CN202855430U - 一种海洋工程水下承荷初级脐带电缆 - Google Patents

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张传明
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Abstract

本实用新型公开了一种海洋工程水下承荷初级脐带电缆，动力线芯导体、控制线芯导体外分别包覆有乙丙橡胶绝缘层构成绝缘动力线芯、绝缘控制线芯，绝缘动力线芯相互绞合成束构成动力缆芯；每二根绝缘控制线芯相互绞合成束并于外次依次包覆有内屏蔽层、外屏蔽层构成控制缆芯；动力缆芯外侧成品字形分布有控制缆芯、光纤单元构成综合缆芯，综合缆芯外设有绕包层，绕包层与综合缆芯之间设有填充层，绕包层外依次设有内护套层、铠装层、抗扭保护加强层。本实用新型采用电力电缆、控制电缆和光纤单元三合一结构满足了海底指令密闭舱电力供应、电气控制和光纤信息传输的要求，结构紧凑高强度、防海水腐蚀，耐海水浸泡。

Description

一种海洋工程水下承荷初级脐带电缆
技术领域：
本实用新型涉及脐带电缆，尤其涉及一种海洋工程水下承荷初级脐带电缆。
背景技术：
海洋是人类生存与发展的资源宝库和最后空间，也是高新技术发展与创新的前沿领域和竞技平台。随着陆地可开发资源的减少和枯竭，各国都将目光转向了这片蓝色国土，人类开发海洋资源的步伐正在不断加速，并向深海挺进。大致深度超过6500 m，常需要用深海远程操作车辆(remotely operation vehicle简写为 ROV)来进行海底作业。深海远程操作车辆由次级脐带电缆与海底指令密闭舱连接，海底指令密闭舱则由承荷初级脐带电缆与海上支撑船连接。
目前国外深海远程操作车辆（ROV）技术已突破万米级，如日本深海远程操作车辆（ROV）可工作于10000 m以上的海洋深处，用于海底指令密闭舱与海上支撑船连接的承荷初级脐带电缆长达12500 m，而国内还尚无能应用于如此之深的承荷初级脐带电缆。
实用新型内容：
为了弥补现有技术问题，本实用新型的目的是提供一种海洋工程水下承荷初级脐带电缆，结构设计合理，长达12500m连接海底指令密闭舱与海上支撑船，能承受自重加一定的载荷，还能承受120MPa水压力（相当于1200个标准大气压），并且使用安全可靠，寿命长。
本实用新型的技术方案如下：
海洋工程水下承荷初级脐带电缆，动力线芯导体、控制线芯导体、光纤单元，所述的动力线芯导体、控制线芯导体外分别包覆有乙丙橡胶绝缘层构成绝缘动力线芯、绝缘控制线芯，绝缘动力线芯相互绞合成束构成动力缆芯；每二根绝缘控制线芯相互绞合成束并于外次依次包覆有内屏蔽层、外屏蔽层构成控制缆芯；所述的动力缆芯外侧成品字形分布有控制缆芯、光纤单元构成综合缆芯，综合缆芯外设有绕包层，绕包层与综合缆芯之间设有阻水填充纱构成的填充层，绕包层外依次设有低烟无卤阻燃聚氨酯内护套层、铠装层、共聚树脂芳纶纤维编织抗扭保护加强层。
所述的海洋工程水下承荷初级脐带电缆，其特征在于：所述的内屏蔽层采用铝塑复合带绕包构成，外屏蔽层采用镀锡铜丝编织构成。
所述的海洋工程水下承荷初级脐带电缆，其特征在于：所述的铠装层采用内外两层不同密度的高强度碳纤维复合芯棒环绕构成。
本实用新型的优点是：
1、电力电缆、控制电缆和光纤单元三合一组件式结构设计
本实用新型电缆的结构改变了传统电力电缆、控制电缆和光纤单元分离使用的设计模式，采用电力电缆、控制电缆和光纤单元三合一的综合结构。这种三合一的结构设计较好地满足了海底指令密闭舱电力供应、电气控制和光纤信息传输的要求，而且线路经济，结构紧凑。
2、铠装层设计
传统海洋工程用脐带电缆铠装设计为双层镀锌钢丝铠装，这样的结构设计存在很多弊端，如：自身重，刚性强，柔软性差等等。本实用新型铠装层设计为双层碳纤维复合芯棒铠装，该材料柔软性好，密度1.6g/mm3，约为钢丝的1/5，抗拉强度可达2399MPa，为高强度钢丝的1.7倍。由此可见，碳纤维复合芯棒铠装明显优于镀锌钢丝铠装，相对同规格钢丝铠装电缆来说，抗拉强度提高了70%，而自身重量减轻了20～40%，承载的负荷也就大大超过了钢丝铠装电缆，这对海洋工程深海探测是非常难能可贵的。
3、抗扭保护加强层设计
传统海洋工程用脐带电缆最外层为裸镀锌钢丝铠装或在钢丝铠装上挤包高密度聚乙烯护套。这样的脐带电缆在进行作业时收、放线过程中，一不小心，有时会出现扭转，对深海探测用大长度脐带电缆来说，更易出现扭转现象，给海洋工程作业带来麻烦，甚至无法作业，除非将扭转排除。本实用新型采用新型材料共聚树脂芳纶纤维在双层碳纤维复合芯棒铠装层上编织网状抗扭保护加强层。由于编织结构特点为彼此相等的两部分相互均匀交叉并作等速互为相反的圆周运动，从而将纱线紧密交织覆盖在电缆表面上形成保护层。编织这种相互支撑网状交叉结构赋予了本实用新型电缆良好抗扭转性能，更加方便于海洋工程作业，使用更加安全可靠。
另外，本实用新型所使用的内护套材料聚氨酯、铠装材料碳纤维复合芯棒、抗扭保护加强层材料共聚树脂芳纶纤维均为高强度、防海水腐蚀，耐海水浸泡，也能抗海生物侵蚀，是海洋工程用脐带电缆的最佳材料。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
参见图1：
海洋工程水下承荷初级脐带电缆，动力线芯导体1、控制线芯导体2、光纤单元3，动力线芯导体1、控制线芯导体2外分别包覆有乙丙橡胶绝缘层4构成绝缘动力线芯、绝缘控制线芯，绝缘动力线芯相互绞合成束构成动力缆芯；每二根绝缘控制线芯相互绞合成束并于外次依次包覆有内屏蔽层5、外屏蔽层6构成控制缆芯；动力缆芯外侧成品字形分布有控制缆芯、光纤单元3构成综合缆芯，综合缆芯外设有绕包层7，绕包层7与综合缆芯之间设有阻水填充纱构成的填充层8，绕包层8外依次设有低烟无卤阻燃聚氨酯内护套层9、铠装层10、共聚树脂芳纶纤维编织抗扭保护加强层11。
内屏蔽层5采用铝塑复合带绕包构成，外屏蔽层6采用镀锡铜丝编织构成。
铠装层10采用内外两层不同密度的高强度碳纤维复合芯棒环绕构成。

Claims (3)

1.一种海洋工程水下承荷初级脐带电缆，动力线芯导体、控制线芯导体、光纤单元，其特征在于：所述的动力线芯导体、控制线芯导体外分别包覆有乙丙橡胶绝缘层构成绝缘动力线芯、绝缘控制线芯，绝缘动力线芯相互绞合成束构成动力缆芯；每二根绝缘控制线芯相互绞合成束并于外次依次包覆有内屏蔽层、外屏蔽层构成控制缆芯；所述的动力缆芯外侧成品字形分布有控制缆芯、光纤单元构成综合缆芯，综合缆芯外设有绕包层，绕包层与综合缆芯之间设有阻水填充纱构成的填充层，绕包层外依次设有低烟无卤阻燃聚氨酯内护套层、铠装层、共聚树脂芳纶纤维编织抗扭保护加强层。
2.根据权利要求1所述的海洋工程水下承荷初级脐带电缆，其特征在于：所述的内屏蔽层采用铝塑复合带绕包构成，外屏蔽层采用镀锡铜丝编织构成。
3.根据权利要求1所述的海洋工程水下承荷初级脐带电缆，其特征在于：所述的铠装层采用内外两层不同密度的高强度碳纤维复合芯棒环绕构成。
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