CN115497673A - 一种海底通信电缆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种海底通信电缆，涉及电缆领域，其包括线芯以及由内至外依次包裹的内防护层、屏蔽层、外防护层，还包括弹性层、输气组件，弹性层包裹在外防护层的外部，外防护层和弹性层之间具有间隙，输气组件位于间隙内；输气组件包括输气管、电磁阀、总线，输气管上连接多个电磁阀，各电磁阀沿输气管的轴向等间距排列；间隙内设有多个径向隔层，各径向隔层环绕外防护层设置，各径向隔层的内圈与外防护层的外侧面固定连接，外圈与弹性层的内侧面固定连接；各径向隔层将间隙分隔为多个环形腔体，输气管贯穿各径向隔层设置，各电磁阀分别位于各环形腔体内部；总线固定于输气管的外表面，各电磁阀分别与总线连接。

Description

一种海底通信电缆

技术领域

本申请涉及电缆技术领域，尤其涉及一种海底通信电缆。

背景技术

海底通信电缆是一种铺设在海底的电缆，通常用于数据通讯。海底的环境比较复杂，存在软质淤泥、硬质岩石、沟壑、山脉等，电缆跨越淤泥、沟壑、山脉时，电缆在重力作用下会发生弯曲，例如跨越淤泥和沟壑时，淤泥和沟壑处对电缆的支撑力小于电缆在该位置的自身重力会导致电缆在该位置向下弯曲，跨越山脉时，电缆需要向上弯曲翻越山脉。电缆跨越淤泥和沟壑时弯曲会增大电缆的总长度，提高电缆铺设成本，电缆跨越山脉时弯曲容易因山体碎石碰撞、挤压造成电缆表面破损甚至内部线芯变形影响通讯效果。

发明内容

本申请提供一种海底通信电缆，用于解决现有技术中电缆跨越淤泥、沟壑、山脉这三种区域时存在的上述技术问题。

在本申请的实施例中，提供了一种海底通信电缆，包括线芯以及由内至外依次包裹的内防护层、屏蔽层、外防护层，还包括弹性层、输气组件，所述弹性层包裹在所述外防护层的外部，所述外防护层和所述弹性层之间具有间隙，所述输气组件位于所述间隙内，所述弹性层和所述输气管沿平行于所述线芯的方向设置；

所述输气组件包括输气管、电磁阀、总线，所述输气管上连接多个所述电磁阀，各所述电磁阀沿所述输气管的轴向等间距排列，所述电磁阀适于控制所述输气管与所述间隙的连通状态；

所述间隙内设有多个径向隔层，各所述径向隔层环绕所述外防护层设置，各所述径向隔层的内圈与所述外防护层的外侧面固定连接，各所述径向隔层的外圈与所述弹性层的内侧面固定连接，各所述径向隔层沿所述外防护层的轴向等间距排列；

各所述径向隔层将所述间隙分隔为多个环形腔体，所述输气管贯穿各所述径向隔层设置，各所述电磁阀分别位于各所述环形腔体内部；

所述总线固定于所述输气管的外表面，各所述电磁阀分别与所述总线连接。

在本申请实施例的一些实施方式中，所述海底通信电缆还包括三个轴向隔层，各所述轴向隔层位于所述间隙内，各所述轴向隔层沿所述外防护层的轴向设置，各所述轴向隔层的一边与所述外防护层的外侧面固定连接，各所述轴向隔层的另一边与所述弹性层的内侧面固定连接，各所述轴向隔层绕所述外防护层的中心轴线成120度圆周阵列分布。

在本申请实施例的一些实施方式中，所述轴向隔层和所述径向隔层正交设置并将所述环形腔体分隔为三个相同形状的弧形腔体；

所述输气组件具有三组，各所述输气组件由各所述轴向隔层分隔设置，每个所述弧形腔体内具有一个所述电磁阀。

在本申请实施例的一些实施方式中，所述轴向隔层具有弹性。

在本申请实施例的一些实施方式中，各所述径向隔层在自然状态下的径向长度相等。

在本申请实施例的一些实施方式中，所述径向隔层具有弹性。

在本申请实施例的一些实施方式中，各所述轴向弹性层在自然状态下的径向长度相等。

在本申请实施例的一些实施方式中，所述海底通信电缆还包括气泵和储气罐，输气管的一端位于所述间隙内，所述输气管的另一端伸出至所述弹性层外部并依次与所述气泵以及所述储气罐连接。

在本申请实施例的一些实施方式中，所述海底通信电缆还包括控制器，所述总线的一端伸出至所述弹性层外部并与所述控制器连接，所述控制器适于控制各所述电磁阀的工作状态。

在本申请实施例的一些实施方式中，所述海底通信电缆还包括气压传感器，所述气压传感器与所述输气管连接，所述气泵位于所述气压传感器与所述储气罐之间；

所述气泵以及所述气压传感器分别与所述控制器连接，所述气压传感器适于检测所述输气管内的气压；

所述控制器适于根据所述气压传感器检测到的气压控制所述气泵以及各所述电磁阀的工作状态。

本申请具有如下有益效果：

1、海底通信电缆跨越山脉后，向海底通信电缆处于山脉处的环形腔体内充气，依靠浮力减小山脉对海底通信电缆的支撑力，即能够减小海底通信电缆与山脉之间的挤压力，山脉表面可能存在尖锐的石块，由于减小了海底通信电缆与山脉之间的压力，所以能够减小石块尖锐部位对海底通信电缆表面造成的挤压损伤，并且挤压处的内部充有压缩气体，能够避免石块与外防护层发生挤压或避免碎石撞击挤压到外防护层，并对海底通信电缆进行缓冲减震；

2、海底通信电缆跨越沟壑后，向海底通信电缆处于沟壑处的环形腔体内充气，增大海底通信电缆处于沟壑处的部分受到的浮力，减小海底通信电缆在沟壑处下垂的程度，或使海底通信电缆在沟壑处悬浮成大致直线状态，即能够减小海底通信电缆跨越沟壑时发生的弯折程度，又能够缩短海底通信电缆跨越沟壑所需的长度，减小海底通信电缆的总长，降低海底通信电缆的铺设成本；

3、海底通信电缆跨越淤泥后，向海底通信电缆处于淤泥处的环形腔体内充气，增大海底通信电缆处于淤泥处的部分受到的浮力，减小海底通信电缆在淤泥处下垂的程度，或使海底通信电缆在淤泥处悬浮成大致直线状态，即能够减小海底通信电缆跨越淤泥时发生的弯折程度，又能够缩短海底通信电缆跨越淤泥所需的长度，减小海底通信电缆的总长，降低海底通信电缆的铺设成本。同时避免海底通信电缆陷入淤泥内部，便于后期维护时找到淤泥处的海底通信电缆，也可以避免将海底通信电缆从淤泥中拽出时遇到的困难。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中海底通信电缆的断面结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的局部剖视图；

图3是本申请实施例中控制模块的连接结构示意图；

图4是本申请实施例中海底通信电缆跨越山脉时的结构示意图；

图5是本申请实施例中海底通信电缆跨越沟壑时的结构示意图；

图6是本申请实施例中海底通信电缆跨越淤泥时的结构示意图。

附图标记：

110、线芯；120、内防护层；200、屏蔽层；300、外防护层；400、弹性层；500、径向隔层；600、轴向隔层；700、输气组件；710、输气管；720、电磁阀；730、橡胶条；740、总线；800、储气罐；910、气泵；920、气压传感器；930、控制器；a、海床；b、山脉；c、沟壑；d、淤泥；s、海底通信电缆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述，本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。

如图1至图3所示，在本申请的实施例中，提供了一种海底通信电缆，包括线芯110以及由内至外依次包裹的内防护层120、屏蔽层200、外防护层300，还包括弹性层400、输气组件700，所述弹性层400包裹在所述外防护层300的外部，所述外防护层300和所述弹性层400之间具有间隙，所述输气组件700位于所述间隙内，所述弹性层400和所述输气管710沿平行于所述线芯110的方向设置；

所述输气组件700包括输气管710、电磁阀720、总线740，所述输气管710上连接多个所述电磁阀720，各所述电磁阀720沿所述输气管710的轴向等间距排列，所述电磁阀720适于控制所述输气管710与所述间隙的连通状态；

所述间隙内设有多个径向隔层500，各所述径向隔层500环绕所述外防护层300设置，各所述径向隔层500的内圈与所述外防护层300的外侧面固定连接，各所述径向隔层500的外圈与所述弹性层400的内侧面固定连接，各所述径向隔层500沿所述外防护层300的轴向等间距排列；

各所述径向隔层500将所述间隙分隔为多个环形腔体，所述输气管710贯穿各所述径向隔层500设置，各所述电磁阀720分别位于各所述环形腔体内部；

所述总线740固定于所述输气管710的外表面，各所述电磁阀720分别与所述总线740连接。

结合图4所示，通过本实施例的上述实施方式，将海底通信电缆s铺设在海床a上，当海床a上存在山脉b时，海底通信电缆s跨越山脉b后，向海底通信电缆s处于山脉b处的环形腔体内充气，增大海底通信电缆s处于山脉b处的单位长度的体积，由于海底通信电缆s轴向单位长度的重量基本上是不变的，因此通过向海底通信电缆s处于山脉b处的环形腔体内充气能够增大海水对海底通信电缆s处于山脉b处的部位的浮力，当浮力足够大时，能够将海底通信电缆s浮起，为了降低成本可以适当充气，减小山脉b对海底通信电缆s的支撑力，即能够减小海底通信电缆s与山脉b之间的挤压力，山脉b表面可能存在尖锐的石块，由于减小了海底通信电缆s与山脉b之间的压力，所以能够减小石块尖锐部位对海底通信电缆s表面造成的挤压损伤，并且挤压处的内部充有压缩气体，能够避免石块与外防护层300发生挤压或避免碎石撞击挤压到外防护层300，并对海底通信电缆s进行缓冲减震。

在结合图5所示，通过本实施例的上述实施方式，海底通信电缆s跨越沟壑c后，向海底通信电缆s处于沟壑c处的环形腔体内充气，增大海底通信电缆s处于沟壑c处的部分受到的浮力，减小海底通信电缆s在沟壑c处下垂的程度，或使海底通信电缆s在沟壑c处悬浮成大致直线状态，即能够减小海底通信电缆s跨越沟壑c时发生的弯折程度，又能够缩短海底通信电缆s跨越沟壑c所需的长度，减小海底通信电缆s的总长，降低海底通信电缆s的铺设成本。

结合图6所示，通过本实施例的上述实施方式，海底通信电缆s跨越淤泥d后，向海底通信电缆s处于淤泥d处的环形腔体内充气，增大海底通信电缆s处于淤泥d处的部分受到的浮力，减小海底通信电缆s在淤泥d处下垂的程度，或使海底通信电缆s在淤泥d处悬浮成大致直线状态，即能够减小海底通信电缆s跨越淤泥d时发生的弯折程度，又能够缩短海底通信电缆s跨越淤泥d所需的长度，减小海底通信电缆s的总长，降低海底通信电缆s的铺设成本。同时避免海底通信电缆s陷入淤泥d内部，便于后期维护时找到淤泥d处的海底通信电缆s，也可以避免将海底通信电缆s从淤泥d中拽出时遇到的困难（陷入太深时需要先挖掉覆盖在海底通信电缆s上的淤泥d，然后对海底通信电缆s进行维护，挖掘淤泥d增加了维护的前期准备工作的成本以及难度）。

输气管710通的外侧面与外防护层300的外侧面通过橡胶条730固定连接。

在本实施例的一些实施方式中，所述海底通信电缆s还包括三个轴向隔层600，各所述轴向隔层600位于所述间隙内，各所述轴向隔层600沿所述外防护层300的轴向设置，各所述轴向隔层600的一边与所述外防护层300的外侧面固定连接，各所述轴向隔层600的另一边与所述弹性层400的内侧面固定连接，各所述轴向隔层600绕所述外防护层300的中心轴线成120度圆周阵列分布。

在本实施例的一些实施方式中，所述轴向隔层600和所述径向隔层500正交设置并将所述环形腔体分隔为三个相同形状的弧形腔体；

所述输气组件700具有三组，各所述输气组件700由各所述轴向隔层600分隔设置，每个所述弧形腔体内具有一个所述电磁阀720。

通过本实施例的上述实施方式，便于对某一段海底通信电缆s内不同方位的弧形腔体内充气，使该段海底通信电缆s因受力不均匀绕中心轴线翻转，实现海底通信电缆s的翻滚，以便于对海底通信电缆s圆周方向的不同位置进检查维护。例如在同一个环形腔体内的其中一个弧形腔体内充气，在浮力作用下，线芯110、内防护层120、外防护层300、屏蔽层200整体向远离充气的弧形腔体一侧运动，充气的弧形腔体向上浮起，从而实现充气的弧形腔体对应的海底通信电缆s的一侧向上翻转。

在本实施例的一些实施方式中，所述轴向隔层600具有弹性。

通过本实施例的上述所述方式，在自然状态下（没有充气的状态下），弹性层400紧贴外防护层300，轴向隔层600恢复自然长度并夹在弹性层400和外防护层300之间，海底通信电缆s整体上结构紧凑，便于保存和运输；在充气后，弹性层400鼓起，轴向隔层600受到径向的拉力被拉伸，将外防护层300、内防护层120、屏蔽层200、线芯110悬挂在弹性层400的中心，为外防护层300、内防护层120、屏蔽层200、线芯110提供良好的缓冲减震。

在本实施例的一些实施方式中，各所述径向隔层500在自然状态下的径向长度相等。

在本实施例的一些实施方式中，所述径向隔层500具有弹性。

通过本实施例的上述实施方式，在自然状态下（没有充气的状态下），弹性层400紧贴外防护层300，径向隔层500恢复自然长度并夹在弹性层400和外防护层300之间，海底通信电缆s整体上结构紧凑，便于保存和运输；在充气后，弹性层400鼓起，径向隔层500受到径向的拉力被拉伸，将外防护层300、内防护层120、屏蔽层200、线芯110悬挂在弹性层400的中心，为外防护层300、内防护层120、屏蔽层200、线芯110提供良好的缓冲减震。

在本实施例的一些实施方式中，各所述轴向弹性层400在自然状态下的径向长度相等。

在本实施例的一些实施方式中，所述海底通信电缆s还包括气泵910和储气罐800，输气管710的一端位于所述间隙内，所述输气管710的另一端伸出至所述弹性层400外部并依次与所述气泵910以及所述储气罐800连接。

通过本实施例的上述实施方式，气泵910工作时对开启电磁阀720后的弧形腔体径向充气或抽气，实现指定弧形腔体的充放气。

在本实施例的一些实施方式中，所述海底通信电缆s还包括控制器930，所述总线740的一端伸出至所述弹性层400外部并与所述控制器930连接，所述控制器930适于控制各所述电磁阀720的工作状态。

通过本实施例的上述实施方式，通过控制器930在海底通信电缆s外部对各电磁阀720进行控制，实现指定电磁阀720的开启或关闭。

在本实施例的一些实施方式中，所述海底通信电缆s还包括气压传感器920，所述气压传感器920与所述输气管710连接，所述气泵910位于所述气压传感器920与所述储气罐800之间；

所述气泵910以及所述气压传感器920分别与所述控制器930连接，所述气压传感器920适于检测所述输气管710内的气压；

所述控制器930适于根据所述气压传感器920检测到的气压控制所述气泵910以及各所述电磁阀720的工作状态。

通过本实施例的上述实施方式，对指定弧形腔体充气时，关闭其他电磁阀720，开启指定弧形腔体内的电磁阀720，启动气泵910，气泵910将储气罐800内的气体（优选氮气）通过输气管710将气体充入到指定弧形腔体内，通过输气管710上的气压传感器920检测输气管710内的气压，由于输气管710与开启电磁阀720后的弧形腔体连通，因此指定弧形腔体内的气压与输气管710内的气压相等，输气管710内的气压即指定弧形腔体内的气压，当弧形腔体内的气压达到预设值后，控制器930控制电磁阀720关闭并控制气泵910停止工作。通过逐个单独开启各电磁阀720进行保压检测，气压传感器920检测到存在气压下降则说明保压时开启的电磁阀720或对应的弧形腔体存在漏气，需要对该电磁阀720或弧形腔体进行检查维护。

在本实施例中，径向隔层500的排列间距可以设置为50米至150米，优选设置为100米。

以上实施例仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本申请的实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种海底通信电缆，包括线芯以及由内至外依次包裹的内防护层、屏蔽层、外防护层，其特征在于，还包括弹性层、输气组件，所述弹性层包裹在所述外防护层的外部，所述外防护层和所述弹性层之间具有间隙，所述输气组件位于所述间隙内，所述弹性层和所述输气管沿平行于所述线芯的方向设置；

所述输气组件包括输气管、电磁阀、总线，所述输气管上连接多个所述电磁阀，各所述电磁阀沿所述输气管的轴向等间距排列，所述电磁阀适于控制所述输气管与所述间隙的连通状态；

所述间隙内设有多个径向隔层，各所述径向隔层环绕所述外防护层设置，各所述径向隔层的内圈与所述外防护层的外侧面固定连接，各所述径向隔层的外圈与所述弹性层的内侧面固定连接，各所述径向隔层沿所述外防护层的轴向等间距排列；

各所述径向隔层将所述间隙分隔为多个环形腔体，所述输气管贯穿各所述径向隔层设置，各所述电磁阀分别位于各所述环形腔体内部；

所述总线固定于所述输气管的外表面，各所述电磁阀分别与所述总线连接。

2.根据权利要求1所述的海底通信电缆，其特征在于，所述海底通信电缆还包括三个轴向隔层，各所述轴向隔层位于所述间隙内，各所述轴向隔层沿所述外防护层的轴向设置，各所述轴向隔层的一边与所述外防护层的外侧面固定连接，各所述轴向隔层的另一边与所述弹性层的内侧面固定连接，各所述轴向隔层绕所述外防护层的中心轴线成120度圆周阵列分布。

3.根据权利要求2所述的海底通信电缆，其特征在于，所述轴向隔层和所述径向隔层正交设置并将所述环形腔体分隔为三个相同形状的弧形腔体；

所述输气组件具有三组，各所述输气组件由各所述轴向隔层分隔设置，每个所述弧形腔体内具有一个所述电磁阀。

4.根据权利要求2所述的海底通信电缆，其特征在于，所述轴向隔层具有弹性。

5.根据权利要求4所述的海底通信电缆，其特征在于，各所述径向隔层在自然状态下的径向长度相等。

6.根据权利要求1至5任一项所述的海底通信电缆，其特征在于，所述径向隔层具有弹性。

7.根据权利要求6所述的海底通信电缆，其特征在于，各所述轴向弹性层在自然状态下的径向长度相等。

8.根据权利要求1所述的海底通信电缆，其特征在于，所述海底通信电缆还包括气泵和储气罐，输气管的一端位于所述间隙内，所述输气管的另一端伸出至所述弹性层外部并依次与所述气泵以及所述储气罐连接。

9.根据权利要求8所述的海底通信电缆，其特征在于，所述海底通信电缆还包括控制器，所述总线的一端伸出至所述弹性层外部并与所述控制器连接，所述控制器适于控制各所述电磁阀的工作状态。

10.根据权利要求9所述的海底通信电缆，其特征在于，所述海底通信电缆还包括气压传感器，所述气压传感器与所述输气管连接，所述气泵位于所述气压传感器与所述储气罐之间；

所述气泵以及所述气压传感器分别与所述控制器连接，所述气压传感器适于检测所述输气管内的气压；

所述控制器适于根据所述气压传感器检测到的气压控制所述气泵以及各所述电磁阀的工作状态。

Images