CN110675981B - 一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆及其安装方法，属于通信工程用电缆领域，一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，包括表面由内而外依次包裹有屏蔽层和保护层的导体，保护层表面包裹有外包充气层，外包充气层表面铺设有鳞片缓冲层，鳞片缓冲层包括多个异形缓冲鳞片，在通信电缆本体外端铺设一层鳞片缓冲层，安装时充气一次即可，在浅海海底受到海水冲击时，利用气体流动达到极佳的缓冲效果，该通信电缆与传统电缆相比，结构更加稳定、充气式鳞片和外包充气层的设置使其重量适宜、耐海水腐蚀，且遇水冲击信号传输稳定性好，可用于大陆与近海岛屿之间浅海海底情况较为复杂的区段或海滩的通信联络。
Description
技术领域
本发明涉及通信工程用电缆领域，更具体地说，涉及一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆及其安装方法。
背景技术
通信是人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。随着工业化与信息化的融合不断加快，国家对通信工程建设的投入也越来越大。通信建设工程质量直接影响通信网的运行质量和国家信息安全，做好通信工程建设工作对于保证国家通信网的完整性、统一性和先进性，具有重要的意义。
在通信工程建设中，离不开使用通信电缆或电力电缆等来传递信号或输送电力。然而，在电缆的使用过程中其外保护层发生破裂、断裂等都是在所难免的，通信电缆或电力电缆的破损将造成通信信号或电力输送的中断，给信息输送带来损失。随着海洋能源的开发利用，作为海底信号传输载流设备的海底电缆使用越来越多，技术要求也越来越高，尤其要求电缆机械物理性能和电气性能优异，具有在海水浸泡冲击下确保优异的信号传输性能、防渗水、耐海水腐蚀、抗拉拽机械性能，使用寿命长，可靠性高。普通的通信电缆用于海底要么因自身重量较轻会因海水冲击造成电缆损坏、信号衰减严重，要么因自身重量较重而造成电缆抗拉拽受力太大而容易损坏。
针对上述情况，现有技术一般选择把通信电缆跟电力电缆布置在一起形成复合型电缆，该种结构虽然确保了通信电缆的结构安全，但容易造成电力电缆的强电场对通信电缆的信号传输造成影响，并且对于一些不需要电力电缆仅需要通信电缆的场合如采用复合电缆则资源浪费严重，不采用复合电缆又容易导致通信电缆对环境的适应性差。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆及其安装方法，它在通信电缆本体外端铺设一层鳞片缓冲层，安装时充气一次即可，在浅海海底受到海水冲击时，充气后的异形缓冲鳞片被挤压，其内部气体被挤进外包充气层，使通信电缆膨胀，冲击力消失后，进入外包充气层的气体重新回流至异形缓冲鳞片中，利用气体流动达到极佳的缓冲效果，同时增强通信电缆本体的抗冲击性能，该通信电缆与传统电缆相比，结构更加稳定、充气式鳞片和外包充气层的设置使其重量适宜、耐海水腐蚀，且遇水冲击信号传输稳定性好，可用于大陆与近海岛屿之间浅海海底情况较为复杂的区段或海滩的通信联络。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，包括表面由内而外依次包裹有屏蔽层和保护层的导体，所述保护层表面包裹有外包充气层，所述外包充气层内部设有充气腔，所述外包充气层侧端设有充气口，所述外包充气层表面铺设有鳞片缓冲层，所述鳞片缓冲层包括多个异形缓冲鳞片，且多个异形缓冲鳞片密布于外包充气层表面，所述异形缓冲鳞片内部设有异形气腔，所述外包充气层表面开凿有多个与异形缓冲鳞片相对应的气体通道，且气体通道连通异形气腔和充气腔，它在通信电缆本体外端铺设一层鳞片缓冲层，安装时充气一次即可，在浅海海底受到海水冲击时，充气后的异形缓冲鳞片被挤压，其内部气体被挤进外包充气层，使通信电缆膨胀，冲击力消失后，进入外包充气层的气体重新回流至异形缓冲鳞片中，利用气体流动达到极佳的缓冲效果，同时增强通信电缆本体的抗冲击性能，该通信电缆与传统电缆相比，结构更加稳定、充气式鳞片和外包充气层的设置使其重量适宜、耐海水腐蚀，且遇水冲击信号传输稳定性好，可用于大陆与近海岛屿之间浅海海底情况较为复杂的区段或海滩的通信联络。
进一步的，所述异形缓冲鳞片与外包充气层的连接处固定连接有补强焊点，所述补强焊点采用改性环氧树脂与酚醛树脂的复合物制得，补强焊点可加固异形缓冲鳞片与外包充气层的连接稳定性，使得异形缓冲鳞片不易因长时间摆动而与外包充气层脱离，采用改性环氧树脂与酚醛树脂的复合物制得的补强焊点易于点焊，且强度较佳。
进一步的，所述异形缓冲鳞片为“S”形，且异形缓冲鳞片远离外包充气层一端宽度大于异形缓冲鳞片靠近外包充气层的一端宽度，“S”形的异形缓冲鳞片自身具有较佳的缓冲性能，即受到海水的冲击力时，自身拥有较大的形变度，形变的同时结合其内部的气体转移，可进一步增强抗冲击性能，另外，异形缓冲鳞片远离外包充气层一端宽度较大的设置一方面可增大与海水的接触面积，增强缓冲效果，另一方面可使得海水夹杂的杂质不易进入异形缓冲鳞片之间，保护异形缓冲鳞片不易受到破坏。
进一步的，所述异形缓冲鳞片和外包充气层表面均涂覆有超滑涂层，所述超滑涂层采用滑石粉浆，滑石粉浆超滑涂层可以降低异形缓冲鳞片之间的摩擦力。
进一步的，所述充气腔内壁固定连接有多个隔断网墙，多个所述异形缓冲鳞片环形成排分布于外包充气层表面，多个所述隔断网墙与多排异形缓冲鳞片间隔分布，隔断网墙的设置可防止通信电缆上的外包充气层局部或少数异形缓冲鳞片损坏时造成整个外包充气层的漏气瘫痪。
进一步的，所述隔断网墙包括弹性隔断网和弹性连接绳，所述弹性隔断网和弹性连接绳均与充气腔内壁固定连接，且弹性连接绳位于弹性隔断网内侧，所述弹性连接绳的弹性大于弹性隔断网的弹性，所述弹性隔断网与弹性连接绳之间填充有黏胶，首次使用充气后，充气腔充气变大，弹性隔断网受到拉扯断开，其内部的黏胶流出，在弹性连接绳表面形成一层黏胶层，将整个充气腔分隔成无数个单独腔体；当通信电缆上的外包充气层局部或少数异形缓冲鳞片损坏时，只有局部的外包充气层或外包充气层漏气，不会影响其他部位的缓冲作用。
进一步的，所述弹性隔断网外表面为粗糙层，所述弹性连接绳表面涂覆有防粘涂层，外表面为粗糙层的弹性隔断网可供流出的黏胶稳定粘附于弹性隔断网上，在弹性连接绳表面形成一层黏胶层，从而将整个充气腔分隔成无数个单独腔体。
进一步的，所述弹性隔断网的结点处的厚度小于弹性隔断网其他部位的厚度，首次使用充气后，弹性隔断网的结点处优先断开，可保证其内部流出的黏胶顺利在弹性连接绳表面形成一层黏胶层。
一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其安装方法为：从充气口处向充气腔中充气，使得异形缓冲鳞片膨胀后，塞紧充气口，将该通信电缆放入浅海底部固定。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案在通信电缆本体外端铺设一层鳞片缓冲层，安装时充气一次即可，在浅海海底受到海水冲击时，充气后的异形缓冲鳞片被挤压，其内部气体被挤进外包充气层，使通信电缆膨胀，冲击力消失后，进入外包充气层的气体重新回流至异形缓冲鳞片中，利用气体流动达到极佳的缓冲效果，同时增强通信电缆本体的抗冲击性能，该通信电缆与传统电缆相比，结构更加稳定、充气式鳞片和外包充气层的设置使其重量适宜、耐海水腐蚀，且遇水冲击信号传输稳定性好，可用于大陆与近海岛屿之间浅海海底情况较为复杂的区段或海滩的通信联络。
(2)异形缓冲鳞片与外包充气层的连接处固定连接有补强焊点，补强焊点采用改性环氧树脂与酚醛树脂的复合物制得，补强焊点可加固异形缓冲鳞片与外包充气层的连接稳定性，使得异形缓冲鳞片不易因长时间摆动而与外包充气层脱离，采用改性环氧树脂与酚醛树脂的复合物制得的补强焊点易于点焊，且强度较佳。
(3)异形缓冲鳞片为“S”形，且异形缓冲鳞片远离外包充气层一端宽度大于异形缓冲鳞片靠近外包充气层的一端宽度，“S”形的异形缓冲鳞片自身具有较佳的缓冲性能，即受到海水的冲击力时，自身拥有较大的形变度，形变的同时结合其内部的气体转移，可进一步增强抗冲击性能，另外，异形缓冲鳞片远离外包充气层一端宽度较大的设置一方面可增大与海水的接触面积，增强缓冲效果，另一方面可使得海水夹杂的杂质不易进入异形缓冲鳞片之间，保护异形缓冲鳞片不易受到破坏。
(4)异形缓冲鳞片和外包充气层表面均涂覆有超滑涂层，超滑涂层采用滑石粉浆，滑石粉浆超滑涂层可以降低异形缓冲鳞片之间的摩擦力。
(5)充气腔内壁固定连接有多个隔断网墙，多个异形缓冲鳞片环形成排分布于外包充气层表面，多个隔断网墙与多排异形缓冲鳞片间隔分布，隔断网墙的设置可防止通信电缆上的外包充气层局部或少数异形缓冲鳞片损坏时造成整个外包充气层的漏气瘫痪。
(6)隔断网墙包括弹性隔断网和弹性连接绳，弹性隔断网和弹性连接绳均与充气腔内壁固定连接，且弹性连接绳位于弹性隔断网内侧，弹性连接绳的弹性大于弹性隔断网的弹性，弹性隔断网与弹性连接绳之间填充有黏胶，首次使用充气后，充气腔充气变大，弹性隔断网受到拉扯断开，其内部的黏胶流出，在弹性连接绳表面形成一层黏胶层，将整个充气腔分隔成无数个单独腔体；当通信电缆上的外包充气层局部或少数异形缓冲鳞片损坏时，只有局部的外包充气层或外包充气层漏气，不会影响其他部位的缓冲作用。
(7)弹性隔断网外表面为粗糙层，弹性连接绳表面涂覆有防粘涂层，外表面为粗糙层的弹性隔断网可供流出的黏胶稳定粘附于弹性隔断网上，在弹性连接绳表面形成一层黏胶层，从而将整个充气腔分隔成无数个单独腔体。
(8)弹性隔断网的结点处的厚度小于弹性隔断网其他部位的厚度，首次使用充气后，弹性隔断网的结点处优先断开，可保证其内部流出的黏胶顺利在弹性连接绳表面形成一层黏胶层。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明去除异形缓冲鳞片状态下的结构示意图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明的鳞片缓冲层初始状态下的结构示意图；
图5为本发明的鳞片缓冲层充气状态下的结构示意图；
图6为本发明的鳞片缓冲层充气完成状态下的结构示意图；
图7为本发明的鳞片缓冲层受到海水冲击状态下的结构示意图；
图8为本发明的外包充气层的截面结构示意图；
图9为图8中B处的结构示意图；
图10为本发明的隔断网墙的局部结构示意图。
图中标号说明：
1保护层、2外包充气层、3导体、4屏蔽层、5异形缓冲鳞片、51异形气腔、6充气腔、7补强焊点、8气体通道、9隔断网墙、91弹性隔断网、92弹性连接绳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1、图2和图3，一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，包括表面由内而外依次包裹有屏蔽层4和保护层1的导体3，保护层1表面包裹有外包充气层2，外包充气层2内部设有充气腔6，外包充气层2侧端设有充气口，用于向充气腔6中充气，外包充气层2表面铺设有鳞片缓冲层，鳞片缓冲层包括多个异形缓冲鳞片5，且多个异形缓冲鳞片5密布于外包充气层2表面；
请参阅图5，异形缓冲鳞片5内部设有异形气腔51，外包充气层2表面开凿有多个与异形缓冲鳞片5相对应的气体通道8，且气体通道8连通异形气腔51和充气腔6，它在通信电缆本体外端铺设一层鳞片缓冲层，安装时充气一次即可，在浅海海底受到海水冲击时，充气后的异形缓冲鳞片5被挤压，其内部气体被挤进外包充气层2，使通信电缆膨胀，冲击力消失后，进入外包充气层2的气体重新回流至异形缓冲鳞片5中，利用气体流动达到极佳的缓冲效果，同时增强通信电缆本体的抗冲击性能，该通信电缆与传统电缆相比，结构更加稳定、充气式鳞片和外包充气层2的设置使其重量适宜、耐海水腐蚀，且遇水冲击信号传输稳定性好，可用于大陆与近海岛屿之间浅海海底情况较为复杂的区段或海滩的通信联络。
请参阅图4，异形缓冲鳞片5与外包充气层2的连接处固定连接有补强焊点7，补强焊点7采用改性环氧树脂与酚醛树脂的复合物制得，补强焊点7可加固异形缓冲鳞片5与外包充气层2的连接稳定性，使得异形缓冲鳞片5不易因长时间摆动而与外包充气层2脱离，采用改性环氧树脂与酚醛树脂的复合物制得的补强焊点7易于点焊，且强度较佳。
请参阅图4、图5和图6，异形缓冲鳞片5为“S”形，且异形缓冲鳞片5远离外包充气层2一端宽度大于异形缓冲鳞片5靠近外包充气层2的一端宽度，“S”形的异形缓冲鳞片5自身具有较佳的缓冲性能，即受到海水的冲击力时，自身拥有较大的形变度，形变的同时结合其内部的气体转移，可进一步增强抗冲击性能，另外，异形缓冲鳞片5远离外包充气层2一端宽度较大的设置一方面可增大与海水的接触面积，增强缓冲效果，另一方面可使得海水夹杂的杂质不易进入异形缓冲鳞片5之间，保护异形缓冲鳞片5不易受到破坏。
异形缓冲鳞片5和外包充气层2表面均涂覆有超滑涂层，超滑涂层采用滑石粉浆，滑石粉浆超滑涂层可以降低异形缓冲鳞片5之间的摩擦力。
请参阅图7、图8和图9，充气腔6内壁固定连接有多个隔断网墙9，多个异形缓冲鳞片5环形成排分布于外包充气层2表面，多个隔断网墙9与多排异形缓冲鳞片5间隔分布，隔断网墙9的设置可防止通信电缆上的外包充气层2局部或少数异形缓冲鳞片5损坏时造成整个外包充气层2的漏气瘫痪。
请参阅图10，隔断网墙9包括弹性隔断网91和弹性连接绳92，弹性隔断网91和弹性连接绳92均与充气腔6内壁固定连接，且弹性连接绳92位于弹性隔断网91内侧，弹性连接绳92的弹性大于弹性隔断网91的弹性，弹性隔断网91与弹性连接绳92之间填充有黏胶，首次使用充气后，充气腔6充气变大，弹性隔断网91受到拉扯断开，其内部的黏胶流出，在弹性连接绳92表面形成一层黏胶层，将整个充气腔6分隔成无数个单独腔体；当通信电缆上的外包充气层2局部或少数异形缓冲鳞片5损坏时，只有局部的外包充气层2或外包充气层2漏气，不会影响其他部位的缓冲作用。
弹性隔断网91外表面为粗糙层，弹性连接绳92表面涂覆有防粘涂层，外表面为粗糙层的弹性隔断网91可供流出的黏胶稳定粘附于弹性隔断网91上，在弹性连接绳92表面形成一层黏胶层，从而将整个充气腔6分隔成无数个单独腔体。
弹性隔断网91的结点处的厚度小于弹性隔断网91其他部位的厚度，首次使用充气后，弹性隔断网91的结点处优先断开，可保证其内部流出的黏胶顺利在弹性连接绳92表面形成一层黏胶层。
一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其安装方法为：从充气口处向充气腔6中充气，使得异形缓冲鳞片5膨胀后，塞紧充气口，将该通信电缆放入浅海底部固定。
对于一些自身较轻的通信电缆，其浮力较大，若在陆地上就进行充气操作则会使得通信电缆在水中的浮力更大，增加安装难度，此时可选择先将该通信电缆放入浅海底部固定后，再使用合适的充气装置从充气口向充气腔6中充气，使得异形缓冲鳞片5膨胀后，塞紧充气口即可，可有效降低安装难度。
相较于传统的通信电缆，本发明在通信电缆本体外端铺设一层鳞片缓冲层，安装时充气一次即可，在浅海海底受到海水冲击时，充气后的异形缓冲鳞片5被挤压，其内部气体被挤进外包充气层2，使通信电缆膨胀，冲击力消失后，进入外包充气层2的气体重新回流至异形缓冲鳞片5中，利用气体流动达到极佳的缓冲效果，同时增强通信电缆本体的抗冲击性能，该通信电缆与传统电缆相比，结构更加稳定、充气式鳞片和外包充气层2的设置使其重量适宜、耐海水腐蚀，且遇水冲击信号传输稳定性好，可用于大陆与近海岛屿之间浅海海底情况较为复杂的区段或海滩的通信联络。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，包括表面由内而外依次包裹有屏蔽层(4)和保护层(1)的导体(3)，所述保护层(1)表面包裹有外包充气层(2)，所述外包充气层(2)内部设有充气腔(6)，所述外包充气层(2)侧端设有充气口，其特征在于：所述外包充气层(2)表面铺设有鳞片缓冲层，所述鳞片缓冲层包括多个异形缓冲鳞片(5)，且多个异形缓冲鳞片(5)密布于外包充气层(2)表面，所述异形缓冲鳞片(5)内部设有异形气腔(51)，所述外包充气层(2)表面开凿有多个与异形缓冲鳞片(5)相对应的气体通道(8)，且气体通道(8)连通异形气腔(51)和充气腔(6)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其特征在于：所述异形缓冲鳞片(5)与外包充气层(2)的连接处固定连接有补强焊点(7)，所述补强焊点(7)采用改性环氧树脂与酚醛树脂的复合物制得。
3.根据权利要求1所述的一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其特征在于：所述异形缓冲鳞片(5)为“S”形，且异形缓冲鳞片(5)远离外包充气层(2)一端宽度大于异形缓冲鳞片(5)靠近外包充气层(2)的一端宽度。
4.根据权利要求3所述的一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其特征在于：所述异形缓冲鳞片(5)和外包充气层(2)表面均涂覆有超滑涂层，所述超滑涂层采用滑石粉浆。
5.根据权利要求1所述的一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其特征在于：所述充气腔(6)内壁固定连接有多个隔断网墙(9)，多个所述异形缓冲鳞片(5)环形成排分布于外包充气层(2)表面，多个所述隔断网墙(9)与多排异形缓冲鳞片(5)间隔分布。
6.根据权利要求5所述的一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其特征在于：所述隔断网墙(9)包括弹性隔断网(91)和弹性连接绳(92)，所述弹性隔断网(91)和弹性连接绳(92)均与充气腔(6)内壁固定连接，且弹性连接绳(92)位于弹性隔断网(91)内侧，所述弹性隔断网(91)与弹性连接绳(92)之间填充有黏胶。
7.根据权利要求6所述的一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其特征在于：所述弹性连接绳(92)的弹性大于弹性隔断网(91)的弹性。
8.根据权利要求7所述的一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其特征在于：所述弹性隔断网(91)外表面为粗糙层，所述弹性连接绳(92)表面涂覆有防粘涂层。
9.根据权利要求7所述的一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其特征在于：所述弹性隔断网(91)的结点处的厚度小于弹性隔断网(91)其他部位的厚度。
10.根据权利要求1所述的一种应用于浅海海底的充气式鳞片通信电缆，其特征在于：其安装方法为：从充气口处向充气腔(6)中充气，使得异形缓冲鳞片(5)膨胀后，塞紧充气口，将该通信电缆放入浅海底部固定。
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