞线组规则绞合成缆，所述的内护套挤塑在成缆的外部，若干个所述的柔性加强件分别均匀设置在成缆与内护套之间的空隙内，所述的外护套设置在内护套的外周上，所述的铠装设置在内护套与外护套之间。

在本发明一个较佳实施例中，所述的绝缘线芯采用多股镀锡水密铜导体。

在本发明一个较佳实施例中，所述的绝缘线芯的绝缘层采用聚烯烃和氟塑料。

在本发明一个较佳实施例中，所述的发泡挤塑衬层的外部还挤塑一层半导电材。

在本发明一个较佳实施例中，所述的对绞线对内饱和涂覆阻水胶。

在本发明一个较佳实施例中，所述的柔性加强件采用超高密度聚乙烯纤维挤塑聚氨酯类材料的结构。

在本发明一个较佳实施例中，所述的成缆间隙饱和涂覆阻水胶。

在本发明一个较佳实施例中，所述的内护套的材料为改性tpee材料。

在本发明一个较佳实施例中，所述的铠装采用双层不等径正反绞合钢丝铠装。

在本发明一个较佳实施例中，所述的外护套的材料为采改性tpu材料。

本发明的有益效果是：本发明的水下立体观测网系统用的em电缆，解决了传统电缆使用场景的局限性并突破系统对进口产品的匹配依赖性，通过整体结构的设计，使产品适应水文复杂的海底环境并能提供强大的力值支撑，基于理论计算和系统仿真的共同工作对缆的结构进行优化，保障产品的耐疲劳动态使用功能，通过对绞结构的设计和材料的甄选，达到低衰减、低噪音等信号传输性能，电缆作为立体观测网系统的重要辅助连输介质，达到长期多层位实时大数据量的采集和电力、数据传输的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明水下立体观测网系统用的em电缆一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1中对绞线组的放大结构示意图；

附图中标记为：1、绝缘线芯，2、屏蔽层，3、发泡挤塑衬层，4、柔性加强件，5、内护套，6、铠装，7、外护套，8、对绞线对，9、对绞线组，10、绝缘层，11、阻水胶。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例包括：

一种水下立体观测网系统用的em电缆，包括绝缘线芯1、屏蔽层2、发泡挤塑衬层3、柔性加强件4、内护套5、铠装6以及外护套7，每两根所述的绝缘线芯1绞合为对绞线对8，所述的屏蔽层2和发泡挤塑衬层3依次设置在对绞线对8的外周上形成对绞线组9，若干个所述的对绞线组9规则绞合成缆，所述的内护套5挤塑在成缆的外部，若干个所述的柔性加强件4分别均匀设置在成缆与内护套5之间的空隙内，所述的外护套7设置在内护套5的外周上，所述的铠装6设置在内护套5与外护套7之间。

上述中，所述的绝缘线芯1采用多股镀锡水密铜导体。其中，所述的绝缘线芯1的绝缘层10采用聚烯烃和氟塑料。

每两根绝缘线芯1绞合为对绞线对8，并在对绞线对8外设置绕包或编织形式的屏蔽结构组成屏蔽层2，屏蔽层2外设置一层发泡挤塑衬层3，发泡挤塑衬层3外挤塑一层半导电材质，对绞线对8内饱和涂覆阻水胶11。

所有对绞线组规则绞合成缆，并分别在成缆周围分别增设若干柔性加强件4，柔性加强件4采用超高密度聚乙烯纤维挤塑聚氨酯类材料的结构。其中，成缆间隙饱和涂覆阻水胶11。

成缆外挤塑内护套5，内护套的材料为改性tpee材料。内护套5外设置铠装6，铠装6采用采用双层不等径正反绞合钢丝铠装，为双层不等径镀锌钢丝并采用相反绞向的装铠工艺，外层右向。

本实施例中，外护套7的材料为改性tpu材料。

全截面阻水：绝缘线芯各单元依照正规绞合方式排布，最大限度降低绝缘线芯1空隙；通过特制工装、工艺，保证导体、线芯间、对绞线组间阻水胶填充率率达88%以上，进而保证成缆的纵向阻水性能；通过在各护层的外径实时在线监控系统和实时在线电磁感应探伤装置的共同作用，保证成缆的护层挤塑均匀性和完整性，进一步保障成缆的径向阻水性能。纵向、径向阻水的设计和工艺共同实现全截面阻水设计目标。

耐疲劳设计：通过铠装的两层钢丝根数和直径的筛选，并按一定规则对两层铠装进行特殊节距的设计，理论上保证电缆的扭矩平衡；通过系统仿真模拟验证缆的实际应用场景并反馈，针对性对铠装层设计微调；通过预成型工艺调节和厂内的预破劲，保证缆的成型效果并防止实际应用中缆带动信号处理系统和电力传输系统旋转打扭。通过上述几点共同增强缆的耐疲劳性，保证缆实际应用的动态使用性能和寿命。钢丝强度和缆芯间各柔性加强件的设计，同时保证了大力值支撑功能。

本发明提供的水下立体观测网系统用的em电缆同传统海底观测网系统的线缆产品比较，具有以下优点：

1.产品全截面阻水，使得电缆在海底长期服役的适应性更强；

2.耐疲劳设计，保证了缆的动态使用性能，大幅度提升了产品使用寿命，使系统稳定工作的时间更久；

3.通过正规绞合的单元排列成缆方式以及钢丝铠装的结构，降低了缆身外径和重量，降低了产品安装难度和关联附件的设计难度、水密连接的难度；

4.缆身各层护层材料及导体结构的优选，以及铠装钢丝的预成型制作，共同保证了应用柔软性。

综上所述，本发明的水下立体观测网系统用的em电缆，解决了传统电缆使用场景的局限性并突破系统对进口产品的匹配依赖性，通过整体结构的设计，使产品适应水文复杂的海底环境并能提供强大的力值支撑，基于理论计算和系统仿真的共同工作对缆的结构进行优化，保障产品的耐疲劳动态使用功能，通过对绞结构的设计和材料的甄选，达到低衰减、低噪音等信号传输性能，电缆作为立体观测网系统的重要辅助连输介质，达到长期多层位实时大数据量的采集和电力、数据传输的效果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。