CN116779226A - 一种水下穿舱用纵向水密网电电缆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种水下穿舱用纵向水密网电电缆，包括中心耐压缆芯、第一耐压单元、第二耐压单元、内层保护单元、第三耐压单元、外层保护单元、多个通信缆芯以及多个电力缆芯。本申请的电缆，具有较好的耐压性能，避免水下穿舱时因水压造成的电缆内部结构位移现象，通过设置的第一、第二分布式测温光纤，方便对电缆测温，从而感知整个电缆长度的温度；多个通信缆芯和多个电力缆芯分布合理，并且设置了内、外屏蔽层，从而避免电磁干扰，通过设置的检测线缆，当电缆受水压变形时，检测线缆会靠近第二分布式测温光纤移动，切刃部会破坏第二分布式测温光纤，从而根据检测温度的异常可以感知电缆是否挤压变形严重。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，更具体的，涉及一种水下穿舱用纵向水密网电电缆。
背景技术
随着现代化建设的需要，近年来水密电缆的应用越来越多，水密电缆适用于舰船、深海资源探测、海上石油平台等领域的高水密综合电缆，还可适用于潜水泵及各种水下工作电器由水下到水上的电源连接。
现有的纵向水密网电电缆，通信缆芯用于传输信号，电力缆芯用于传输电能，当电缆水下穿舱时，电缆受到水压的影响会产生变形，水越深对电缆的压力越大，电缆受水压产生的变形也会越严重，较大的变形容易造成电缆内部的结构产生位移现象，在外部较大的水压作用下，水会从破损处进入电缆内部，若不能及时的对其进行维护，会导致电缆破损，设备运行中断，给工作带来极大的不便，同时电缆在海洋中使用，受到洋流以及深海水温较低的影响，工作温度范围可能在高低温之间切换，另一方面电缆自身使用一段时间后会产生热量，若热量过于集中容易导致电缆内部结构损坏，影响设备的正常运行，并且现有的水密电缆的屏蔽性能仍然不能够满足人们现在的使用需求，屏蔽性能较弱会造成通信缆芯与电力缆芯相互之间产生较大的电磁干扰，信号传输就会受到较大影响，难以保证电力稳定的传输以及信号高效的传输。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种水下穿舱用纵向水密网电电缆。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电缆，包括中心耐压缆芯、包围中心耐压缆芯的第一耐压单元、包围第一耐压单元的第二耐压单元、包围第二耐压单元的内层保护单元、包围内层保护单元的第三耐压单元以及包围第三耐压单元的外层保护单元；所述内层保护单元从内到外依次包括内阻水绕包层和内屏蔽层；所述外层保护单元从内到外依次包括阻水胶层、外阻水绕包层、外屏蔽层、阻燃层、铠装层和外护层；所述第一耐压单元和第二耐压单元具有多个通信缆芯；所述第三耐压单元和外层保护单元之间具有多个电力缆芯。
从而中心耐压缆芯以及三层耐压单元为电缆提供较好的耐压效果。
进一步地，所述通信缆芯从外到内依次包括内护层和缆芯屏蔽层，所述缆芯屏蔽层内具有填充绳和线芯，所述线芯包括第一绝缘层和第一导体；所述电力缆芯从外到内依次包括第二绝缘层和第二导体。
从而电缆的绝缘、屏蔽效果好。
进一步地，所述第一耐压单元包括两个组合在一起的第一包裹部，所述第一包裹部包括两个平面状的侧翼部以及连接两个侧翼部的弧面状的连接部，所述连接部处具有用于容纳所述通信缆芯的第一容纳凹槽，每个侧翼部和其所对应的连接部之间容纳有一个所述通信缆芯，每个侧翼部处具有一个截面呈半圆形的半圆容纳槽，4个半圆容纳槽拼接成两个截面呈圆形的第一测温容纳槽，所述第一测温容纳槽内安装有第一分布式测温光纤；所述第二耐压单元包括两个组合在一起的第二包裹部，每个第二包裹部处具有两个凸筋部，两个凸筋部之间形成能够容纳两个侧翼部端部的限位槽，所述第一耐压单元的两端分别插入两个所述限位槽内，所述第二包裹部的内侧还具有多个抵接所述通信缆芯的抵接凸筋；所述第三耐压单元的截面呈圆环形，所述第三耐压单元的外侧具有多个安装凸筋以及多个用于容纳所述电力缆芯的第二容纳凹槽，所述安装凸筋处具有安装通道以及与安装通道连通的分离通道，所述分离通道将所述安装凸筋分隔为两个子凸筋，所述安装通道内安装有第二分布式测温光纤。
从而通过第一、第二、第三耐压单元增强电缆整体的耐压性能，通过第一、第二分布式测温光纤对电缆测温，从而感知整个电缆长度的温度。
进一步地，所述安装凸筋具有6个，且呈环形等间距分布。
安装凸筋均匀分布，从而第二分布式测温光纤能够均匀的检测电缆的温度。
进一步地，所述通信缆芯具有10个，每个第一包裹部处具有3个所述第一容纳凹槽。
进一步地，多个安装凸筋中至少一个为检测安装凸筋；所述检测安装凸筋具有检测通道，所述检测安装凸筋的两个子凸筋处均具有截面呈半圆形的半圆通道，两个半圆通道组成所述检测通道，所述检测通道内安装有检测线缆，所述检测线缆处连接有位于所述分离通道内的切刃部，所述检测安装凸筋的子凸筋处还具有截面呈半圆形的限位凸筋。
当电缆受水压变形时，切刃部会破坏第二分布式测温光纤，从而根据检测温度的异常可以感知电缆是否挤压变形严重。
进一步地，所述检测安装凸筋的子凸筋处具有多个所述限位凸筋，多个限位凸筋均位于检测通道和安装通道之间。
从而对切刃部进行限位，使得切刃部在两个子凸筋之间移动。
进一步地，所述检测线缆和切刃部一体成型，均由PVC材料制成。
从而切刃部与检测线缆之间连接稳固。
进一步地，所述抵接凸筋具有用于抵接通信缆芯的第一抵接弧面。
进一步地，所述凸筋部具有用于抵接通信缆芯的第二抵接弧面。
从而对通信缆芯抵接固定的同时，避免通信缆芯受损。
进一步地，所述第一导体和第二导体均为铜导体；所述第一绝缘层和第二绝缘层均为聚乙烯绝缘层。
进一步地，所述缆芯屏蔽层为铜丝编织屏蔽层；所述内护层为硅橡胶内护层。
进一步地，所述铠装层为钢丝铠装层；所述内阻水绕包层和外阻水绕包层均为纵向阻水带绕包层；所述内屏蔽层为铜丝编织屏蔽层，所述外屏蔽层为铝箔绕包层。
从而电缆具有较好的阻水性能和屏蔽性能，且钢丝铠装层增强了电缆的机械强度。
进一步地，所述中心耐压缆芯由聚四氟乙烯材料制成；所述第一包裹部由尼龙材料或聚四氟乙烯材料制成；所述第二包裹部由尼龙材料或聚四氟乙烯材料制成。
从而为电缆提供较好的耐压性能。
进一步地，每个通信缆芯具有两个线芯和两个填充绳。
进一步地，每个侧翼部和其所对应的连接部之间形成有容纳有一个所述通信缆芯的弧面。
从而侧翼部和其所对应的连接部的连接处能够容纳一个通信缆芯。
进一步地，所述分离通道将所述安装凸筋分隔为两个能够向相反方向扒开的子凸筋，所述第二分布式测温光纤能够经过所述分离通道并安装于所述安装通道内。
从而扒开两个子凸筋便可安装第二分布式测温光纤。
进一步地，所述检测安装凸筋的数量为3个。
从而通过多个点进行检测，检测更加全面且更加准确。
进一步地，所述凸筋部、抵接凸筋、安装凸筋和限位凸筋均沿着电缆长度方向延伸。
进一步地，所述侧翼部和所述连接部均沿着电缆长度方向延伸。
有益效果：
1)本申请的电缆，设置了第一、第二、第三耐压单元以及中心耐压缆芯，从而电缆整体具有较好的耐压性能，避免水下穿舱时因水压造成的电缆内部结构位移现象。
2)本申请设置的第一、第二分布式测温光纤，方便对电缆测温，从而感知整个电缆长度的温度，若温度检测异常，可及时对其进行维护，有效的延长电缆的使用寿命。
3)本申请设置的多个通信缆芯和多个电力缆芯分布合理，并且具有较好的内外部屏蔽性能，从而避免通信缆芯和电力缆芯之间产生电磁干扰。
4)本申请设置的检测线缆，当电缆受水压变形时，切刃部会破坏第二分布式测温光纤，从而根据检测温度的异常可以感知电缆是否挤压变形严重。
附图说明
图1为实施例1电缆示意图；
图2为1A区域放大图；
图3为1B区域放大图；
图4为1C区域放大图；
图5为实施例1第二分布式测温光纤与电缆分离示意图；
图6为实施例1部分结构拆分示意图；
图7为实施例2电缆示意图；
图8为2A区域放大图；
图9为实施例2电缆剖视图；
附图标记说明：
1中心耐压缆芯；
2.1侧翼部；2.1.1半圆容纳槽；2.2连接部；2.2.1第一容纳凹槽；2.3第一分布式测温光纤；
3通信缆芯；3.1内护层；3.2缆芯屏蔽层；3.3填充绳；3.4.1第一绝缘层；3.4.2第一导体；
4.1凸筋部；4.2限位槽；4.3抵接凸筋；
5.1内阻水绕包层；5.2内屏蔽层；
6第三耐压单元；6.1安装凸筋；6.1.1安装通道；6.1.2分离通道；6.1.3限位凸筋；6.2第二容纳凹槽；6.3第二分布式测温光纤；6.4检测线缆；6.4.1切刃部；
7电力缆芯；7.1第二绝缘层；7.2第二导体；
8.1阻水胶层；8.2外阻水绕包层；8.3外屏蔽层；8.4阻燃层；8.5铠装层；8.6外护层。
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。
实施例1
本实施例提供了如图1-6所示的一种水下穿舱用纵向水密网电电缆，包括中心耐压缆芯1、包围中心耐压缆芯1的第一耐压单元、包围第一耐压单元的第二耐压单元、包围第二耐压单元的内层保护单元、包围内层保护单元的第三耐压单元6以及包围第三耐压单元6的外层保护单元；所述内层保护单元从内到外依次包括内阻水绕包层5.1和内屏蔽层5.2；所述外层保护单元从内到外依次包括阻水胶层8.1、外阻水绕包层8.2、外屏蔽层8.3、阻燃层8.4、铠装层8.5和外护层8.6；所述第一耐压单元和第二耐压单元具有多个通信缆芯3；所述第三耐压单元和外层保护单元之间具有多个电力缆芯7。
所述通信缆芯3从外到内依次包括内护层3.1和缆芯屏蔽层3.2，所述缆芯屏蔽层3.2内具有填充绳3.3和线芯，所述线芯包括第一绝缘层3.4.1和第一导体3.4.2；所述电力缆芯7从外到内依次包括第二绝缘层7.1和第二导体7.2；所述第一导体3.4.2和第二导体7.2均为铜导体；所述第一绝缘层3.4.1和第二绝缘层7.1均为聚乙烯绝缘层；所述缆芯屏蔽层3.2为铜丝编织屏蔽层；所述内护层3.1为硅橡胶内护层。
所述第一耐压单元包括两个组合在一起的第一包裹部，所述第一包裹部包括两个平面状的侧翼部2.1以及连接两个侧翼部2.1的弧面状的连接部2.2，所述连接部2.2处具有用于容纳所述通信缆芯3的第一容纳凹槽2.2.1，每个侧翼部2.1和其所对应的连接部2.2之间容纳有一个所述通信缆芯3，每个侧翼部2.1处具有一个截面呈半圆形的半圆容纳槽2.1.1，4个半圆容纳槽2.1.1拼接成两个截面呈圆形的第一测温容纳槽，所述第一测温容纳槽内安装有第一分布式测温光纤2.3；所述第二耐压单元包括两个组合在一起的第二包裹部，每个第二包裹部处具有两个凸筋部4.1，两个凸筋部4.1之间形成能够容纳两个侧翼部2.1端部的限位槽4.2，所述第一耐压单元的两端分别插入两个所述限位槽4.2内，所述第二包裹部的内侧还具有多个抵接所述通信缆芯3的抵接凸筋4.3；所述第三耐压单元6的截面呈圆环形，所述第三耐压单元6的外侧具有多个安装凸筋6.1以及多个用于容纳所述电力缆芯7的第二容纳凹槽6.2，所述安装凸筋6.1处具有安装通道6.1.1以及与安装通道6.1.1连通的分离通道6.1.2，所述分离通道6.1.2将所述安装凸筋6.1分隔为两个子凸筋，所述安装通道6.1.1内安装有第二分布式测温光纤6.3。
所述安装凸筋6.1具有6个，且呈环形等间距分布；所述通信缆芯3具有10个，每个第一包裹部处具有3个所述第一容纳凹槽2.2.1；所述抵接凸筋4.3具有用于抵接通信缆芯3的第一抵接弧面；所述凸筋部4.1具有用于抵接通信缆芯3的第二抵接弧面；所述铠装层8.5为钢丝铠装层；所述内阻水绕包层5.1和外阻水绕包层8.2均为纵向阻水带绕包层；所述内屏蔽层5.2为铜丝编织屏蔽层，所述外屏蔽层8.3为铝箔绕包层；所述中心耐压缆芯1由聚四氟乙烯材料制成；所述第一包裹部由尼龙材料或聚四氟乙烯材料制成；所述第二包裹部由尼龙材料或聚四氟乙烯材料制成。
工作原理：本申请的电缆，设置了第一、第二、第三耐压单元以及中心耐压缆芯，从而电缆整体具有较好的耐压性能，水下穿舱时不会因水压产生电缆内部结构位移，通过设置的第一、第二分布式测温光纤，方便对电缆测温，从而感知整个电缆长度的温度，多个通信缆芯和多个电力缆芯分布合理，并且具有较好的内外部屏蔽性能，从而避免通信缆芯和电力缆芯之间产生电磁干扰。
通过两个组合在一起的第一包裹部包裹中心耐压缆芯，通信缆芯容纳在弧面状的连接部处的第一容纳凹槽内，通过两个组合在一起的第二包裹部包裹多个通信缆芯，第二包裹部内侧的抵接凸筋抵接通信缆芯，从而对通信缆芯实现固定，同时第一耐压单元的两端分别插入两个限位槽内，从而对第一耐压单元进行限位，再通过第三耐压单元包围内层保护单元，从而电缆具有较好的耐压性能，避免水下穿舱时因水压造成的电缆内部结构位移现象；电力缆芯位于第三耐压单元和外层保护单元之间，从而多个通信缆芯和多个电力缆芯分布合理，互相不干扰，同时通过设置内屏蔽层和外屏蔽层，且通信缆芯具有缆芯屏蔽层，从而避免通信缆芯和电力缆芯之间产生电磁干扰。
另外通过第一耐压单元处的第一分布式测温光纤以及第三耐压单元处的第二分布式测温光纤，能够检测到电缆长度方向进行多点测温，并且多个测温光纤也可以实现对电缆截面多个位置的测温，从而便于对电缆整体进行温度监测，当检测到的温度显示异常，可及时通知工作人员对其进行维护，有效的延长电缆的使用寿命。
实施例2
如图7-9所示，实施例2与实施例1的区别在于，多个安装凸筋6.1中至少一个为检测安装凸筋；所述检测安装凸筋具有检测通道，所述检测安装凸筋的两个子凸筋处均具有截面呈半圆形的半圆通道，两个半圆通道组成所述检测通道，所述检测通道内安装有检测线缆6.4，所述检测线缆6.4处连接有位于所述分离通道6.1.2内的切刃部6.4.1，所述检测安装凸筋的子凸筋处还具有截面呈半圆形的限位凸筋6.1.3。所述检测安装凸筋的子凸筋处具有多个所述限位凸筋6.1.3，多个限位凸筋6.1.3均位于检测通道和安装通道6.1.1之间；所述检测线缆6.4和切刃部6.4.1一体成型，均由PVC材料制成。
工作原理：本申请的电缆，设置了第一、第二、第三耐压单元以及中心耐压缆芯，从而电缆整体具有较好的耐压性能，避免水下穿舱时因水压造成的电缆内部结构位移现象，通过设置的第一、第二分布式测温光纤，方便对电缆测温，从而感知整个电缆长度的温度，多个通信缆芯和多个电力缆芯分布合理，并且具有较好的内外部屏蔽性能，从而避免通信缆芯和电力缆芯之间产生电磁干扰，另外通过设置的检测线缆，能够检测到电缆是否变形严重。电缆正常使用时，限位凸筋会对检测线缆进行限位，避免切刃部碰触到测温光纤。当电缆受水压变形时，检测安装凸筋处的检测线缆会向第二分布式测温光纤靠近，与检测线缆连接的切刃部也会向第二分布式测温光纤移动，当切刃部触碰到第二分布式测温光纤时会破坏第二分布式测温光纤的结构，导致该第二分布式测温光纤检测到的温度显示异常，对比其他测温光纤的信号可以更容易进行判断，从而可以推断出电缆受挤压变形严重，便于对电缆进行及时的维护。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。
Claims (10)
1.一种水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，包括中心耐压缆芯、包围中心耐压缆芯的第一耐压单元、包围第一耐压单元的第二耐压单元、包围第二耐压单元的内层保护单元、包围内层保护单元的第三耐压单元以及包围第三耐压单元的外层保护单元；所述内层保护单元从内到外依次包括内阻水绕包层和内屏蔽层；所述外层保护单元从内到外依次包括阻水胶层、外阻水绕包层、外屏蔽层、阻燃层、铠装层和外护层；所述第一耐压单元和第二耐压单元具有多个通信缆芯；所述第三耐压单元和外层保护单元之间具有多个电力缆芯。
2.根据权利要求1所述的水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，所述通信缆芯从外到内依次包括内护层和缆芯屏蔽层，所述缆芯屏蔽层内具有填充绳和线芯，所述线芯包括第一绝缘层和第一导体；所述电力缆芯从外到内依次包括第二绝缘层和第二导体。
3.根据权利要求1所述的水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，所述第一耐压单元包括两个组合在一起的第一包裹部，所述第一包裹部包括两个平面状的侧翼部以及连接两个侧翼部的弧面状的连接部，所述连接部处具有用于容纳所述通信缆芯的第一容纳凹槽，每个侧翼部和其所对应的连接部之间容纳有一个所述通信缆芯，每个侧翼部处具有一个截面呈半圆形的半圆容纳槽，4个半圆容纳槽拼接成两个截面呈圆形的第一测温容纳槽，所述第一测温容纳槽内安装有第一分布式测温光纤；所述第二耐压单元包括两个组合在一起的第二包裹部，每个第二包裹部处具有两个凸筋部，两个凸筋部之间形成能够容纳两个侧翼部端部的限位槽，所述第一耐压单元的两端分别插入两个所述限位槽内，所述第二包裹部的内侧还具有多个抵接所述通信缆芯的抵接凸筋；所述第三耐压单元的截面呈圆环形，所述第三耐压单元的外侧具有多个安装凸筋以及多个用于容纳所述电力缆芯的第二容纳凹槽，所述安装凸筋处具有安装通道以及与安装通道连通的分离通道，所述分离通道将所述安装凸筋分隔为两个子凸筋，所述安装通道内安装有第二分布式测温光纤。
4.根据权利要求3所述的水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，所述安装凸筋具有6个，且呈环形等间距分布。
5.根据权利要求3所述的水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，所述通信缆芯具有10个，每个第一包裹部处具有3个所述第一容纳凹槽。
6.根据权利要求3所述的水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，多个安装凸筋中至少一个为检测安装凸筋；所述检测安装凸筋具有检测通道，所述检测安装凸筋的两个子凸筋处均具有截面呈半圆形的半圆通道，两个半圆通道组成所述检测通道，所述检测通道内安装有检测线缆，所述检测线缆处连接有位于所述分离通道内的切刃部，所述检测安装凸筋的子凸筋处还具有截面呈半圆形的限位凸筋。
7.根据权利要求6所述的水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，所述检测安装凸筋的子凸筋处具有多个所述限位凸筋，多个限位凸筋均位于检测通道和安装通道之间；所述检测线缆和切刃部一体成型，均由PVC材料制成。
8.根据权利要求3所述的水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，所述抵接凸筋具有用于抵接通信缆芯的第一抵接弧面；所述凸筋部具有用于抵接通信缆芯的第二抵接弧面。
9.根据权利要求2所述的水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，所述第一导体和第二导体均为铜导体；所述第一绝缘层和第二绝缘层均为聚乙烯绝缘层；所述缆芯屏蔽层为铜丝编织屏蔽层；所述内护层为硅橡胶内护层。
10.根据权利要求3所述的水下穿舱用纵向水密网电电缆，其特征在于，所述铠装层为钢丝铠装层；所述内阻水绕包层和外阻水绕包层均为纵向阻水带绕包层；所述内屏蔽层为铜丝编织屏蔽层，所述外屏蔽层为铝箔绕包层；所述中心耐压缆芯由聚四氟乙烯材料制成；所述第一包裹部由尼龙材料或聚四氟乙烯材料制成；所述第二包裹部由尼龙材料或聚四氟乙烯材料制成。
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