CN114220597A - 一种特种电缆及其破损检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特种电缆及其破损检测方法，包括外胶皮所述线芯分布在内胶皮中，还包括散热管，所述散热管的输入端通过连接管和进气管相连接，且散热管的输出端同样通过连接管和出气管相连通并且环形分布的所述进气管和出气管分别套设在电缆的两端。该特种电缆及其破损检测方法，通过在电缆内部内置管道结构的方式，一方面能够利用管道中流动的气体对电缆本身进行高效散热，同时能够利用气流、在电缆外胶皮破损的情况下、使弹性材质的散热管能够从破损处膨胀，并且利用海上水汽充分的特点使暴露在空气中散热管表面的无水硫酸铜涂层发生变色，利用荧光涂层在夜间更易发现的特点帮助工作人员快速定位电缆破损位置，不受机舱内多油环境使用的限制，效率高效果更好。

Description

一种特种电缆及其破损检测方法

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体为一种特种电缆及其破损检测方法。

背景技术

特种电缆在船舶中的应用更为广泛，为了满足船只中设备运行的大电量/电压需求，需要在船舶中使用数量较多的同类电缆；

例如中国授权专利：一种舰船用控制电缆（公告号CN110993172B），包括电缆芯，电缆芯外设有陶瓷纤维布层，所述陶瓷纤维层外设有特氟龙薄膜层，所述特氟龙薄膜层外设有吸油膨胀树脂层，所述吸油膨胀树脂层外设有油溶树脂带层，所述油溶树脂带层外设有染色层，所述染色层为涂有油溶性染色剂粉的尼龙布层，所述尼龙布层内还设有油溶性胶和染色剂缓释颗粒，所述染色层外设有铜丝编织层，所述铜丝编织层外设有设有聚氨酯外护套。本发明提供一种具有极好干扰信号屏蔽功能，同损伤时易于发现，同时便于判断问题的控制电缆；

但是上述现有技术中的电缆在实际使用时依旧存在以下问题：

特种电缆不仅仅在机舱内使用，更多的应用于机舱外的船舶空间中，该类空间并不具备触发染色剂缓释颗粒的多油条件，因此上述电缆应用在机舱以外的船舶空间中时，无法通过油液渗透引发变色膨胀的方式来帮助工作人员快速判断电缆的损伤位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特种电缆及其破损检测方法，以解决上述背景技术中提出特种电缆不仅仅在机舱内使用，更多的应用于机舱外的船舶空间中，该类空间并不具备触发染色剂缓释颗粒的多油条件，因此上述电缆应用在机舱以外的船舶空间中时，无法通过油液渗透引发变色膨胀的方式来帮助工作人员快速判断电缆的损伤位置的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种特种电缆，包括外胶皮和线芯，所述线芯分布在内胶皮中，且两者之间填充有保护料，所述内胶皮位于外胶皮的内部，且两者之间同样填充有保护料，还包括散热管，所述散热管为弹性材料，且散热管位于外胶皮和内胶皮之间，且散热管的轴线和电缆的轴线为平行分布，所述散热管的输入端通过连接管和进气管相连接，且散热管的输出端同样通过连接管和出气管相连通，并且环形分布的所述进气管和出气管分别套设在电缆的两端；

所述进气管通过连通管和供气装置相连，所述出气管通过排放管和中转盒的一侧相连通，所述中转盒的另一侧和泄压管相连通，所述供气装置运行通过进气管向散热管通入气体并从出气管排出流动至中转盒中、通过散热管中流动的气流对电缆进行散热；

还包括破损显示结构，所述破损显示结构包含有荧光涂层和无水硫酸铜涂层，所述荧光涂层和无水硫酸铜涂层交错设置在散热管的表面。

进一步的，所述供气装置为风扇，所述风扇的输出端与连通管相连通。

进一步的，所述供气装置为外壳和阀板构成的气体加压输送结构，垂直分布的所述阀板水平滑动连接在外壳左侧的内部空间中，且外壳的左侧连接充气管，所述充气管的输出端和连通管相连通，且安装了单向阀的所述充气管的2个输入端分别连通在阀板左右两侧，所述阀板左右两侧的内部空间分别与一个设置了单向阀的进气端相连，所述阀板的右侧壁和横筒相连，所述横筒的右端内壁与转轴左端的螺纹面螺纹连接，且所述转轴转动安装在外壳的内壁中，并且转轴的右端和驱动机构相连，所述驱动机构驱动转轴转动并带动阀板左右来回移动。

进一步的，所述驱动机构包含有齿轮和横轴，所述横轴转动安装在外壳右侧的内部空间中，且横轴上安装的齿轮与转轴右端安装的齿轮相啮合，所述横轴的表面固定安装有驱动杆，所述驱动杆的尾端固定有驱动球，船体晃动通过驱动球和驱动杆驱动横轴转动、横轴通过相互啮合的两个所述齿轮驱动转轴转动。

进一步的，所述中转盒固定在外胶皮上，所述中转盒的内部空间从上至下依次为显示区、发声区和驱动区，驱动区的左右两侧分别与排放管和泄压管相连通，所述驱动区中设置有等角度分布的桨叶，所述桨叶固定安装在竖轴的底端，所述竖轴转动安装在中转盒的中轴线上，排放管吹出的气流作用在桨叶上带动竖轴转动。

进一步的，所述显示区包含有指示杆和覆盖在中转盒顶端的透明玻璃，所述指示杆的内端固定安装在竖轴的顶端，并且显示区和发声区被固定在中转盒内部的隔板上下分隔。

进一步的，所述发声区包含有弧形凸起和拨片，所述拨片弹性转动安装在套筒的下端面，水平分布的所述套筒通过弹簧和横杆伸缩滑动连接，所述横杆固定在竖轴的中段，所述套筒的外端安装有配重球。

一种特种电缆的破损检测方法，所述检测方法包含如下步骤：

步骤一，判定是否出现电缆严重破损：气流经由排放管进入到中转盒下方的内部空间并从泄压管处排出时，气流直接吹动并作用在桨叶上，因此，竖轴会受气流影响同步转动，因此在判断电缆是否破损时，可通过竖轴上安装的指示杆的转动状态进行初步大范围的判断；

步骤二，判定是否出现中级破损：当竖轴处于正常转动速度时，套筒跟随横杆一同转动，并且在离心力的作用下，套筒会相应的沿着横杆的轴线方向伸出，此时套筒底部的拨片不与弧形凸起接触，因此就不会产生声音，当电缆破损至部分散热管也被破坏时，排放管11中的气流速度以及气压会明显降低，因此竖轴的转速也会降低，套筒的伸出距离也较短，此时拨片在转动中与弧形凸起频繁接触，因此会产生金属的敲击声，从而实现方便工作人员进一步判断是否出现散热管破裂这一严重程度的电缆破损情况的目的；

步骤三，确定破损位置：当电缆中的外胶皮发生破损时，该处外胶皮对散热管的约束力便会大幅度降低，由于散热管中实时通行具备一定压强的气流，此时弹性的散热管便会在外胶皮的破损处的正下方发生局部的膨胀形变、形成鼓包并凸出显示在电缆的外表面，由于散热管的表面设置了荧光涂层以及无水硫酸铜涂层，因此空气中大量的水汽与无水硫酸铜接触发生反应并使无水硫酸铜涂层变蓝，从而方便工作人员快速判断破损位置，而荧光涂层的使用，能够方便工作人员在光线不足的情况下快速判断破损位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该特种电缆及其破损检测方法，

1.通过在电缆内部内置管道结构的方式，一方面能够利用管道中流动的气体对电缆本身进行高效散热，同时能够利用气流、在电缆外胶皮破损的情况下、使弹性材质的散热管能够从破损处膨胀，并且利用海上水汽充分的特点使暴露在空气中散热管表面的无水硫酸铜涂层发生变色，利用荧光涂层在夜间更易发现的特点帮助工作人员快速定位电缆破损位置，不受机舱内多油环境使用的限制，效率高效果更好；

进一步的，通过将出气管与中转盒相互连通的方式，能够利用出气管中排出的气流驱动桨叶以及竖轴同步的在中转盒中转动，一方面，中转盒中指示杆的使用，能够通过其跟随竖轴同步转动的方式，方便工作人员初步判断电缆是否破损；另一方面，套筒以及配重球的使用，能够利用竖轴转动过程中产生的离心力、根据转速不同套筒伸出长度的不同、决定拨片是否会与弧形凸起接触并产生声音，从而根据有无金属敲击声音的方式、帮助工作人员判断出气管中排出的气流气压是否变弱，从而帮助判断电缆整体是否存在较为严重的破损；

2.供气装置的设置，能够利用船舶在海面行驶过程中不可避免的产生的摇晃、使驱动球能够通过驱动杆带动横轴相应转动，从而利用齿轮的啮合以及进一步转轴与横筒之间的螺纹连接带动阀板来回移动，从而产生气流并输送至散热管中，从而代替现有的气泵风扇等通电型供气设备，节能环保的同时，有效降低了使用以及维修成本。

附图说明

图1为本发明正剖面结构示意图；

图2为本发明第一实施例的侧剖面结构示意图；

图3为本发明散热管结构示意图；

图4为本发明散热管膨胀后侧视结构示意图；

图5为本发明中转盒剖面结构示意图；

图6为本发明图5中套筒位移前后变化俯视结构示意图；

图7为本发明第二实施例的外壳剖面结构示意图。

图中：1、外胶皮；2、内胶皮；3、保护料；4、线芯；5、散热管；6、连接管；7、进气管；8、连通管；9、风扇；10、出气管；11、排放管；12、中转盒；13、泄压管；14、荧光涂层；15、无水硫酸铜涂层；16、桨叶；17、竖轴；18、隔板；19、指示杆；20、横杆；21、弹簧；22、套筒；23、配重球；24、拨片；25、弧形凸起；26、外壳；27、充气管；28、阀板；29、横筒；30、转轴；31、齿轮；32、横轴；33、驱动杆；34、驱动球。

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。

请参阅图1-7，本发明提供如下技术方案：

实施例一：特种电缆包括外胶皮1和线芯4，线芯4分布在内胶皮2中，且两者之间填充有保护料3，内胶皮2位于外胶皮1的内部，且两者之间同样填充有保护料3，还包括散热管5，散热管5为弹性材料，且散热管5位于外胶皮1和内胶皮2之间，且散热管5的轴线和电缆的轴线为平行分布，散热管5的输入端通过连接管6和进气管7相连接，且散热管5的输出端同样通过连接管6和出气管10相连通，并且环形分布的进气管7和出气管10分别套设在电缆的两端，进气管7通过连通管8和供气装置相连，出气管10通过排放管11和中转盒12的一侧相连通，中转盒12的另一侧和泄压管13相连通，供气装置运行通过进气管7向散热管5通入气体并从出气管10排出流动至中转盒12中、通过散热管5中流动的气流对电缆进行散热，供气装置为风扇9，风扇9的输出端与连通管8相连通，在本实施例中，供气装置可以是风扇9也可以是气泵等其他供气设备，供气装置运行，通过连通管8将高速流动的气流输送至进气管7中，并且在连接管6的连通作用下气流进入到图1所示的各个散热管5中，从而实现对电缆本身进行散热的目的，气流在穿过出气管10后会进入到中转盒12中并从泄压管13处排出；

在本实施例中还包括破损显示结构，破损显示结构包含有荧光涂层14和无水硫酸铜涂层15，荧光涂层14和无水硫酸铜涂层15交错设置在散热管5的表面，如图4所示，当电缆中的外胶皮1发生破损时，该处外胶皮1对散热管5的约束力便会大幅度降低，由于散热管5中实时通行具备一定压强的气流，此时弹性的散热管5便会在外胶皮1的破损处的正下方发生局部的膨胀形变、形成鼓包并凸出显示在电缆的外表面，由于散热管5的表面设置了荧光涂层14以及无水硫酸铜涂层15，因此空气中大量的水汽与无水硫酸铜接触发生反应并使无水硫酸铜涂层15变蓝，从而方便工作人员快速判断破损位置，而图3中荧光涂层14的使用，能够方便工作人员在光线不足的情况下快速判断破损位置。

如图5所示，本实施例中还包含了如下技术方案：中转盒12固定在外胶皮1上，中转盒12的内部空间从上至下依次为显示区、发声区和驱动区，驱动区的左右两侧分别与排放管11和泄压管13相连通，驱动区中设置有等角度分布的桨叶16，桨叶16固定安装在竖轴17的底端，竖轴17转动安装在中转盒12的中轴线上，排放管11吹出的气流作用在桨叶16上带动竖轴17转动，显示区包含有指示杆19和覆盖在中转盒12顶端的透明玻璃，指示杆19的内端固定安装在竖轴17的顶端，并且显示区和发声区被固定在中转盒12内部的隔板18上下分隔，当气流经由排放管11进入到中转盒12下方的内部空间并从泄压管13处排出时，气流直接吹动并作用在桨叶16上，因此，竖轴17会受气流影响同步转动，因此在判断电缆是否破损时，可通过竖轴17上安装的指示杆19的转动状态进行初步大范围的判断。

发声区包含有弧形凸起25和拨片24，拨片24弹性转动安装在套筒22的下端面，水平分布的套筒22通过弹簧21和横杆20伸缩滑动连接，横杆20固定在竖轴17的中段，套筒22的外端安装有配重球23，如图5所示，当竖轴17处于正常转动速度时，套筒22跟随横杆20一同转动，并且在离心力的作用下，套筒22会相应的沿着横杆20的轴线方向伸出，此时套筒22底部的拨片24不与弧形凸起25接触，因此就不会产生声音，当电缆破损至部分散热管5也被破坏时，排放管11中的气流速度以及气压会明显降低，因此竖轴17的转速也会降低，套筒22的伸出距离也较短，此时拨片24在转动中与弧形凸起25频繁接触，因此会产生金属的敲击声，从而实现方便工作人员进一步判断电缆破损情况的目的。

实施例二：与实施例一不同的是，供气装置为外壳26和阀板28构成的气体加压输送结构，垂直分布的阀板28水平滑动连接在外壳26左侧的内部空间中，且外壳26的左侧连接充气管27，充气管27的输出端和连通管8相连通，且安装了单向阀的充气管27的2个输入端分别连通在阀板28左右两侧，阀板28左右两侧的内部空间分别与一个设置了单向阀的进气端相连，阀板28的右侧壁和横筒29相连，横筒29的右端内壁与转轴30左端的螺纹面螺纹连接，且转轴30转动安装在外壳26的内壁中，并且转轴30的右端和驱动机构相连，驱动机构驱动转轴30转动并带动阀板28左右来回移动，如图7所示，驱动机构驱动转轴30转动，在转轴30左端与横筒29右端的螺纹连接传动作用下，横筒29会带动阀板28相应的左右移动，当阀板28向左移动时，其左侧空间中的空气会进入到充气管27中，而且在阀板28向右移动时，其右侧空间中的空气会经过另一个输出口进入到充气管27中，在单向阀的限制效果下，无论阀板28的左右移动，都会使外壳26内部吸入的空气加压输送到冲充气管27中，从而实现对连通管8以及进气管7的供气。

驱动机构包含有齿轮31和横轴32，横轴32转动安装在外壳26右侧的内部空间中，且横轴32上安装的齿轮31与转轴30右端安装的齿轮31相啮合，横轴32的表面固定安装有驱动杆33，驱动杆33的尾端固定有驱动球34，船体晃动通过驱动球34和驱动杆33驱动横轴32转动、横轴32通过相互啮合的两个齿轮31驱动转轴30转动，如图7所示，驱动机构由横轴32等结构组成，由于船体在海面上行驶会不可避免的摇晃，因此可将外壳26整体沿着船身高频晃动方向安装，当船体发生晃动时，出于惯性以及摇晃产生的作用力，驱动球34会通过带动驱动杆33来回摆动的方式使横轴32处于转动状态，横轴32的转动会进一步的通过齿轮31之间的啮合传动带动转轴30转动，从而实现利用船只摇晃作用力产生电缆散热所需气流的目的。

一种特种电缆的破损检测方法，检测方法包含如下步骤：

步骤一，判定是否出现电缆严重破损：气流经由排放管11进入到中转盒12下方的内部空间并从泄压管13处排出时，气流直接吹动并作用在桨叶16上，因此，竖轴17会受气流影响同步转动，因此在判断电缆是否破损时，可通过竖轴17上安装的指示杆19的转动状态进行初步大范围的判断；

步骤二，判定是否出现中级破损：当竖轴17处于正常转动速度时，套筒22跟随横杆20一同转动，并且在离心力的作用下，套筒22会相应的沿着横杆20的轴线方向伸出，此时套筒22底部的拨片24不与弧形凸起25接触，因此就不会产生声音，当电缆破损至部分散热管5也被破坏时，排放管11中的气流速度以及气压会明显降低，因此竖轴17的转速也会降低，套筒22的伸出距离也较短，此时拨片24在转动中与弧形凸起25频繁接触，因此会产生金属的敲击声，从而实现方便工作人员进一步判断是否出现散热管5破裂这一严重程度的电缆破损情况的目的；

步骤三，确定破损位置：当电缆中的外胶皮1发生破损时，该处外胶皮1对散热管5的约束力便会大幅度降低，由于散热管5中实时通行具备一定压强的气流，此时弹性的散热管5便会在外胶皮1的破损处的正下方发生局部的膨胀形变、形成鼓包并凸出显示在电缆的外表面，由于散热管5的表面设置了荧光涂层14以及无水硫酸铜涂层15，因此空气中大量的水汽与无水硫酸铜接触发生反应并使无水硫酸铜涂层15变蓝，从而方便工作人员快速判断破损位置，而荧光涂层14的使用，能够方便工作人员在光线不足的情况下快速判断破损位置。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种特种电缆，包括外胶皮（1）和线芯（4），所述线芯（4）分布在内胶皮（2）中，且两者之间填充有保护料（3），所述内胶皮（2）位于外胶皮（1）的内部，且两者之间同样填充有保护料（3），其特征在于：还包括散热管（5），所述散热管（5）为弹性材料，且散热管（5）位于外胶皮（1）和内胶皮（2）之间，且散热管（5）的轴线和电缆的轴线为平行分布，所述散热管（5）的输入端通过连接管（6）和进气管（7）相连接，且散热管（5）的输出端同样通过连接管（6）和出气管（10）相连通，并且环形分布的所述进气管（7）和出气管（10）分别套设在电缆的两端；

所述进气管（7）通过连通管（8）和供气装置相连，所述出气管（10）通过排放管（11）和中转盒（12）的一侧相连通，所述中转盒（12）的另一侧和泄压管（13）相连通，所述供气装置运行通过进气管（7）向散热管（5）通入气体并从出气管（10）排出流动至中转盒（12）中、通过散热管（5）中流动的气流对电缆进行散热；

还包括破损显示结构，所述破损显示结构包含有荧光涂层（14）和无水硫酸铜涂层（15），所述荧光涂层（14）和无水硫酸铜涂层（15）交错设置在散热管（5）的表面。

2.根据权利要求1所述的一种特种电缆，其特征在于：所述供气装置为风扇（9），所述风扇（9）的输出端与连通管（8）相连通。

3.根据权利要求1所述的一种特种电缆，其特征在于：所述供气装置为外壳（26）和阀板（28）构成的气体加压输送结构，垂直分布的所述阀板（28）水平滑动连接在外壳（26）左侧的内部空间中，且外壳（26）的左侧连接充气管（27），所述充气管（27）的输出端和连通管（8）相连通，且安装了单向阀的所述充气管（27）的2个输入端分别连通在阀板（28）左右两侧，所述阀板（28）左右两侧的内部空间分别与一个设置了单向阀的进气端相连，所述阀板（28）的右侧壁和横筒（29）相连，所述横筒（29）的右端内壁与转轴（30）左端的螺纹面螺纹连接，且所述转轴（30）转动安装在外壳（26）的内壁中，并且转轴（30）的右端和驱动机构相连，所述驱动机构驱动转轴（30）转动并带动阀板（28）左右来回移动。

4.根据权利要求3所述的一种特种电缆，其特征在于：所述驱动机构包含有齿轮（31）和横轴（32），所述横轴（32）转动安装在外壳（26）右侧的内部空间中，且横轴（32）上安装的齿轮（31）与转轴（30）右端安装的齿轮（31）相啮合，所述横轴（32）的表面固定安装有驱动杆（33），所述驱动杆（33）的尾端固定有驱动球（34），船体晃动通过驱动球（34）和驱动杆（33）驱动横轴（32）转动、横轴（32）通过相互啮合的两个所述齿轮（31）驱动转轴（30）转动。

5.根据权利要求2或4所述的一种特种电缆，其特征在于：所述中转盒（12）固定在外胶皮（1）上，所述中转盒（12）的内部空间从上至下依次为显示区、发声区和驱动区，驱动区的左右两侧分别与排放管（11）和泄压管（13）相连通，所述驱动区中设置有等角度分布的桨叶（16），所述桨叶（16）固定安装在竖轴（17）的底端，所述竖轴（17）转动安装在中转盒（12）的中轴线上，排放管（11）吹出的气流作用在桨叶（16）上带动竖轴（17）转动。

6.根据权利要求5所述的一种特种电缆，其特征在于：所述显示区包含有指示杆（19）和覆盖在中转盒（12）顶端的透明玻璃，所述指示杆（19）的内端固定安装在竖轴（17）的顶端，并且显示区和发声区被固定在中转盒（12）内部的隔板（18）上下分隔。

7.根据权利要求5所述的一种特种电缆，其特征在于：所述发声区包含有弧形凸起（25）和拨片（24），所述拨片（24）弹性转动安装在套筒（22）的下端面，水平分布的所述套筒（22）通过弹簧（21）和横杆（20）伸缩滑动连接，所述横杆（20）固定在竖轴（17）的中段，所述套筒（22）的外端安装有配重球（23）。

8.根据权利要求1所述的一种特种电缆的破损检测方法，其特征在于：所述检测方法包含如下步骤：

步骤一，判定是否出现电缆严重破损：气流经由排放管（11）进入到中转盒（12）下方的内部空间并从泄压管（13）处排出时，气流直接吹动并作用在桨叶（16）上，因此，竖轴（17）会受气流影响同步转动，因此在判断电缆是否破损时，可通过竖轴（17）上安装的指示杆（19）的转动状态进行初步大范围的判断；

步骤二，判定是否出现中级破损：当竖轴（17）处于正常转动速度时，套筒（22）跟随横杆（20）一同转动，并且在离心力的作用下，套筒（22）会相应的沿着横杆（20）的轴线方向伸出，此时套筒（22）底部的拨片（24）不与弧形凸起（25）接触，因此就不会产生声音，当电缆破损至部分散热管（5）也被破坏时，排放管11中的气流速度以及气压会明显降低，因此竖轴（17）的转速也会降低，套筒（22）的伸出距离也较短，此时拨片（24）在转动中与弧形凸起（25）频繁接触，因此会产生金属的敲击声，从而实现方便工作人员进一步判断是否出现散热管（5）破裂这一严重程度的电缆破损情况的目的；

步骤三，确定破损位置：当电缆中的外胶皮（1）发生破损时，该处外胶皮（1）对散热管（5）的约束力便会大幅度降低，由于散热管（5）中实时通行具备一定压强的气流，此时弹性的散热管（5）便会在外胶皮（1）的破损处的正下方发生局部的膨胀形变、形成鼓包并凸出显示在电缆的外表面，由于散热管（5）的表面设置了荧光涂层（14）以及无水硫酸铜涂层（15），因此空气中大量的水汽与无水硫酸铜接触发生反应并使无水硫酸铜涂层（15）变蓝，从而方便工作人员快速判断破损位置，而荧光涂层（14）的使用，能够方便工作人员在光线不足的情况下快速判断破损位置。

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