CN109994258A - 用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，涉及石油电缆领域。包括铜质导体，所述铜质导体的外表面包裹有绝缘层，所述绝缘层的外表面包裹有屏蔽层，所述屏蔽层的外表面包裹有金属护套，所述金属护套的内壁上设置有至少四个凹陷部，所述绝缘层上设置有延伸至凹陷部内部的突出部。所述凹陷部的封闭端设置有受力元件，所述突出部的尖端处设置有支撑部件，所述支撑部件的一端与受力元件接触。解决现有技术中，在海底复杂的环境中，电缆经常会受到不同方向，不同程度的外力挤压，时间一长，绝缘层与屏蔽层之间便会出现间隙，影响电缆的屏蔽效果，因此现有的海底电缆往往使用不到25年便需要进行维修，成本高的问题。

Description

用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构
技术领域
本发明涉及石油电缆技术领域，具体为一种用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构。
背景技术
现有的海上石油平台都依靠海底电缆为其提供电力传输，在为还是石油平台提供的海底电缆需要满足符合运输、铺设和海底苛刻环境的要求，使用寿命为25年，在传统的海底电缆中，一般包括中间部分的铜导线，铜导线的外表面包裹有绝缘层、屏蔽层，在屏蔽层的外表面套设钢丝铠装、丙烯断裂绳垫层以及成型橡胶条填充。总所周知，海底电缆中的电缆线是海底电缆系统中最为脆弱的一部分，无论是在铺设线缆过程中产生的机械力还是在使用过中，海底复杂的使用环境，都容易对海底电缆造成损坏，影响海底电缆的使用寿命。
在传统的海底电缆中，在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的绝缘层有良好接触，与金属护套等电位，从而避免在绝缘层与护套之间发生局部放电。然而在海底复杂的环境中，传统的绝缘层包裹在导体的外表面，进而避免漏电情况的发生，但是在海底复杂的环境下，脆弱的海底电缆很容易出现损伤，船锚和鱼类经常都会对海底电缆造成损伤，另外，海底活动，也会造成电缆出现损坏，当海底电缆受到外力的时候，其内部的绝缘层以及屏蔽层均会发生形变，在外力影响结束之后，绝缘层与屏蔽层之间恢复的程度都不相同，在海底复杂的环境中，经常会受到不同方向，不同程度的外力挤压，时间一长，绝缘层与屏蔽层之间便会出现间隙，影响电缆的屏蔽效果，因此现有的海底电缆往往使用不到25年便需要进行维修，成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，解决现有技术中，在海底复杂的环境中，电缆经常会受到不同方向，不同程度的外力挤压，时间一长，绝缘层与屏蔽层之间便会出现间隙，影响电缆的屏蔽效果，因此现有的海底电缆往往使用不到25年便需要进行维修，成本高。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，包括铜质导体，所述铜质导体的外表面包裹有绝缘层，所述绝缘层的外表面包裹有屏蔽层，所述屏蔽层的外表面包裹有金属护套，所述金属护套的内壁上设置有至少四个凹陷部，所述绝缘层上设置有延伸至凹陷部内部的突出部。
所述凹陷部的封闭端设置有受力元件，所述突出部的尖端处设置有支撑部件，所述支撑部件的一端与受力元件接触。
进一步的，所述突出部的内部镶嵌有一根杆状结构，所述杆状结构采用记忆金属制作，所述突出部的侧表面与凹陷部的内侧壁之间紧密接触。
进一步的，所述受力元件的一端与凹陷部内壁的一端紧密接触，且受力元件的另一端呈V字形设计，所述受力元件的内部呈中空状，且受力元件采用弹性绝缘聚合物材料制作。
进一步的，所述支撑部件的一端设置有球体，所述球体位于受力元件V字状结构的内部，且球体的外表面分别与V字形结构的两侧壁接触。
进一步的，所述突出部与受力元件之间设置有填充层，且填充层的材料为绝缘有机物。
进一步的，所述在突出部与受力元件之间填充的绝缘有机物填充层为多孔状结构。
进一步的，所述至少四个凹陷部每两个为一组以电缆的中轴线位置对称设置在金属护套内壁的两侧。
相比较现有技术，本发明通过在金属护套的内壁上开设凹陷部，并且在绝缘层上设置出突出部，通过将突出部插入到凹陷部的内部，在电缆收到外界压力从而发生变形时，如果压力作用于两个凹陷部之间，则会导致两个突出部之间的夹角发生变化，在压力撤销之后，两个突出部内镶嵌的记忆金属杆便会恢复原状，杆状结构恢复原状之后，会通过凹陷部将恢复的力施加到金属护套上，从而使金属护套能够恢复到和原来的形状，这样可以避免屏蔽层、绝缘层以及金属护套之间出现的间隙的问题。
另外，在本发明中，通过设置受力元件以及支持部件的配合，在电缆收到外部压力，且压力直接与凹陷部位于同一条直线上时，会使的受力元件收到挤压，当受力元件收到挤压之后，压力元件会挤压球体，从而将直接作用于铜质导体的压力分散到凹陷部内壁的两侧，使整个金属护套受力更加的均匀，从而避免由于受力不均匀导致金属护套出现变形使得附着在金属护套上的屏蔽层与绝缘层出现脱落的情况。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1中A部的放大图。
其中，1铜质导体、2绝缘层、3屏蔽层、4金属护套、5凹陷部、6突出部、7球体、 8受力元件、9支撑部件、10杆状结构。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例提供一种用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，其中心部分为一根铜质的导体1，在铜质导体1的外表面包裹有绝缘层2，在绝缘层2的外表面包裹有屏蔽层3，在屏蔽层3的外表面包裹有金属护套4，在金属护套4 的外表面包裹设置有防腐沥青、钢丝铠装层等保护结构。屏蔽层3为金属网状编织层并通过粘合剂牢牢的粘附在金属护套4的内壁上。
如图2所示，在金属护套4的内壁上开设有四个凹陷部5，且没两个凹陷部5为一组，以金属护套4的圆心处的中轴线为对称轴对称设置。绝缘层2上设置有延伸至凹陷部5内部的突出部6，突出部6的内部镶嵌有记忆合金制作的杆状结构10，并且在凹陷部5的封闭端处固定安装有受力元件8，在突出部6的尖端处设置有支撑部件9，支撑部件9的自由端上一体成型有球体7，受力元件8的一端与凹陷部5内壁的一端紧密接触，且受力元件8的另一端呈V字形设计，所述受力元件8的内部呈中空状，且受力元件8采用弹性绝缘聚合物材料制作。球体7位于受力元件8V字状结构的内部，且球体7的外表面分别与V 字形结构的两侧壁接触。突出部6与受力元件8之间设置有填充层，且填充层的材料为绝缘有机物。
在本实施例中，杆状结构10的制作材料优选为Ag-Cd。绝缘层2采用的是交联聚乙烯材料制作的绝缘层。并且填充层材料为纤维海绵，纤维海绵的内部为多孔状结构。
在海底电缆收到外界压力的时候，若压力方向位于任意两个凹陷部5直接，则海底电缆中外界压力的作用下，沿着压力以及压力垂直方向发生形变，从而使原来为圆柱状的海底电缆结构形变成椭圆状，并且在此过程中，在压力撤销之后，金属护套4与绝缘层2之间恢复的弹力存在差异，但是由于记忆合金的存在，使得杆状结构10会将突出部6恢复到原来的位置，在突出部6恢复到原来位置的过程中，会将压力作用在凹陷部5的内壁上，在记忆合金恢复到原状后，也会使得金属护套4恢复到原来的状态，从而使得金属护套4 与绝缘层2之间重新保持紧密贴合的状态。另外，若是压力方向与凹陷部4位于同一条直线上时，会使的受力元件8收到挤压，当受力元件8收到挤压之后，受力元件8会挤压球体7，从而将直接作用于铜质导体1的压力分散到凹陷部5内壁的两侧，使整个金属护套 4受力更加的均匀，从而避免由于受力不均匀导致金属护套4出现变形使得附着在金属护套4上的屏蔽层3与绝缘层2出现脱落的情况。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，包括铜质导体(1)，其特征在于：所述铜质导体(1)的外表面包裹有绝缘层(2)，所述绝缘层(2)的外表面包裹有屏蔽层(3)，所述屏蔽层(3)的外表面包裹有金属护套(4)，所述金属护套(4)的内壁上设置有至少四个凹陷部(5)，所述绝缘层(2)上设置有延伸至凹陷部(5)内部的突出部(6)；
所述凹陷部(5)的封闭端设置有受力元件(8)，所述突出部(6)的尖端处设置有支撑部件(9)，所述支撑部件(9)的一端与受力元件(8)接触。
2.根据权利要求1所述的用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，其特征在于：所述突出部(6)的内部镶嵌有一根杆状结构(10)，所述杆状结构(10)采用记忆金属制作，所述突出部(6)的侧表面与凹陷部(5)的内侧壁之间紧密接触。
3.根据权利要求1所述的用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，其特征在于：所述受力元件(8)的一端与凹陷部(5)内壁的一端紧密接触，且受力元件(8)的另一端呈V字形设计，所述受力元件(8)的内部呈中空状，且受力元件(8)采用弹性绝缘聚合物材料制作。
4.根据权利要求3所述的用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，其特征在于：所述支撑部件(9)的一端设置有球体(7)，所述球体(7)位于受力元件(8)V字状结构的内部，且球体(7)的外表面分别与V字形结构的两侧壁接触。
5.根据权利要求4所述的用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，其特征在于：所述突出部(6)与受力元件(8)之间设置有填充层，且填充层的材料为绝缘有机物。
6.根据权利要求5所述的用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，其特征在于：在突出部(6)与受力元件(8)之间填充的绝缘有机物填充层为多孔状结构。
7.根据权利要求1所述的用于海上石油平台电缆屏蔽层的内设电气连续元件结构，其特征在于：至少四个凹陷部(5)每两个为一组以电缆的中轴线位置对称设置在金属护套(4)内壁的两侧。
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Effective date of registration: 20220927

Granted publication date: 20200313

Pledgee: Chongqing High tech Zone Branch of China Construction Bank Corp.

Pledgor: Yufeng Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022500000079