CN109830342A - 岸电用光电复合缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种岸电用光电复合缆,其要点是:包括主线芯、地线芯导体、回路控制线芯、光缆、内填充层、加强层和外护套。3根主线芯、地线芯导体、回路控制线芯和光缆绞合成缆,地线芯导体、回路控制线芯和光缆分别位于相邻的2根主线芯外的间隙中。内填充层挤包在成缆的3根主线芯、地线芯导体、回路控制线芯和光缆外。加强层设置在内填充层外。外护套挤包在加强层外。
Description
技术领域
本发明属于电力电缆技术领域,具体涉及一种用于船舶岸电系统中的光电复合缆。
背景技术
船舶电站,是指船舶上将机械能转换成电能并对其进行监视、控制、测量、分配和保护的装置。船舶电站是由原动机、发电机(组合成发电机组)及配电板组成的。发电机组是把动能转化为电能的装置,通过配电板来进行控制及分配。带动发电机运转的原动机可为柴油机、汽轮机或燃气轮机,相应的发电机组称为柴油发电机组、汽轮发电机组或燃气轮机发电机组。柴油发电机组工作效率高、油耗低、轻便、启动快,操纵方便,维护简单,附属设备较少,是船上使用最多、最普遍的发电机组。但是柴油发电机组在工作过程中会排放大量污染物,主要成分是二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物,当船舶停靠码头时,如继续采用船舶柴油发电机组发电,来满足船舶的日常用电需求,不仅要消耗大量的能源,而且还会对周边环境造成严重污染。为了减少船舶靠岸后的能源消耗和污染问题,船舶和岸上的电源设备之间通常采用电缆连接,主要提供船舶日常使用的电力,降低能耗和污染问题。现有的电缆连接,多采用低压电缆,适合小型的船舶,但是针对大型船舶的大电力需求,目前还没有相应的6/10kV电缆用于船舶岸电系统中。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单,用于船舶和岸上的电源设备之间进行连接,为安全船舶用电终端进行供电的抗弯曲、耐UV性较好的电压等级6/10kV的岸电用光电复合缆。
实现本发明目的的基本技术方案是:一种岸电用光电复合缆,其结构特点是:包括主线芯、地线芯导体、回路控制线芯、光缆、内填充层、加强层和外护套。主线芯有3根,3根主线芯的结构相同,均包括导体、第一屏蔽层、绝缘层和第二屏蔽层。第一屏蔽层、绝缘层和第二屏蔽层采用三层共挤挤包在导体外。地线芯包括地线芯导体和地线芯绕包层。地线芯绕包层由半导电尼龙带绕包在地线芯导体外。回路控制线芯包括7根控制线芯、控制线芯填充条、控制线芯第一绕包层、控制线芯屏蔽层和控制线芯第二绕包层。7根控制线芯的结构相同,均包括控制线芯导体和控制线芯绝缘层。控制线芯绝缘层采用氟塑料或热塑性聚酯弹性体材料挤包在控制线芯导体外。7根控制线芯围绕控制线芯填充条绞合成缆。控制线芯第一绕包层采用聚酯带绕包在成缆的7根控制线芯外。控制线芯屏蔽层才采用镀锡铜丝编织在控制线芯第一绕包层外。控制线芯第二绕包层采用半导电尼龙带绕包在控制线芯屏蔽层外。3根主线芯、地线芯导体、回路控制线芯和光缆绞合成缆,地线芯导体、回路控制线芯和光缆分别位于相邻的2根主线芯外的间隙中。内填充层挤包在成缆的3根主线芯、地线芯导体、回路控制线芯和光缆外。加强层设置在内填充层外。外护套挤包在加强层外。
以上述基本技术方案为基础的技术方案是:内填充层采用氯丁橡皮材料制成。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是:加强层采用芳纶丝编织在内填充层外。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是:外护套采用氯丁橡皮材料挤包在加强层外。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是:主线芯的第一屏蔽层为导体屏蔽层,第一屏蔽层由可硫化型半导电材料制成。所述绝缘层采用乙丙橡皮材料。所述第二屏蔽层为绝缘屏蔽层,第二屏蔽层由可硫化型半导电材料制成。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是:控制线芯第一绕包层采用聚酯带绕包在成缆的7根控制线芯外。控制线芯屏蔽层才采用镀锡铜丝编织在控制线芯第一绕包层外。控制线芯第二绕包层采用半导电尼龙带绕包在控制线芯屏蔽层外。
以上述各相应技术方案为基础的技术方案是:光缆包括6根光纤、光纤填充条和光纤护套。光纤填充条采用氯丁橡皮材料制成。6根光纤围绕光纤填充条绞合成缆后再挤包光纤护套,光纤护套采用氯丁橡皮材料制成。
本发明具有积极的效果:(1)本发明是电压等级6/10kV的用于靠泊船舶和岸上的电源设备之间进行连接,为船舶用电终端进行供电的岸电用光电复合缆,其结构简单,主线芯的导体和地线芯导体均符合GJB 1916表1-2的要求,抗弯曲性能较好,便于经常移动收放;外护套采用氯丁橡皮材料制成,具有良好的耐UV性。
(2)本发明的岸电用光电复合缆的主线芯的第一屏蔽层和第二屏蔽层未采用传统的金属丝编织层或金属带绕包层的屏蔽方式,而采用可硫化型半导电材料挤包而成,既起到了屏蔽作用而且还具有良好的弯曲和拖拽性能,而且避免了传统采用金属丝编织层或金属带绕包层在电缆频繁收放过程中对绝缘层造成破坏而导致电缆故障。
(3)本发明的岸电用光电复合缆同时设有主线芯(电力供电用)、回路控制线芯(回路保护用)、光纤(视频监控用)以及地线芯(故障电流导通),使一根缆同时具备多项功能,地线芯、光缆、回路控制线芯分别作为一个单元放置在3根主线芯外间隙中,3根主线芯、地线芯导体、回路控制线芯和光缆绞合成缆后不绕包,使用内填充层挤包确保整体电缆的紧密圆整,而且在电缆使用时相互之间不滑动,避免了向摩擦造成损伤,有利于提高电缆的使用寿命。
(4)本发明的岸电用光电复合缆的主线芯的最外层的第二屏蔽层采用可硫化型半导电材料制成,地线芯的外层地线芯绕包层采用半导电尼龙带,回路控制线芯的最外层的控制线芯第二绕包层采用半导电尼龙带,第二屏蔽层、地线芯绕包层和控制线芯第二绕包层相互之间导通,从而在故障发生时,故障电流能有效地接入地线芯,电缆的使用安全性大大提高。
(5)本发明的岸电用光电复合缆的回路控制线芯设有金属丝编织层进行屏蔽,有效避免主线芯对回路控制线芯的干扰。
(6)本发明的岸电用光电复合缆的内填充层采用氯丁材料进行挤出式包覆在3根主线芯、地线芯导体、回路控制线芯和光缆外,使成缆后的所有空隙均被填满,确保电缆整体的圆整和紧实。
(7)本发明的岸电用光电复合缆的内填充层和外护套均采用氯丁橡皮材料,柔软且具有良好的抗拉性,有利于电缆经常移动收放。
(8)本发明的岸电用光电复合缆设有加强层,加强层设置在内填充层和外护套之间,加强层采用芳纶丝进行编织,对比常规电缆使用镀锡铜丝或钢丝编织要更柔软,每根芳纶丝的抗拉强度可达338N,大大增加了电缆整体的抗拉性能,同时加强层还具有警示作用,在电缆经常移动弯曲过程中,电缆与电缆之间和电缆与设备或地面之间的摩擦造成外护套磨损变薄,当外护套磨损至看到加强层的芳纶丝时,即可考虑对电缆进行更换或维修处理,防止进一步对电缆的损坏造成不必要的后果。
(9)本发明的岸电用光电复合缆的回路控制线芯的7根控制线芯的控制线芯绝缘层采用热塑性弹性体材料,改材料可以在高温较高的场合使用,不会对电缆本身后续加工造成影响,而且在大大减薄绝缘层的厚度的同时能加强机械保护性能。
(10)本发明的岸电用光电复合缆的回路控制线芯采用7根控制线芯围绕控制线芯填充条绞合成缆,中间采用填充条而不设线芯的新结构(传统采用中心的线芯的方式容易造成中心的线芯弯曲损坏,因此中心不设置线芯),进一步提高了电缆的使用可靠性,提高电缆的使用弯曲拖拽次数。
(11)本发明的岸电用光电复合缆采用6根A1b多模紧套分支光纤围绕光纤填充条绞合成缆后再挤包光纤护套的结构,改变传统光纤直拖使用结构,弯曲性能大大提高。
附图说明
图1为本发明的岸电用光电复合缆的结构示意图;
图2为图1中的回路控制线芯的结构放大示意图。
上述附图中的标记如下:
主线芯1,导体11,第一屏蔽层12,绝缘层13,第二屏蔽层14,
地线芯2,地线芯导体21,地线芯绕包层22,
回路控制线芯3,控制线芯31,控制线芯导体31-1,控制线芯绝缘层31-2,控制线芯填充条32,控制线芯第一绕包层33,控制线芯屏蔽层34,控制线芯第二绕包层35,
光缆4,光纤41,光纤填充条42,光纤护套43,
内填充层5,加强层6,外护套7。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明。
(实施例1)
见图1和图2,本实施例的岸电用光电复合缆包括主线芯1、地线芯导体2、回路控制线芯3、光缆4、内填充层5、加强层6和外护套7。
主线芯1有3根,3根主线芯1的结构相同,均包括导体11、第一屏蔽层12、绝缘层13和第二屏蔽层14。导体11采用若干镀锡铜丝绞合而成,导体11标称截面50mm2至240mm2,本实施例采用756根直径0.4mm的镀锡铜丝绞合而成,导体11标称截面95mm2。导体11符合GJB1916表1-2的要求。第一屏蔽层12、绝缘层13和第二屏蔽层14采用三层共挤挤包在导体11外。所述第一屏蔽层12为导体屏蔽层,第一屏蔽层12由可硫化型半导电材料制成;所述绝缘层13采用乙丙橡皮材料;所述第二屏蔽层14为绝缘屏蔽层,第二屏蔽层14由可硫化型半导电材料制成。
见图1、地线芯2包括地线芯导体21和地线芯绕包层22。地线芯导体21采用若干镀锡铜丝绞合而成,地线芯导体21的最小标称截面为主线芯1的导体11标称截面的50%,本实施例采用513根直径0.35mm的镀锡铜丝绞合而成,地线芯导体21标称截面50mm2。地线芯导体21符合GJB 1916表1-2的要求。地线芯绕包层22由半导电尼龙带绕包在地线芯导体21外。
见图1和图2、回路控制线芯3的电压等级为150/250V。回路控制线芯3包括7根控制线芯31、控制线芯填充条32、控制线芯第一绕包层33、控制线芯屏蔽层34和控制线芯第二绕包层35。7根控制线芯31的结构相同,均包括控制线芯导体31-1和控制线芯绝缘层31-2。控制线芯导体31-1采用若干镀锡铜丝绞合而成。控制线芯导体31-1的标称截面大于或等于1.5mm2,本实施例控制线芯导体31-1标称截面1.8mm2。控制线芯绝缘层31-2采用氟塑料或热塑性聚酯弹性体(TPEE)材料挤包在控制线芯导体31-1外,本实施例采用热塑性聚酯弹性体材料挤包在控制线芯导体31-1。控制线芯填充条32采用氯丁材料制成。7根控制线芯31围绕控制线芯填充条32绞合成缆。控制线芯第一绕包层33采用聚酯带绕包在成缆的7根控制线芯31外,绕包搭盖率为10%至50%,本实施例为30%。控制线芯屏蔽层34才采用镀锡铜丝编织在控制线芯第一绕包层33外,编织覆盖率为88%至95%,本实施例为90%。控制线芯第二绕包层35采用半导电尼龙带绕包在控制线芯屏蔽层34外,绕包搭盖率为10%至50%,本实施例为30%。
见图1,光缆4包括6根光纤41、光纤填充条42和光纤护套43。6根光纤41均采用A1b多模紧套分支光纤。光纤填充条42采用氯丁橡皮材料制成。6根光纤41围绕光纤填充条42绞合成缆后再挤包光纤护套43,光纤护套43采用氯丁橡皮材料制成。
3根主线芯1、地线芯导体2、回路控制线芯3和光缆4绞合成缆,地线芯导体2、回路控制线芯3和光缆4分别位于相邻的2根主线芯1外的间隙中。
内填充层5采用氯丁橡皮挤包在成缆的3根主线芯1、地线芯导体2、回路控制线芯3和光缆4外。
加强层6采用芳纶丝稀疏编织形式编织在内填充层5外,编织覆盖率为5%至20%,本实施例为10%。芳纶丝采用160tex的芳纶,每根芳纶丝抗拉强度为338N,本实施例采用48根芳纶丝稀疏编织形式编织在内护套5外。
外护套7采用氯丁橡皮材料挤包在加强层6外。内填充层5和外护套7的抗拉强度大于或等于15N/mm2,断裂伸长率大于或等于300%。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换和变化,具体应用过程中还可以根据上述实施例的启发进行相应的改造,因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种岸电用光电复合缆,其特征在于:包括主线芯、地线芯导体、回路控制线芯、光缆、内填充层、加强层和外护套;主线芯有3根,3根主线芯的结构相同,均包括导体、第一屏蔽层、绝缘层和第二屏蔽层;第一屏蔽层、绝缘层和第二屏蔽层采用三层共挤挤包在导体外;
地线芯包括地线芯导体和地线芯绕包层;地线芯绕包层由半导电尼龙带绕包在地线芯导体外;
回路控制线芯包括7根控制线芯、控制线芯填充条、控制线芯第一绕包层、控制线芯屏蔽层和控制线芯第二绕包层;7根控制线芯的结构相同,均包括控制线芯导体和控制线芯绝缘层;控制线芯绝缘层采用氟塑料或热塑性聚酯弹性体材料挤包在控制线芯导体外;7根控制线芯围绕控制线芯填充条绞合成缆;控制线芯第一绕包层采用聚酯带绕包在成缆的7根控制线芯外;控制线芯屏蔽层才采用镀锡铜丝编织在控制线芯第一绕包层外;控制线芯第二绕包层采用半导电尼龙带绕包在控制线芯屏蔽层外;
3根主线芯、地线芯导体、回路控制线芯和光缆绞合成缆,地线芯导体、回路控制线芯和光缆分别位于相邻的2根主线芯外的间隙中;
内填充层挤包在成缆的3根主线芯、地线芯导体、回路控制线芯和光缆外;加强层设置在内填充层外;外护套挤包在加强层外。
2.根据权利要求1所述的岸电用光电复合缆,其特征在于:内填充层采用氯丁橡皮材料制成。
3.根据权利要求1所述的岸电用光电复合缆,其特征在于:加强层6采用芳纶丝编织在内填充层外。
4.根据权利要求1所述的岸电用光电复合缆,其特征在于:外护套采用氯丁橡皮材料挤包在加强层外。
5.根据权利要求1所述的岸电用光电复合缆,其特征在于:主线芯的第一屏蔽层为导体屏蔽层,第一屏蔽层由可硫化型半导电材料制成;所述绝缘层采用乙丙橡皮材料;所述第二屏蔽层为绝缘屏蔽层,第二屏蔽层由可硫化型半导电材料制成。
6.根据权利要求1所述的岸电用光电复合缆,其特征在于:控制线芯第一绕包层采用聚酯带绕包在成缆的7根控制线芯外;控制线芯屏蔽层才采用镀锡铜丝编织在控制线芯第一绕包层外;控制线芯第二绕包层采用半导电尼龙带绕包在控制线芯屏蔽层外。
7.根据权利要求1所述的岸电用光电复合缆,其特征在于:光缆包括6根光纤、光纤填充条和光纤护套;光纤填充条采用氯丁橡皮材料制成;6根光纤围绕光纤填充条绞合成缆后再挤包光纤护套,光纤护套采用氯丁橡皮材料制成。
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