CN101707071A - 海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电缆领域内的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，包括缆芯，缆芯由四组呈矩形分布的单元电缆连同其外周的填充材料一起绞合而成；每一单元电缆由带有绝缘层的芯线导体、单元屏蔽层、单元绕包层和内引流线组成，单元屏蔽层绕包于对绞的带有绝缘层的芯线导体外，内引流线设置于单元屏蔽层内侧，单元绕包层绕包于单元屏蔽层外；缆芯外设有内绕包层，内绕包层外设有由铝箔聚酯复合带绕包成的总屏蔽层，总屏蔽层内侧设有外引流线，总屏蔽层外设有外绕包层，外绕包层外设有内护套，内护套外设有镀锡铜丝编织成的铠装层，铠装层外设有外护套。该电缆结构紧凑、敷设方便，占据的空间小，整体性能优越，可安全用于海洋工程中。

Description

海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆
技术领域
本发明涉及一种电缆，特别涉及一种船舶及海洋工程用的多功能电缆。
背景技术
由于船舶及海洋工程中，电缆的敷设环境狭小，使用环境和场所具有潮湿、多盐、电磁干扰大的特点，因此，对使用的电缆要求较高，现有技术中，船舶及海洋工程使用的仪表电缆一般由多根分开设置，独立布线，这样占据的空间较大，电缆的保护薄弱，使用可靠性较差。由于不同作用的多路仪表信号复合在一根整体的电缆中时，相互之间的磁场和电场相互干扰，导致信号线上的损耗大，信号容易丢失，使得现有技术中没有将多路仪表信号复合在一根电缆中的做法，其根本原因，在于电磁信号的相互干扰，使得电缆整体的性能达不到电磁兼容性等电气要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其可以将多路仪表信号电缆复合在一根电缆中，并能安全运行。
为实现上述目的，本发明提供的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，包括缆芯，缆芯由四组呈矩形分布的单元电缆连同其外周设置的填充材料一起绞合而成；每一单元电缆由带有绝缘层的芯线导体、单元屏蔽层、单元绕包层和内引流线组成，单元屏蔽层由铝箔聚酯复合带绕包于对绞的带有绝缘层的芯线导体外而成，内引流线设置于单元屏蔽层内侧，单元绕包层绕包于单元屏蔽层外；缆芯外设有内绕包层，内绕包层外设有由铝箔聚酯复合带绕包成的总屏蔽层，总屏蔽层内侧设有外引流线，总屏蔽层外设有外绕包层，外绕包层外设有内护套，内护套外设有镀锡铜丝编织成的铠装层，铠装层外设有外护套。
本发明中，将四组用于传递仪表信号的单元电缆绞合在一起，各组单元电缆中分别设置单元屏蔽层和内引流线，使得对绞线之间的信号无相互干扰；使用时，内引流线可靠接地，保证单元屏蔽层各处对地电势为零，使传递信号稳定，在单元屏蔽层外设单元绕包层，确保单元屏蔽层结构稳定，相互之间电气隔绝；总屏蔽层可屏蔽外场，其自身通过外引流线可靠接地，避免外界的电磁信号对内场造成影响；内护套和外护套起保护、阻燃、绝缘等作用，加强了电缆的防护和绝缘性能，铠装层加强了电缆的机械强度，使其抗拉、抗压、耐折弯，同时，铠装层也具有一定的屏蔽作用；本发明通过材料和结构上的协同作用，使其整体性能得到提升，与现有技术相比，其结构紧凑、敷设方便，占据的空间小，整体性能优越，可安全用于海洋工程中。
为保证电缆整体柔软，每一芯线导体由7根镀锡铜丝绞合而成，绞合的节径比为12-15。采用7根镀锡铜丝绞合，其自然分布为一根在中心，六根位于外周，结构紧凑，绞合节径比为12-15，可使芯线导体富有韧性。
本发明所述的铝箔聚酯复合带包括紧密相连的铝层和聚酯层，其中，铝层向内设置，相应的内引流线或外引流线与铝层多点接触.上述结构，使铝箔聚酯复合带同时具有一定绕包束缚作用，同时，还能屏蔽，引流线与铝层多点接触，保证了单元屏蔽层和总屏蔽层能可靠接地，在电缆长度方向上，单元屏蔽层和总屏蔽层各处电势相等.
作为本发明的进一步改进，带有绝缘层的芯线导体绞合成的对绞线的绞合节距为100-120mm。相邻对绞线的节距宜各不相同。上述绞合方式，使电缆的韧性好，抗拉伸，对绞线的节距各不相同，使得产生的电磁场的峰谷相错，避免相互干扰。
为保证屏蔽效果，所述单元屏蔽层的绕包搭盖率为30-45％。
为保证结构稳定，绕包可靠，所述单元绕包层、内绕包层和外绕包层由聚酯薄膜绕包而成，绕包时的搭盖率为25％-30％。
为保证外引流线和内引流线柔软，所述外引流线和内引流线由7根直径0.37mm的镀锡单丝绞合而成。
所述内护套、外护套可采用耐油泥交联低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤包形成。上述材料可使电缆具有耐油，燃烧时低烟、且无有毒气体产生，具有阻燃作用。
所述铠装层由标称直径0.3mm的镀锡铜丝采用二上二下结构编织而成，编织角度35°-65°，编织覆盖率大于95％。上述结构可保证编织的铠装层外表平整圆滑，铠装层为恶劣环境下的敷设、运行提供可靠的机械保护，另一方面依靠铜丝的非磁性增强电缆的屏蔽性能，使得电缆满足电磁兼容要求，电缆内外互不干扰，将电缆的传输信号和周围环境的干扰信号隔离，防止电磁干扰。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中，1芯线导体，2绝缘层，3内引流线，4单元屏蔽层，5单元绕包层，6内绕包层，7总屏蔽层，8外绕包层，9内护套，10铠装层，11外护套，12外引流线，13填充材料。
具体实施方式
如图1所示，为海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，包括缆芯，缆芯由四组呈矩形分布的单元电缆连同其外周设置的填充材料13一起绞合而成；填充材料由高阻燃聚烯烃包裹聚丙烯网状撕裂纤维制成，每一单元电缆由带有绝缘层2的芯线导体1、单元屏蔽层4、单元绕包层5和内引流线3组成，单元屏蔽层4由铝箔聚酯复合带绕包于对绞的带有绝缘层2的芯线导体1外而成，单元屏蔽层4的绕包搭盖率为30-45％，每一芯线导体1由7根镀锡铜丝绞合而成，绞合的节径比为12-15；内引流线3设置于单元屏蔽层4内侧，单元绕包层5绕包于单元屏蔽层4外；带有绝缘层2的芯线导体1绞合成的对绞线的绞合节距为100-120mm；相邻对绞线的节距各不相同；缆芯外设有内绕包层6，内绕包层6外设有由铝箔聚酯复合带绕包成的总屏蔽层7，总屏蔽层7内侧设有外引流线12，总屏蔽层7外设有外绕包层8，外绕包层8外设有内护套9，内护套9外设有镀锡铜丝编织成的铠装层10，铠装层10由标称直径0.3mm的镀锡铜丝采用二上二下结构编织而成，编织角度35°-65°，编织覆盖率大于95％；铠装层10外设有外护套11，所述内护套9、外护套11采用耐油泥交联低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤包形成.铝箔聚酯复合带由紧密相连的铝层和聚酯层组成，其中，铝层向内设置，相应的内引流线3或外引流线12与铝层多点接触，铝箔聚酯复合带中铝层和聚酯层的厚度分别为0.015mm和0.025mm；所述单元绕包层5、内绕包层6和外绕包层8由聚酯薄膜绕包而成，绕包时的搭盖率为25％-30％；外引流线12和内引流线3分别由7根直径0.37mm的镀锡单丝绞合而成.
用作接地的内引流线和外引流线的绞合镀锡铜导体的导体电阻不大于42.5Ω/km。
制成的电缆的耐油防泥浆性能如下表：
浸入溶液 温度 时间   抗拉强度变化率   断裂伸长率变化率   体积膨胀率   重量增加率
  矿物油IRM 903 100℃ 7天 30％ 30％ 30％ 30％
  溴化钙溶液   70℃   56天   25％   25％   20％   15％
  油基钻液   70℃   56天   25％   25％   20％   15％
该电缆的电气参数为：
  芯线导体截面积 mm2 0.75 1.0 1.5 2.5
  工作电容(1kHZ)   ρF/m   ≤70   ≤70   ≤75   ≤90
  电容不平衡   ρF/m   ≤1   ≤1   ≤1   ≤1
  分布电感(1kHZ)   μH/m   ≤0.6   ≤0.6   ≤0.6   ≤0.6
  感阻比   μH/Ω   ≤25   ≤25   ≤35   ≤50
  电磁干扰感应电压(干扰磁场400A/m)   mV   ≤5   ≤5   ≤5   ≤5
  静电感应电压(静电电压20kV)   V   ≤1   ≤1   ≤1   ≤1
  辐射场透入强度(干扰场200MHZ，120dB)   dB   ≤66   ≤66   ≤66   ≤66
通过上列表格可知，本发明的电缆抗干扰性强、外电磁场难以穿透进入电缆内部，分布电感低，能更好地传递仪表信号。

Claims (10)

1.海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：包括缆芯，缆芯由四组呈矩形分布的单元电缆连同其外周设置的填充材料一起绞合而成；每一单元电缆由带有绝缘层的芯线导体、单元屏蔽层、单元绕包层和内引流线组成，单元屏蔽层由铝箔聚酯复合带绕包于对绞的带有绝缘层的芯线导体外而成，内引流线设置于单元屏蔽层内侧，单元绕包层绕包于单元屏蔽层外；缆芯外设有内绕包层，内绕包层外设有由铝箔聚酯复合带绕包成的总屏蔽层，总屏蔽层内侧设有外引流线，总屏蔽层外设有外绕包层，外绕包层外设有内护套，内护套外设有镀锡铜丝编织成的铠装层，铠装层外设有外护套。
2.根据权利要求1所述的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：每一芯线导体由7根镀锡铜丝绞合而成，绞合的节径比为12-15。
3.根据权利要求1所述的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：所述铝箔聚酯复合带包括紧密相连的铝层和聚酯层，其中，铝层向内设置，相应的内引流线或外引流线与铝层多点接触。
4.根据权利要求1所述的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：带有绝缘层的芯线导体绞合成的对绞线的绞合节距为100-120mm。
5.根据权利要求4所述的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：相邻对绞线的节距各不相同。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：所述单元屏蔽层的绕包搭盖率为30-45％。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：所述单元绕包层、内绕包层和外绕包层由聚酯薄膜绕包而成，绕包时的搭盖率为25％-30％。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：所述外引流线和内引流线由7根直径0.37mm的镀锡单丝绞合而成。
9.根据权利要求1-5任意一项所述的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：所述内护套、外护套采用耐油泥交联低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤包形成。
10.根据权利要求1-5任意一项所述的海洋工程用低烟无卤轻型本安仪表软电缆，其特征在于：所述铠装层由标称直径0.3mm的镀锡铜丝采用二上二下结构编织而成，编织角度35°-65°，编织覆盖率大于95％。
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