CN104143390B - 一种深水密封橡套电缆的制造工艺 - Google Patents

一种深水密封橡套电缆的制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了本一种深水密封橡套电缆的制造工艺，电缆导体采用7股软铜线绞合导体并涂覆密封胶水，绝缘采用辐照交联乙丙橡胶绝缘，成缆缆芯绞合用阻水胶填实芯线间的缝隙，成缆绕包阻水包带，挤包辐照交联氯丁橡皮内护套，涂覆密封胶水的镀锡软铜线编织护套加强层，最后挤包辐照交联氯丁橡胶护套。该电缆纵向水密性能可靠、柔软性好、耐海水腐蚀、耐深水水压，在具有一定水压条件下可正常保持电力传输及控制信号传输的可靠性。可用于水下舰艇电气仪表、配电装置，海洋事业，水下设备及海洋探测系统，海下开采设备上的电缆传输及控制信号传输。

Description

一种深水密封橡套电缆的制造工艺
技术领域
本发明专利涉及一种深水密封橡套电缆的制造工艺，属于电线电缆技术领域。深水密封橡套电缆主要用于水下舰艇电气仪表、配电装置的信号传输、控制和测量系统中。
背景技术
随着科技的不断发展，水密系列电缆是在水下和海洋技术领域当中不可或缺的信息传输用元器件。水密电缆主要运用于水下舰艇电气仪表、配电装置的信号传输、控制和测量系统之中，是连接舰内电力、控制系统的关键元器件，它既要保证正常状况下提供电力传输和控制信号传输的可靠性，又要保证事故状况下水密电缆水下舰艇或装置的安全，所以水密电缆本身具有优良的电气性能、可靠的水密性能及优异的耐海水腐蚀性。深水密封橡套电缆的研制解决了具有水密要求的电力传输和控制及通信传输问题，满足深水下电力系统、控制及通信系统的重要需要。
发明内容
本发明专利在于提供一种深水密封橡套电缆的制造工艺，成功的解决了电缆纵向水密性不足的问题，使得电缆具有优异的水密性，在一定水压条件下可正常保持电力传输及控制信号传输的可靠性。
本发明的方案如下：一种深水密封橡套电缆，包括7股绞合的软铜线导体，在所述导体外挤包辐照交联乙丙橡胶绝缘层构成绝缘线芯，在绝缘芯线绞合成缆时用阻水胶填实芯线间的缝隙形成阻水层，在成缆缆芯外绕包阻水包带，在阻水包带外挤包辐照交联氯丁橡皮内护套，在内护套外用镀锡软铜线编织护套加强层并涂覆密封胶水，最外层挤出辐照交联氯丁橡胶外护套。
进一步，所述挤包辐照交联乙丙橡胶绝缘层的绝缘厚度为0.8～1.4mm。
进一步，所述挤包辐照交联氯丁橡皮内护套的护套厚度为1.3～1.5mm。
进一步，所述挤包辐照交联氯丁橡皮外护套的护套厚度2.0～3.5mm。
上述深水密封橡套电缆，其制造工艺如下：
步骤1：采用7股软铜线，按照“1+6”的排列方式进行正规绞合得到导体，其绞向为左向，并在绞制拉模口涂覆阻水胶，密实填实软铜线间缝隙；
步骤2：将辐照乙丙橡胶料在50±5℃下烘干2小时后注入塑料单螺杆挤塑机完成辐照交联乙丙橡胶绝缘层的挤包，制得绝缘线芯；在所述塑料单螺杆挤塑机中采用挤压式模具，挤塑机进料口温度设置为100±10℃，挤塑机机头温度设置为160±10℃，在挤塑机进料口与挤塑机机头之间的螺杆加热区，温度设置为阶梯式升高；针对绝缘线芯自冷却槽中的出线，设置6kV的试验电压对所述绝缘线芯上的绝缘层进行在线火花试验；
步骤3：将绝缘芯线绞合成缆时用阻水胶填实芯线间的缝隙，成缆采用小节距绞合成缆，保证了线芯结构稳定，电缆柔软性好，保证了电缆整体密封性；
步骤4：在成缆缆芯外绕包双面阻水包带，利用阻水带表面的粗糙性及与氯丁橡胶材料的良好的黏结性，保证了电缆整体密封效果；
步骤5：将辐照氯丁橡胶料在60±5℃下烘干2小时后注入塑料单螺杆挤塑机完成挤包辐照交联氯丁橡皮内护套；在所述塑料单螺杆挤塑机中采用挤压式模具，挤塑机进料口温度设置为105±10℃，挤塑机机头温度设置为160±10℃，在挤塑机进料口与挤塑机机头之间的螺杆加热区，温度设置为阶梯式升高；
步骤6：在内护套外用镀锡软铜线编织护套加强层并涂覆密封胶水；采用24锭高速编织机，采用上下同步编织，在编织出模口处涂覆阻水胶，保持电缆整体密封效果；
步骤7：将辐照氯丁橡胶料在60±5℃下烘干2小时后注入塑料单螺杆挤塑机完成挤包辐照交联氯丁橡皮外护套；在所述塑料单螺杆挤塑机中采用挤压式模具，挤塑机进料口温度设置为105±10℃，挤塑机机头温度设置为160±10℃，在挤塑机进料口与挤塑机机头之间的螺杆加热区，温度设置为阶梯式升高；
步骤8：将电缆进行电子辐照，辐照剂量为18Mrad，考虑到护套厚度较厚，辐照时的电子电压应该达到1.5Mev以上；辐照过程中需要冷水冷却，以免护套材料发生起泡现象；成缆。
本发明的有益效果：
1、优良的纵向水密性：深水密封橡套电缆通过对普通阻水密封材料的改进，在阻水材料中填入交联聚丙烯酸钠，密封胶胶内的交联聚丙烯酸钠盐在遇水后可以吸水膨胀，形成凝胶，从而保证了电缆纵向水密性能的可靠性；深水密封橡套电缆由于氯丁橡胶材料与芯线不易紧密黏结在一起，可导致电缆的外护套与芯线之间产生细微的空隙，在高水压下可能导致水密性失效。本项目产品挤出外护套之前在芯线外绕包一层阻水带，利用阻水带表面的粗糙性及与氯丁橡胶材料的良好的黏结性，可以使电缆芯线和氯丁橡胶外护套可靠黏结，保证了外护套与芯线之间的水密性能和电缆整体的一致性。
2、电缆柔软性好：电缆在设计过程充分考虑到了柔软性，所以在导体绞合及成缆节距上均采用小节径比的节距进行绞合，导体的节径比控制在10～14倍之间，电缆芯线绞合节距控制在9～13倍节径比之间，有效地提高了电缆的柔软度。
3、耐海水腐蚀性、耐磨性好：深水密封橡套电缆采用辐照交联氯丁橡皮护套材料，该材料经辐照后，使原本具有塑性特性的相对独立的链状结构材料变成不具有塑性特性的三维网状结构材料，从而极大提高了护套的机械物理性能，其耐磨、耐海水腐蚀、抗开裂、耐老化、使用寿命等性能有了极大的提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种深水密封橡套电缆，包括7股绞合的软铜线导体1，在所述导1体外挤包辐照交联乙丙橡胶绝缘层2构成绝缘线芯，在绝缘芯线绞合成缆时用阻水胶填实芯线间的缝隙形成阻水层3，在成缆缆芯外绕包阻水包带4，在阻水包带4外挤包辐照交联氯丁橡皮内护套5，在内护套外5用镀锡软铜线编织护套加强层6并涂覆密封胶水，最外层挤出辐照交联氯丁橡胶外护套7。
所述挤包辐照交联乙丙橡胶绝缘层2的绝缘厚度为0.8～1.4mm。所述挤包辐照交联氯丁橡皮内护套5的护套厚度为1.3～1.5mm。所述挤包辐照交联氯丁橡皮外护套7的护套厚度2.0～3.5mm。
上述深水密封橡套电缆，其制造工艺如下：
步骤1：采用7股软铜线，按照“1+6”的排列方式进行正规绞合得到导体，其绞向为左向，并在绞制拉模口涂覆阻水胶，密实填实软铜线间缝隙；
步骤2：将辐照乙丙橡胶料在50±5℃下烘干2小时后注入塑料单螺杆挤塑机完成辐照交联乙丙橡胶绝缘层的挤包，制得绝缘线芯；在所述塑料单螺杆挤塑机中采用挤压式模具，挤塑机进料口温度设置为100±10℃，挤塑机机头温度设置为160±10℃，在挤塑机进料口与挤塑机机头之间的螺杆加热区，温度设置为阶梯式升高；针对绝缘线芯自冷却槽中的出线，设置6kV的试验电压对所述绝缘线芯上的绝缘层进行在线火花试验；
步骤3：将绝缘芯线绞合成缆时用阻水胶填实芯线间的缝隙，成缆采用小节距绞合成缆，保证了线芯结构稳定，电缆柔软性好，保证了电缆整体密封性；
步骤4：在成缆缆芯外绕包双面阻水包带，利用阻水带表面的粗糙性及与氯丁橡胶材料的良好的黏结性，保证了电缆整体密封效果；
步骤5：将辐照氯丁橡胶料在60±5℃下烘干2小时后注入塑料单螺杆挤塑机完成挤包辐照交联氯丁橡皮内护套；在所述塑料单螺杆挤塑机中采用挤压式模具，挤塑机进料口温度设置为105±10℃，挤塑机机头温度设置为160±10℃，在挤塑机进料口与挤塑机机头之间的螺杆加热区，温度设置为阶梯式升高；
步骤6：在内护套外用镀锡软铜线编织护套加强层并涂覆密封胶水；采用24锭高速编织机，采用上下同步编织，在编织出模口处涂覆阻水胶，保持电缆整体密封效果；
步骤7：将辐照氯丁橡胶料在60±5℃下烘干2小时后注入塑料单螺杆挤塑机完成挤包辐照交联氯丁橡皮外护套；在所述塑料单螺杆挤塑机中采用挤压式模具，挤塑机进料口温度设置为105±10℃，挤塑机机头温度设置为160±10℃，在挤塑机进料口与挤塑机机头之间的螺杆加热区，温度设置为阶梯式升高；
步骤8：将电缆进行电子辐照，辐照剂量为18Mrad，考虑到护套厚度较厚，辐照时的电子电压应该达到1.5Mev以上；辐照过程中需要冷水冷却，以免护套材料发生起泡现象；成缆。
本发明深水密封橡套电缆结构及性能指标如表1所列：
表1
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种深水密封橡套电缆的制造工艺，其特征在于，步骤如下：
步骤1：采用7股软铜线，按照“1+6”的排列方式进行正规绞合得到导体（1），其绞向为左向，并在绞制拉模口涂覆阻水胶，密实填实软铜线间缝隙；导体的节径比控制在10～14倍之间；
步骤2：将辐照乙丙橡胶料在50±5℃下烘干2小时后注入塑料单螺杆挤塑机完成辐照交联乙丙橡胶绝缘层（2）的挤包，制得绝缘线芯；在所述塑料单螺杆挤塑机中采用挤压式模具，挤塑机进料口温度设置为100±10℃，挤塑机机头温度设置为160±10℃，在挤塑机进料口与挤塑机机头之间的螺杆加热区，温度设置为阶梯式升高；针对绝缘线芯自冷却槽中的出线，设置6kV的试验电压对所述绝缘线芯上的绝缘层进行在线火花试验；
步骤3：将绝缘芯线绞合成缆时用阻水胶（3）填实芯线间的缝隙，成缆采用小节距绞合成缆，保证了线芯结构稳定，电缆柔软性好，保证了电缆整体密封性；电缆芯线绞合节距控制在9～13倍节径比之间；
步骤4：在成缆缆芯外绕包双面阻水包带（4），利用阻水带表面的粗糙性及与氯丁橡胶材料的良好的黏结性，保证了电缆整体密封效果；
步骤5：将辐照氯丁橡胶料在60±5℃下烘干2小时后注入塑料单螺杆挤塑机完成挤包辐照交联氯丁橡皮内护套（5）；在所述塑料单螺杆挤塑机中采用挤压式模具，挤塑机进料口温度设置为105±10℃，挤塑机机头温度设置为160±10℃，在挤塑机进料口与挤塑机机头之间的螺杆加热区，温度设置为阶梯式升高；
步骤6：在内护套（5）外用镀锡软铜线编织护套加强层（6）并涂覆密封胶水；采用24锭高速编织机，采用上下同步编织，在编织出模口处涂覆阻水胶，保持电缆整体密封效果；
步骤7：将辐照氯丁橡胶料在60±5℃下烘干2小时后注入塑料单螺杆挤塑机完成挤包辐照交联氯丁橡皮外护套（7）；在所述塑料单螺杆挤塑机中采用挤压式模具，挤塑机进料口温度设置为105±10℃，挤塑机机头温度设置为160±10℃，在挤塑机进料口与挤塑机机头之间的螺杆加热区，温度设置为阶梯式升高；
步骤8：将电缆进行电子辐照，辐照剂量为18Mrad，考虑到护套厚度较厚，辐照时的电子电压应该达到1.5Mev以上；辐照过程中需要冷水冷却，以免护套材料发生起泡现象；成缆。
2.根据权利要求1所述的一种深水密封橡套电缆的制造工艺，其特征在于，生产的电缆包括7股绞合的软铜线导体（1），在所述导体（1）外挤包辐照交联乙丙橡胶绝缘层（2）构成绝缘线芯，在绝缘芯线绞合成缆时用阻水胶填实芯线间的缝隙形成阻水层（3），在成缆缆芯外绕包阻水包带（4），在阻水包带（4）外挤包辐照交联氯丁橡皮内护套（5），在内护套（5）外用镀锡软铜线编织护套加强层（6）并涂覆密封胶水，最外层挤出辐照交联氯丁橡胶外护套（7）。
3.根据权利要求2所述的一种深水密封橡套电缆的制造工艺，其特征是所述挤包辐照交联乙丙橡胶绝缘层（2）的绝缘厚度为0.8～1.4mm。
4.根据权利要求2或3所述的一种深水密封橡套电缆的制造工艺，其特征是所述挤包辐照交联氯丁橡皮内护套（5）的护套厚度为1.3～1.5mm。
5.根据权利要求2或3所述的一种深水密封橡套电缆的制造工艺，其特征是所述挤包辐照交联氯丁橡皮外护套（7）的护套厚度2.0～3.5mm。
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