CN106782825A - 海水防霉菌无源信号传输电缆 - Google Patents

海水防霉菌无源信号传输电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了海水防霉菌无源信号传输电缆，包括：多芯信号电缆，由多根导体组成，它们大致平行并同向延伸且以一定绞向围绕排流引线绞合；以及防水防霉菌的外护层；和防海水、耐酸碱、耐低温的内护层；内护层设置在外护层内部，双层共挤压包附在多芯信号电缆的外围。本发明通过外护层和内护层的优势互补大大提升了整根电缆各项防海水性能指标；可以在海水中传输毫伏级无源微信号不丢失，可以长时间工作在海水中，不被海水中微生物、霉菌、各种成分侵蚀，减少了由于线缆的问题造成传感器报废的现象。

Description

海水防霉菌无源信号传输电缆
技术领域
本发明涉及海洋信号传输电缆领域，具体的说是一种海水防霉菌无源信号传输电缆。
背景技术
随着科技的进步，人们可探索的海洋深度在不断增加，对在海水中使用的特殊电缆的要求也在进一步提高，由于海水的自然环境比较恶劣，一般的微信号线是无法在海水中使用的，复杂的海水成分尤其是霉菌，使芯线的绝缘电阻慢慢下降，导致微弱的电信号被分流，从而使被测信号幅度减少或消失检测不到，由于霉菌造成的绝缘电阻下降的问题，线缆不能常期稳定的工作于海水中，从而造成传感器报废的现象。
中国专利CN201320010830.3公开的一种耐海水型控制电缆，包括三根导体，三根导体外分别挤塑成型有乙丙橡胶绝缘层构成绝缘线芯，绝缘线芯成品字形平行纵放构成缆芯，缆芯外设有阻水带绕包构成的绕包层，绕包层厚度不小于1.2mm，绕包层的绕包搭盖率不小于40%，绕包层外依次设有氯丁橡胶内护套层、镀锡铜丝编织构成的屏蔽层、聚氯乙烯外护套层，聚氯乙烯外护套层外设有防腐涂层，防腐涂层的厚度不小于0.85mm。本实用新型虽提高了电缆对环境的适应能力，保障电力、通讯传输的稳定，但无法实现无源信号的检测。
中国专利CN201520359009.1公开了一种海洋用超耐腐蚀橡套软电缆，属于电缆技术领域，导体外包裹有包带层，三根导体相切安装，三根导体相切面之间形成通风孔，导体外均匀设置有三条钢丝绳，导体和钢丝绳外设置有填充层，填充层外端设置有内护套，内护套外包裹有外护套。在内护套的铠装层中增加铠装热电偶，铠装热电阻，铠装加热器解决了电缆温度检测、信号传输、电缆加热的问题；内护套上设有镀锡铜丝金属屏蔽层，具有良好的屏蔽性能和抗干扰性能，极大的提高了电缆的屏蔽性能，具有优良抗外电磁场干扰及不产生对外干扰，但该线缆防水防霉菌性能不好，防海水、防酸碱、防盐类侵蚀的性能差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了解决海水中无法传输微信号，霉菌、各类盐、其他溶解物造成的绝缘电阻下降，造成线材及传感器报废的不足，提供一种在海水中传输由传感器检测到海洋中轻微物理变化而产生的微小电流信号，长时间耐海水腐蚀、耐海洋生物腐蚀的海水防霉菌无源信号传输电缆。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
海水防霉菌无源信号传输电缆，包括：
多芯信号电缆，由多根导体组成，它们大致平行并同向延伸且以一定绞向围绕排流引线绞合；
以及防水防霉菌的外护层；
和防海水、耐酸碱、耐低温的内护层；
内护层设置在外护层内部，双层共挤压包附在多芯信号电缆的外围。
以下是本发明对上述方案的进一步优化：
多根导体在圆周方向均匀排布并相邻贴合。
进一步优化：该传输电缆的工作电压为300V。
进一步优化：多芯信号电缆外围与内护层之间缠绕有屏蔽电磁杂波的屏蔽层。
进一步优化：所述屏蔽层为锡箔绕包，可以隔断海洋中来自不同方向的电磁杂波。
进一步优化：多芯信号电缆的中心设置有抗拉力填充物，所述抗拉力填充物为凯夫拉丝，具有耐热性、耐腐蚀性，提高线缆抗拉强度至40公斤或根据要求提升至更大拉力强度。
进一步优化：所述外护层为高分子防水防霉菌的TPV材料制成，为高分子防水防霉菌混合材料护层；所述护套为防海水、耐酸碱、耐低温的TPU材料制成，所述TPU的工作温度为-50℃至80℃，确保电缆可以在寒冷水域工作。
进一步优化：所述导体为0.3平方毫米的镀锡绝缘铜丝，4芯0.3平方毫米的镀锡绝缘铜丝围绕着0.3平方毫米排流引线，以一定的绞向绞合，所述排流引线为0.3平方毫米镀锡裸线，引走干扰信号。
所述每根导体的外围均设置有由高分子防水材料PE制成的绝缘层。
本发明通过外护层和内护层的优势互补大大提升了整根电缆各项防海水性能指标；可以在海水中传输毫伏级无源微信号不丢失，可以长时间工作在海水中，不被海水中微生物、霉菌、各种成分侵蚀，简化电缆内部结构，减少内部辅助防水成分，节约成本，增加电缆可靠性，完全可以解决由霉菌造成的绝缘电阻下降的问题，从而保证线缆可以常期稳定的工作于海水中，减少了由于线缆的问题造成传感器报废的现象。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
附图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：1-外护层；2-内护层；3-导体；4-绝缘层；5-屏蔽层；6-抗拉力填充；7-排流引线。
具体实施方式
实施例，如图1所示，海水防霉菌无源信号传输电缆，包括防水防霉菌的外护层1，外护层1内部设置有防海水、耐酸碱、耐低温内护层2，内护层2内设有多芯信号电缆，多芯信号电缆为多个导体3围绕着排流引线7以一定绞向绞合成的线缆。
多芯信号电缆外围缠绕有屏蔽电磁杂波的屏蔽层5，多芯信号电缆的中心设置有抗拉力填充物6，外护层1和内护层2双层共挤压包附在多芯信号电缆的屏蔽层的外围形成海水防霉菌无源信号传输电缆。
所述外护层1为高分子防水防霉菌的TPV材料制成，为高分子防水防霉菌混合材料护层。
所述护套2为防海水、耐酸碱、耐低温的TPU材料制成，该传输电缆的工作电压为300V。
所述TPU的工作温度为-50℃至80℃，确保电缆可以在寒冷水域工作。
所述屏蔽层5为锡箔绕包，可以隔断海洋中来自不同方向的电磁杂波。
所述导体3为0.3平方毫米的镀锡绝缘铜丝，4芯0.3平方毫米镀锡绝缘铜丝围绕着0.3平方毫米排流引线7，以一定的绞向绞合而成线缆。
所述排流引线7为镀锡裸线，0.3平方毫米镀锡祼线当做拍流线之用，引走干扰信号。
所述导体3上均设置有由高分子防水材料PE制成的绝缘层4。
所述抗拉力填充物6为凯夫拉丝，具有耐热性、耐腐蚀性，提高线缆抗拉强度至40公斤或根据要求提升至更大拉力强度。
本发明通过外护层和内护层的优势互补大大提升了整根电缆各项防海水性能指标，可以在海水中传输毫伏级无源微信号不丢失，可以长时间工作在海水中，不被海水中微生物、霉菌、各种成分侵蚀；
简化电缆内部结构，减少内部辅助防水成分，节约成本，增加电缆可靠性，完全可以解决由霉菌造成的绝缘电阻下降的问题，从而保证线缆可以常期稳定的工作于海水中，减少了由于线缆的问题造成传感器报废的现象。
以下是电缆内护层性能的检测报告
1、抗化学耐老化测试数据
将其制成拉伸试验棒，在80°C下退火15小时，然后进行试验如下：
（1）热老化试验：100°C加热7天
（2）耐酸性：10%盐酸浸泡在室温7天，10%硫酸浸泡在室温7天
（3）耐碱性：10%火碱浸泡在室温7天
测试结果：
抗化学耐老化测试结果：
海水防霉菌电缆外皮分别在100度热水中和硫酸、盐酸、火碱溶液中7天后测试结果：
1. 具有良好的耐老化性能；
2. 抗拉强度可以保留96%；
3. 硬度、断裂伸长率、弹性模量等参数实验前后保持稳定。
4． 外皮具有良好的耐酸碱效果，各项机械性能在化学测试后如，硫酸、盐酸、火碱环境下，浸泡测试后，各项数据保持稳定，详细参数见上表。
2、耐水解测试数据
水解环境 温度：70℃ 湿度：95%R.H.
电缆外皮在70度热水中浸泡
1.各项性能在前四周有所提升
2.从第五周开始，略微有所下降，并保持稳定。
如果该电缆在正常状态下使用，例如淡水、海水中，使用寿命将会成倍增加，各项物理性能将长年保持稳定不变。
2014年9月10日至2016年9月10日，在东方海洋烟台分站，在现场海深100米的条件下，进行实际使用连续工作2年，护套无渗漏，各项指标均工作正常。
海水里有惊人的压强，深度每增加10m，压强就要增加1.03×105Pa，此实验结果也证实，海水防霉菌无源信号传输电缆可以长时间工作在海水中不渗水，不生霉菌。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明方案的范围内。

Claims (12)

1.海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于包括：
多芯信号电缆，由多根导体组成，它们大致平行并同向延伸且以一定绞向围绕排流引线绞合；
以及防水防霉菌的外护层；
和防海水、耐酸碱、耐低温的内护层；
内护层设置在外护层内部，双层共挤压包附在多芯信号电缆的外围。
2.根据权利要求1所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：多根导体在圆周方向均匀排布并相邻贴合。
3.根据权利要求1所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：
该传输电缆的工作电压为300V。
4.根据权利要求1所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：多芯信号电缆外围与内护层之间缠绕有屏蔽电磁杂波的屏蔽层。
5.根据权利要求4所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：所述屏蔽层为锡箔绕包，可以隔断海洋中来自不同方向的电磁杂波。
6.根据权利要求1所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：多芯信号电缆的中心设置有抗拉力填充物。
7.根据权利要求6所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：
所述抗拉力填充物为凯夫拉丝。
8.根据权利要求1所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：所述外护层为高分子防水防霉菌的TPV材料制成，为高分子防水防霉菌混合材料护层。
9.根据权利要求1所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：
所述护套为防海水、耐酸碱、耐低温的TPU材料制成，所述TPU的工作温度为-50℃至80℃，确保电缆可以在寒冷水域工作。
10.根据权利要求1所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：所述导体为0.3平方毫米的镀锡绝缘铜丝，4芯的镀锡绝缘铜丝围绕着排流引线，以一定的绞向绞合。
11.根据权利要求1所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：所述排流引线为0.3平方毫米镀锡裸线，引走干扰信号。
12.根据权利要求1所述的海水防霉菌无源信号传输电缆，其特征在于：所述每根导体的外围均设置有由高分子防水材料PE制成的绝缘层。
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