一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆的制作方法

1.本技术方案属于电缆技术领域，具体是适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆。


背景技术：

2.随着经济和技术的发展，海上交通也越发成熟，随之而来对海上电缆要求也越发的高。在海上，电力电缆需要其具有比一般电缆更好的结构性能，同时具有良好的耐泥浆、耐腐蚀和耐撞击等性能，在长期泥浆环境下，依旧能有效的传递电能。
3.长期处于耐泥浆环境中，电缆易腐蚀；电缆易浸入潮气，损伤绝缘，性能下降，易造成不可弥补的损失；考虑海流等自然灾害，电缆极易受到岩石的冲撞。
4.所以，处理具备橡皮绝缘电力电缆的一般功能/性能外，还需要电缆具有高强度、耐泥浆、耐腐蚀(海水腐蚀)、耐撞击(海流等造成冲撞岩石等)等性能特点优点，可用于近海能源领域的开发利用中，作为电力电缆使用。
5.这里的泥浆也称为钻井泥浆/钻井液，是指海上平台上使用的一种钻井流体，其中的添加物对电缆护套材料有不利影响。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种新的电缆，具体如下：
7.一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，本电力电缆的外径范围为32.0mm～36.5mm；本电缆的结构为：由三根线芯和填充绞合构成缆芯(绞合节径比不大于26)，缆芯外依次包覆第一绕包层、内护套、编织层和外护套；(对于泥浆环境来说，该结构使橡皮绝缘的线芯具有较强的抗撞击、抗拉伸、耐磨等优点)
8.每根线芯的结构为：自内而外依次是导体和线芯绝缘层；
9.所述填充为pp绳，缆芯的径向截面为圆形；
10.所述导体是船用第5种导体，导体是镀锡导体；导体的直径范围9.6mm～10.2mm
11.所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成，线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm，最薄处厚度不小于1.16mm，偏心度不大于30％；
12.(上述结构的线芯具有良好的导电性能与柔软性，使橡皮绝缘电缆具有良好的柔性和弹性，对海底海流造成冲击等情况适应良好)
13.所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成，无纺布绕包带的标称厚度范围为0.18～0.22mm，无纺布绕包带的平均重叠率不小于25％，最小重叠率不小于20％；无纺布绕包带的绕包方向与线芯绞合方向相反；此结构使缆芯紧密、不松散。
14.所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成；内护套的平均厚度不大于1.95mm，最薄处厚度不小于1.16mm；
15.所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层；镀锡铜丝的直径范围为0.20～0.28mm，编织密度不小于81.8％；
16.所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成；外护套的平均厚度控
制范围为1.1mm～1.63mm，最薄处厚度不小于0.84mm。
17.两层护套夹一层编织层，能够提高电缆抗拉性能，此结构降低了电缆的柔软性，为克服这些不利影响，需控制编织层编织密度。
18.本电缆结构具有高强度、耐泥浆、耐腐蚀、耐撞击等优点。抗张强度及断裂伸长率满足高强度的要求。外护套是热固性耐泥浆型护套结构提高了耐泥浆、耐腐蚀性能。本电缆的双护套及编织铠装结构以及铠装编织密度，可提高抗冲击性能。
19.作为优选方案，本电缆的结构：
20.本电缆的耐压为0.6/1kv。
21.对于该电缆，具体参数如下：
22.成缆绞合节径比不大于26：
23.导体的外径为9.9mm，构成导体的镀锡铜单丝的外径为0.4mm，导体是由镀锡铜单丝塑束绞构成，其中：股线的节径比是25～30，绞线内层节径比是15～20，绞线外层节径比是14～16；
24.第一绕包层的无纺布绕包带的标称厚度为0.2mm，宽度为30mm；无纺布绕包带的平均重叠率是25％。
25.铠装编织层的镀锡铜丝的直径为0.25mm，编织密度为81.8％。
26.本橡皮绝缘电力电缆在结构优化、材料优化、工艺、优化后,使电缆抗张强度、断裂伸长率、浸油后机械性能、浸溴化钙后机械性能等全部达到挪威nek606标准要求，使电缆具有良好的耐泥浆、耐腐蚀和耐撞击等性能,在长期泥浆环境下，依旧能有效的传输电能，使用安全。
附图说明
27.图1是本电缆的径向截面示意图；
28.图中：导体1、线芯绝缘层2、填充3、第一绕包层4、内护套5、铠装编织层6、外护套7。
具体实施方式
29.下面结合具体实施方式对本技术方案进一步说明如下：
30.参考图1，本适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，本电力电缆的外径范围是32.0mm～36.5mm。本电缆的结构为：由三根线芯和填充3绞合构成缆芯(绞合节径比不大于26)，缆芯外依次包覆第一绕包层4、内护套5、编织层和外护套7；
31.每根线芯的结构为：自内而外依次是导体1和线芯绝缘层2；
32.所述填充为pp绳，缆芯的径向截面为圆形；
33.所述导体是船用第5种导体，导体是镀锡导体；
34.所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料(例如牌号为xj
‑
30c的绝缘料)构成，线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm，最薄处厚度不小于1.16mm，偏心度不大于30％；
35.所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成，无纺布绕包带的标称厚度范围为0.18～0.22mm，无纺布绕包带的平均重叠率不小于25％，最小重叠率不小于20％；无纺布绕包带的绕包方向与线芯绞合方向相反；
36.所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成；内护套的平均厚度
不大于1.95mm，最薄处厚度不小于1.16mm；
37.所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层6；镀锡铜丝的直径范围为0.20～0.28mm，编织密度不小于81.0％；
38.所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成；外护套的平均厚度控制范围为1.1mm～1.63mm，最薄处厚度不小于0.84mm。
39.本例中：
40.内护套和外护套的护套料都是耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料(内护套牌号为few923，外护套牌号为few923)；
41.本例电缆的耐压等级为0.6/1kv。导体的外径为9.9mm，构成导体的镀锡铜单丝的外径为0.4mm，导体的绞合节径比为：股线25～30，内层15～20，外层14～16。线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm，最薄处厚度不小于1.16mm。
42.第一绕包层的无纺布绕包带的标称厚度为0.2mm，宽度为30mm；无纺布绕包带的平均重叠率为25％。内护套的平均厚度不大于1.95mm，最薄处厚度不小于1.16mm。
43.铠装编织层的镀锡铜丝的直径为0.25mm，编织密度为81.8％；
44.外护套的平均厚度为1.1mm～1.63mm，最薄处厚度不小于0.84mm。
45.相较于塑料绝缘电力电缆，橡皮绝缘电力电缆天然地具有很好的柔性和弹性，适用于一些频繁移动电缆以及电缆弯曲程度大的应用场所。本电缆再加以其它结构设计，使本电缆的设计符合挪威nek606标准要求，可用于具有耐油、耐泥浆要求的海上钻井平台使用。
46.挪威nek606标准要求：护套材料采用耐钻井液的shf mud材料，抗张强度和断裂伸长率相对于老化试样数值的变化率应不超过30％，体积膨胀率和重量增加应不超过30％。所有热固性护套电缆应能适应石油生产设备，耐油性能应符合iec60092
‑
360中shf2要求。
47.本电缆综合考虑了耐油，耐泥浆的要求，并满足标准要求。
48.本例电缆经过检测，主要性能参数如下：
49.1.20℃导体电阻不大于0.393ω/km，20℃绝缘电阻常数不小于3670mω
˙
km；
50.2.绝缘热延伸负载下最大伸长率不小于175％，冷却后永久伸长率不小于15％；
51.3.护套热延伸负载下最大伸长率不小于175％，冷却后永久伸长率不小于25％；(抗张，断裂伸长率可以反映强度)；
52.4.100℃，168h浸irm902#油老化后，抗张强度变化率不大于40％，断裂伸长率变化率不大于40％，线性膨胀变化率不大于15％(耐油，抗张，断裂伸长率可以反映强度)；
53.5.100℃，168h浸irm903#油老化后，抗张强度变化率不大于30％，断裂伸长率变化率不大于30％，体积膨胀变化率不大于30％，重量改变变化率不大于30％(耐油，抗张，断裂伸长率可以反映强度)；
54.6.70℃,56d浸溴化钙盐水(水基)老化后，抗张强度变化率不大于25％，断裂伸长率变化率不大于25％，体积膨胀变化率不大于20％，重量改变变化率不大于15％(可反映耐泥浆性能)；
55.7.70℃,56d浸carbeo sea(油基)老化后，抗张强度变化率不大于25％，断裂伸长率变化率不大于25％，体积膨胀变化率不大于20％，重量改变变化率不大于15％(可反映耐泥浆性能及强度)。