CN110828042B

CN110828042B - 一种电缆及电缆组件

Info

Publication number: CN110828042B
Application number: CN201911195409.2A
Authority: CN
Inventors: 林峰
Original assignee: State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2039-11-28
Also published as: CN110828042A

Abstract

本发明提供一种电缆及电缆组件，包括电缆加强芯、导体、用于包裹电缆加强芯和导体的绕包层、对电缆起到保护作用的抗拉抗压机构和辅助电缆适应水下环境的适应性防护机构，所述电缆加强芯的表面套接有内包层，所述电缆加强芯的周围围绕有若干个导体，每一个所述导体的表面均套接有绝缘层，涉及电缆领域。该电缆及电缆组件通过设置两个相互关联的特殊结构，针对树下电缆存在的问题，缓解了电缆承受的巨大压力，增强电缆在水下的适应性，从而有效的解决了一般的电缆在水下使用的时候，电缆拉扯时间和强度较大，且电缆容易受到碾压，容易造成电缆内部结构脱层和损伤，损坏的电缆维修工作难度大，成本高的问题。

Description

一种电缆及电缆组件

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体为一种电缆及电缆组件。

背景技术

目前，电缆应用的领域非常的广泛，随着海上工业的发展，电缆在海底的使用也已经非常普遍，随之而来的一些问题也需要解决。比如：在海水中，由于海水的流动性，电缆铺设后容易受到水压以及随时可能移动的礁石的碾压而导致电缆内部的结构受到重创，这些都会影响到电缆的正常使用。

另外，由于电缆自身的重力也较大，所以在下沉水底的时候，水面和水底之间的悬垂电缆会受到极大的拉扯力，且在水下电缆的使用也经常会被拖拽拉扯，电缆在拖拽点会局部受力，连接层容易滑脱，内部结构也容易受到损伤。

一旦水下电缆受到损伤，其维修起来十分麻烦，与陆地上作业相比，水下工作的困难条件使得维修和更换成本显著提高。因此，亟需一种电缆及电缆组件以解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电缆及电缆组件，解决了一般的电缆在水下使用的时候，电缆拉扯时间和强度较大，且电缆容易受到碾压，容易造成电缆内部结构脱层和损伤，损坏的电缆维修工作难度大，成本高的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电缆及电缆组件，包括电缆加强芯、导体、用于包裹电缆加强芯和导体的绕包层、对电缆起到保护作用的抗拉抗压机构和辅助电缆适应水下环境的适应性防护机构，所述电缆加强芯的表面套接有内包层，所述电缆加强芯的周围围绕有若干个导体，每一个所述导体的表面均套接有绝缘层，导体和电缆加强芯均位于绕包层的内部，所述绕包层将导体和电缆加强芯紧密包裹，所述抗拉抗压机构位于最外侧，所述适应性防护机构位于抗拉抗压机构和绕包层之间。

优选的，所述抗拉抗压机构包括电缆外包层、抗拉条簧、加强条杆、增阻钢珠、柔韧带、波纹保护层、若干排强化钢珠和若干条柔性连接垫，所述电缆外保护层内壁开设有若干个与加强条杆一一对应的加强槽，所述加强槽的内壁固定连接有加强条杆，所述加强条杆的表面套接有抗拉条簧，所述抗拉条簧部分位置镶嵌在加强槽的内壁上，所述抗拉条簧的部分位置搭接在波纹保护层的表面波纹槽内，所述波纹保护层的套设在电缆外包层的内部，设置柔韧带是为了方便电缆的收卷，设置抗拉条簧，主要是为了在电缆内部增大外保护层之间的摩擦力，避免电缆外保护层之间大面积的错位，设置加强条杆是为了增强电缆外包层的强度，同时也对抗拉条簧进行限位，避免抗拉条簧出现较大的错位和损坏。

优选的，所述加强条杆的表面呈扁平形状，所述加强条杆的材料包括弹簧钢，所述加强条杆的表面固定连接有若干个增阻钢珠，所述增阻钢珠的表面镶嵌在加强槽的内壁上，所述增阻钢珠的表面与抗拉条簧的表面活动连接，所述电缆外包层和波纹保护层之间设置有等距离分布的柔韧带，所述加强条杆的一端与柔韧带的表面固定连接，设置增阻钢珠一方面是为了增大加强条杆与加强槽内部的摩擦力，避免加强条杆的滑动错位，另一方面也是为了限制抗拉条簧。

优选的，所述波纹保护层的内壁固定连接有若干排强化钢珠，所述强化钢珠的表面左右两侧面均设置有弧形凹槽，所述波纹保护层的内壁固定连接有若干条柔性连接垫，所述柔性连接垫的两侧面均固定连接有若干个挤压杆，所述挤压杆的一端呈弧形状，所述挤压杆的表面与弧形凹槽的内壁活动连接，设置弧形凹槽是为了对接挤压杆，使得挤压杆在强化钢珠的表面快速的定位并对固定的位置施加压力，挤压杆和强化钢珠相互配合形成保护圈。

优选的，所述适应性保护机构包括波纹阻隔层、适应橡胶囊、曲线钢垫和导热树脂层，所述波纹阻隔层的外表面与加强钢珠的表面固定连接，所述挤压杆的表面与波纹阻隔层的外表面滑动连接，设置波纹阻隔层是为了将内部结构与外部抗拉抗压结构分隔开，同时，波纹阻隔层表面的波纹槽可以促使挤压杆快速的找准与其相对应的强化钢珠。

优选的，所述波纹阻隔层的内壁固定连接有曲线钢垫，所述曲线钢垫的表面与绕包层的外表面固定连接，所述曲线钢垫的表面和波纹阻隔层之间等距离设置有若干个适应腔，所述适应腔的内壁固定连接有适应橡胶囊，所述波纹保护层的侧面固定连接有环管，所述适应橡胶囊内部与环管内部连通，所述环管的表面开设有通孔，所述通孔的内壁螺纹连接有密封塞，设置适应橡胶囊一方面可以通气，增大电缆浮力，减小其拖拽力，另一方面也可以通水，进行全面的降温。

优选的，所述曲线钢垫的表面和绕包层之间固定连接有导热树脂层，所述导热树脂层的表面经过钢锉打磨粗糙，所述曲线钢垫与导热树脂层接触的面也经过钢锉打磨粗糙，所述曲线钢垫与适应橡胶囊的接触面呈光滑状，设置导热树脂层可以快速的将电缆内部的热量吸收传递出去，同时曲线钢垫在受到压力的时候会在形变的时候将压力施加到粗糙的适应橡胶囊的侧面，进而极大的削弱了内部中心结构的压力。

(三)有益效果

(1)本发明通过设置抗拉抗压机构，电缆在一点点下放水中的时候，拖拽电缆的过程中，悬挂的电缆所承受大压力被均匀的分担在多个可加强电缆强度的结构上，且通过特殊结构的作用受力点集中在电缆的外层结构，外层均匀的增大摩擦力，增大承担拖拽力的摩擦面，从而既可以避免电缆内部结构的损坏也可以防止层面出现大面积的脱层和错位。

(2)本发明通过设置强化钢珠和挤压杆，电缆在承受水压和礁石碾压的时候，各个方向上的力在作用到外层的时候传递给任意位置上的挤压杆和强化钢珠，挤压杆和强化钢珠在形变的过程中相互接触并围成环形状对电缆内部中心结构起到包围式的保护，既不会妨碍电缆正常收卷弯曲使用，又可以在承压的时候瞬间形变保护内部结构。

(3)本发明通过设置适应性防护机构，电缆在水下使用的时候，可以通过控制电缆内部气体来控制电缆的浮力，进而削弱水下和水上对电缆的拖拽力，同时也可以将气体换成液体促使电缆内部及时快速并且全面的散热。

(4)本发明通过设置两个相互关联的特殊结构，针对树下电缆存在的问题，缓解了电缆承受的巨大压力，增强电缆在水下的适应性，从而有效的解决了一般的电缆在水下使用的时候，电缆拉扯时间和强度较大，且电缆容易受到碾压，容易造成电缆内部结构脱层和损伤，损坏的电缆维修工作难度大，成本高的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明抗拉抗压机构剖视图；

图3为本发明图2中A处结构放大图；

图4为本发明强化钢珠结构正视图。

其中，1电缆加强芯、2导体、3绕包层、4抗拉抗压机构、41电缆外包层、42抗拉条簧、43加强条杆、44增阻钢珠、45柔韧带、46波纹保护层、47强化钢珠、48柔性连接垫、49加强槽、410弧形凹槽、411挤压杆、5适应性防护机构、51波纹阻隔层、52适应橡胶囊、53曲线钢垫、54导热树脂层、55适应腔、56环管、57通孔、58密封塞、6内包层、7绝缘层。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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。

如图1-4所示，本发明实施例提供一种电缆及电缆组件，包括电缆加强芯1、导体2、用于包裹电缆加强芯1和导体2的绕包层3、对电缆起到保护作用的抗拉抗压机构4和辅助电缆适应水下环境的适应性防护机构5，电缆加强芯1的表面套接有内包层6，电缆加强芯1的周围围绕有若干个导体2，每一个导体2的表面均套接有绝缘层7，导体2和电缆加强芯1均位于绕包层3的内部，绕包层3将导体2和电缆加强芯1紧密包裹，抗拉抗压机构4位于最外侧，适应性防护机构5位于抗拉抗压机构4和绕包层3之间。

抗拉抗压机构4包括电缆外包层41、抗拉条簧42、加强条杆43、增阻钢珠44、柔韧带45、波纹保护层46、若干排强化钢珠47和若干条柔性连接垫48，电缆外保护层内壁开设有若干个与加强条杆43一一对应的加强槽49，加强槽49的内壁固定连接有加强条杆43，加强条杆43的表面套接有抗拉条簧42，抗拉条簧42部分位置镶嵌在加强槽49的内壁上，抗拉条簧42的部分位置搭接在波纹保护层46的表面波纹槽内，波纹保护层46的套设在电缆外包层41的内部，加强条杆43的表面呈扁平形状，加强条杆43的材料包括弹簧钢，加强条杆43的表面固定连接有若干个增阻钢珠44，增阻钢珠44的表面镶嵌在加强槽49的内壁上，增阻钢珠44的表面与抗拉条簧42的表面活动连接，电缆外包层41和波纹保护层46之间设置有等距离分布的柔韧带45，加强条杆43的一端与柔韧带45的表面固定连接，波纹保护层46的内壁固定连接有若干排强化钢珠47，强化钢珠47的表面左右两侧面均设置有弧形凹槽410，波纹保护层46的内壁固定连接有若干条柔性连接垫48，柔性连接垫48的两侧面均固定连接有若干个挤压杆411，挤压杆411的一端呈弧形状，挤压杆411的表面与弧形凹槽410的内壁活动连接。

适应性保护机构包括波纹阻隔层51、适应橡胶囊52、曲线钢垫53和导热树脂层54，波纹阻隔层51的外表面与加强钢珠的表面固定连接，挤压杆411的表面与波纹阻隔层51的外表面滑动连接，波纹阻隔层51的内壁固定连接有曲线钢垫53，曲线钢垫53的表面与绕包层3的外表面固定连接，曲线钢垫53的表面和波纹阻隔层51之间等距离设置有若干个适应腔55，适应腔55的内壁固定连接有适应橡胶囊52，波纹保护层46的侧面固定连接有环管56，适应橡胶囊52内部与环管56内部连通，环管56的表面开设有通孔57，通孔57的内壁螺纹连接有密封塞58，曲线钢垫53的表面和绕包层3之间固定连接有导热树脂层54，导热树脂层54的表面经过钢锉打磨粗糙，曲线钢垫53与导热树脂层54接触的面也经过钢锉打磨粗糙，曲线钢垫53与适应橡胶囊52的接触面呈光滑状。

使用时，在电缆下方水中的时候，旋开密封塞58，通过通孔57向适应腔55内部各个适应橡胶囊52充气，然后旋紧密封塞58，将电缆开始下放到水中，电缆承受拖拽力的时候，电缆外包层41对抗拉条簧42发生拖拽趋势，抗拉条簧42通过波纹保护层46上的波纹槽对波纹保护层46产生除电缆外包层41对波纹保护层46之外的均匀的摩擦阻力，避免波纹保护层46与电缆外包层41发生极大的形变变化，避免电缆内层的脱离，加强条杆43加强电缆外包层41的强度，当电缆局部受到压力的时候，挤压杆411在波纹阻隔层51表面的波纹槽内部快速滑动并寻找到与其相对应的强化钢珠47，挤压杆411的一端与强化钢珠47上的弧形凹槽410对接，多个挤压杆411与强化钢珠47对接形成一个完整的刚性的保护圈对电缆内部中心结构进行保护，当需要安装电缆，去除电缆内部附加的浮力或者需要对电缆进行降温的时候，直接旋开密封塞58，水通过通孔57进入到各个适应橡胶囊52的内部，电缆内部热量快速的传递给导热树脂层54，然后曲线钢垫53吸收热量被水直接吸收，全面均匀的散热，需要将适应橡胶囊52内部水取出的时候，只需要通过通孔57抽吸即可，适应橡胶囊52收缩将内部水排出，从而完成乐整个电缆及电缆组件的使用过程。

Claims

1.一种电缆，其特征在于：包括电缆加强芯（1）、导体（2）、用于包裹电缆加强芯（1）和导体（2）的绕包层（3）、对电缆起到保护作用的抗拉抗压机构（4）和辅助电缆适应水下环境的适应性防护机构（5），所述电缆加强芯（1）的表面套接有内包层（6），所述电缆加强芯（1）的周围围绕有若干个导体（2），每一个所述导体（2）的表面均套接有绝缘层（7），导体（2）和电缆加强芯（1）均位于绕包层（3）的内部，所述绕包层（3）将导体（2）和电缆加强芯（1）紧密包裹，所述抗拉抗压机构（4）位于最外侧，所述适应性防护机构（5）位于抗拉抗压机构（4）和绕包层（3）之间；所述抗拉抗压机构（4）包括电缆外包层（41）、抗拉条簧（42）、加强条杆（43）、增阻钢珠（44）、柔韧带（45）、波纹保护层（46）、若干排强化钢珠（47）和若干条柔性连接垫（48），所述电缆外保护层内壁开设有若干个与加强条杆（43）一一对应的加强槽（49），所述加强槽（49）的内壁固定连接有加强条杆（43），所述加强条杆（43）的表面套接有抗拉条簧（42），所述抗拉条簧（42）部分位置镶嵌在加强槽（49）的内壁上，所述抗拉条簧（42）的部分位置搭接在波纹保护层（46）的表面波纹槽内，所述波纹保护层（46）的套设在电缆外包层（41）的内部；所述加强条杆（43）的表面呈扁平形状，所述加强条杆（43）的材料包括弹簧钢，所述加强条杆（43）的表面固定连接有若干个增阻钢珠（44），所述增阻钢珠（44）的表面镶嵌在加强槽（49）的内壁上，所述增阻钢珠（44）的表面与抗拉条簧（42）的表面活动连接，所述电缆外包层（41）和波纹保护层（46）之间设置有等距离分布的柔韧带（45），所述加强条杆（43）的一端与柔韧带（45）的表面固定连接；所述波纹保护层（46）的内壁固定连接有若干排强化钢珠（47），所述强化钢珠（47）的表面左右两侧面均设置有弧形凹槽（410），所述波纹保护层（46）的内壁固定连接有若干条柔性连接垫（48），所述柔性连接垫（48）的两侧面均固定连接有若干个挤压杆（411），所述挤压杆（411）的一端呈弧形状，所述挤压杆（411）的表面与弧形凹槽（410）的内壁活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种电缆，其特征在于：所述适应性保护机构包括波纹阻隔层（51）、适应橡胶囊（52）、曲线钢垫（53）和导热树脂层（54），所述波纹阻隔层（51）的外表面与加强钢珠的表面固定连接，所述挤压杆（411）的表面与波纹阻隔层（51）的外表面滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种电缆，其特征在于：所述波纹阻隔层（51）的内壁固定连接有曲线钢垫（53），所述曲线钢垫（53）的表面与绕包层（3）的外表面固定连接，所述曲线钢垫（53）的表面和波纹阻隔层（51）之间等距离设置有若干个适应腔（55），所述适应腔（55）的内壁固定连接有适应橡胶囊（52），所述波纹保护层（46）的侧面固定连接有环管（56），所述适应橡胶囊（52）内部与环管（56）内部连通，所述环管（56）的表面开设有通孔（57），所述通孔（57）的内壁螺纹连接有密封塞（58）。

4.根据权利要求3所述的一种电缆，其特征在于：所述曲线钢垫（53）的表面和绕包层（3）之间固定连接有导热树脂层（54），所述导热树脂层（54）的表面经过钢锉打磨粗糙，所述曲线钢垫（53）与导热树脂层（54）接触的面也经过钢锉打磨粗糙，所述曲线钢垫（53）与适应橡胶囊（52）的接触面呈光滑状。