CN203311871U - 一种海洋工程脐带电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海洋工程脐带电缆，包括脐带缆芯和设于脐带缆芯外部的纵向阻水层和外护层；所述脐带缆芯包括一根或多根气管、数根三根电力电缆线芯、数根控制电缆线芯和数根通信光缆线芯；或者脐带缆芯包括一根或多根气管、数根电力电缆线芯、数根光纤复合控制电缆缆芯；所述中心气管可以为由纤维增强树脂基复合材料经高温拉挤固化一次成型而成的中空的圆形管，也可以为中空的高密度聚乙烯管，也可以为中空的不锈钢管。本实用新型把电力电缆、控制电缆、通信电缆和中心气管组合在一起，可以使得该电缆同时具备提供电力、信号传输、装备控制和样本采集等功能。

Description

一种海洋工程脐带电缆

技术领域

本实用新型涉及一种海洋工程用脐带电缆。 

背景技术

海洋工程脐带电缆主要用于海底挖沟、海底打捞、海底采矿、海底勘探、海底机器人作业以及大型海底旅游项目等海底工程。海洋工程脐带电缆的功能主要包括为海底工作系统提供电力、为水下生产控制系统提供液压通道、提供海底油田药剂管线和给海底作业提供信号等等。因此，用于海洋工程中的电缆一般是一种集电力传输、装备控制、信号传输、样本采集以及气体液体输送等功能于一体的综合型电缆。该电缆不仅要结构稳定、电力缆和信号缆间无电磁干扰等特性，而且该电缆还具备适应海洋环境的一些特性，如具有耐海水腐蚀、阻水、能承受一定的抗拉强度和抗侧压强度。为了满足该电缆的使用环境特殊要求，人们设计了各种结构的脐带电缆。 

如中国专利文献CN201975101U公开的《海洋工程用脐带电缆》和CN202650621U公开的《一种海洋工程装备用脐带电缆》，其在由信号缆、控制缆和电力缆组成的缆芯或信号缆、控制缆、电力缆和中心气管组成的脐带缆芯外采用或编织或缠绕钢丝铠装层来满足承受水下作业时的抗拉和抗压的功能。同时在电力传输过程中为了避免钢丝产生磁滞损耗带来干扰，在钢丝内部要包覆一层导电或半导电屏蔽层。该类电缆短期内可以满足海洋工程电缆的要求，但是其仍存在缺点，如第一，该电缆采用钢丝作为承力件，钢丝比重大，在电缆外面包覆钢丝后，造成电缆本体重量大幅度增加，不利于敷设和使用；第二，该类电缆均采用钢丝铠装，由于钢丝是磁性金属，在电力缆传输过程中产生磁滞损耗，造成对线芯的干扰，为了避免该类干扰，在铠装层内部需要增加屏蔽层，因此增加了材料，也增加了成本；第三，由于钢丝耐腐蚀性差，更不耐海水腐蚀，因此该电缆寿命较短。 

因此，需要有一种既能满足这种恶劣环境的作业要求，又能实现多功能一体化的电缆，同时尽可能减轻电缆本体重量。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可实现水下电力传输、信号传输、海洋测绘、视频成像、机器智能作业的、既能满足这种恶劣环境的作业要求，又能实现多功能一体化的电缆，同时尽可能减轻电缆本体重量的海洋工程脐带电缆。 

实现本实用新型目的的技术方案是一种海洋工程脐带电缆，包括脐带缆芯和设于脐带缆芯外部的纵向阻水层和外护层；所述脐带缆芯包括一根或多根气管、数根电力电缆线芯、数根控制电缆线芯和数根通信光缆线芯；或者所述脐带缆芯包括一根或多根气管、数根电力电缆线芯、数根光纤复合控制电缆缆芯；所述中空气管可以为由纤维增强树脂基复合材料经高温拉挤固化一次成型而成的中空的圆形管，也可以为中空的高密度聚乙烯管，也可以为中空的不锈钢管。 

海洋工程脐带电缆还包括设置于所述纵向阻水层和外护层之间的内护层和铠装层。 

所述电力电缆缆芯由内至外依次包括电力电缆导体、绝缘和金属屏蔽层；所述控制电缆缆芯由内至外依次包括控制电缆导体、绝缘、内保护层、金属屏蔽层；所述通信光缆线芯包括光纤、松套管、设于松套管和光纤之间的干式阻水物、设于松套管外的非金属加强层和金属屏蔽层；所光纤复合控制电缆缆芯包括通信光缆单元和控制绝缘线芯。 

所述脐带缆芯中包括多组控制电缆缆芯，每组包括一根或者两根或者多根。 

所述铠装层为纤维增强树脂基复合材料经高温拉挤固化而成的多根实心复合芯，每根的直径为2.5mm～5.0mm。 

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：（1）本实用新型把电力电缆、控制电缆、通信电缆和中空气管组合在一起，可以使得电缆该电缆同时具备提供电力、信号传输、装备控制和样本采集等功能。 

（2）本实用新型的电缆的中空气管优先采用纤维增强树脂基复合材料，该材质比重小，使得电缆本体重量相对较轻；强度高，承载能力强；复合材料的耐海水腐蚀能力远高于金属管材，使其使用寿命长。 

（3）本实用新型的电缆根据强度需要可在加一层复合材料铠装层，该铠装层优先采用复合材料，除具备强度高、比重小、耐腐蚀等特点外，该材料为非磁性材料，可以避免脐带缆芯中各电缆运行过程中产生磁滞损耗和信号干扰。 

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中 

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2为本实用新型的第二种结构示意图。 

图3为本实用新型的第三种结构示意图。 

附图中标号为： 

中空气管1、电力电缆线芯2、电力电缆导体2-1、绝缘2-2、金属屏蔽层2-3、控制 电缆线芯3、控制电缆导体3-1、绝缘3-2、内保护层3-3、金属屏蔽层3-4、通信光缆线芯4、光纤4-1、松套管4-2、干式阻水物4-3、非金属加强层4-4、金属屏蔽层4-5、纵向阻水层5、内护层6、铠装层7、外护层8。 

具体实施方式

（实施例1） 

见图1，本实施例的一种海洋工程脐带电缆，包括脐带缆芯和设于脐带缆芯外部的纵向阻水层5、内护层6、铠装层7和外护层8。 

脐带缆芯包括一根中空气管1、三根电力电缆线芯2、七根控制电缆线芯3和两根通信光缆线芯4。脐带缆芯中包括多组控制电缆缆芯3，每组包括一根或者两根或者多根。 

中空气管1由纤维增强树脂基复合材料经高温拉挤固化一次成型而成的中空的圆形管。 

电力电缆缆芯2由内至外依次包括电力电缆导体2-1、绝缘2-2和金属屏蔽层2-3；控制电缆缆芯3由内至外依次包括控制电缆导体3-1、绝缘3-2、内保护层3-3、金属屏蔽层3-4；通信光缆线芯4包括光纤4-1、松套管4-2、设于松套管4-2和光纤4-1之间的干式阻水物4-3、设于松套管4-2外的非金属加强层4-4和金属屏蔽层4-5。 

铠装层7为纤维增强树脂基复合材料经高温拉挤固化而成的多根实心复合芯，每根的直径为2.0mm～5.0mm，其根数视缆芯的外径和电缆所需承受的强度而定。 

外护层8采用耐海水腐蚀、耐寒的弹性体材料。 

（实施例2） 

见图2，本实施例的一种海洋工程脐带电缆，包括脐带缆芯和设于脐带缆芯外部的纵向阻水层5、内护层6、铠装层7和外护层8。 

脐带缆芯包括三根中空气管1、三根电力电缆线芯2、一根光纤复合控制电缆线芯9。 

光纤复合控制电缆线芯9包括一根通信光缆线芯单元和五根控制线芯。通信光缆线芯4单元内部结构与实施例1一致，包括光纤、松套管、设于松套管和光纤之间的干式阻水物、设于松套管外的非金属加强层和金属屏蔽层。控制线芯包括导体和绝缘层。通信线芯单元和控制线芯成缆后形成光电复合缆芯，在复合缆芯外设有内保护层和金属屏蔽层。 

中空气管1为厚度0.1～3.0mm的密闭的不锈钢管。 

电力电缆缆芯2由内至外结构与实施1相同； 

铠装层7为纤维增强树脂基复合材料经高温拉挤固化而成的多根实心复合芯，每根的直径为2.0mm～5.0mm，其根数视缆芯的外径和电缆所需承受的强度而定。 

外护层8采用耐海水腐蚀、耐寒的弹性体材料。 

（实施例3） 

见图3，本实施例的一种海洋工程脐带电缆，包括脐带缆芯和设于脐带缆芯外部的纵向阻水层5和外护层8。 

脐带缆芯包括三根中空气管1、三根电力电缆线芯2、一根控制电缆线芯3和一根通信光缆4线芯。 

电力电缆缆芯2、控制电缆缆芯3和通信光缆线芯4的内部构成与实施例1相同； 

外护层8采用耐海水腐蚀、耐寒的弹性体材料。 

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种海洋工程脐带电缆，其特征在于：包括脐带缆芯和设于脐带缆芯外部的纵向阻水层（5）和外护层（8）；所述脐带缆芯包括一根或多根中空气管（1）、数根电力电缆线芯（2）、数根控制电缆线芯（3）和数根通信光缆线芯（4）；或者所述脐带缆芯包括一根或多根中空气管（1）、数根电力电缆线芯（2）和数根光纤复合控制电缆缆芯（9）；所述中空气管（1）可以为由纤维增强树脂基复合材料经高温拉挤固化一次成型而成的中空的圆形管，或者中空的高密度聚乙烯管，或者中空的不锈钢管。

2.根据权利要求1所述的一种海洋工程脐带电缆，其特征在于：还包括设置于所述纵向阻水层（5）和外护层（8）之间的内护层（6）和铠装层（7）。

3.根据权利要求1所述的一种海洋工程脐带电缆，其特征在于：所述电力电缆缆芯（2）由内至外依次包括电力电缆导体（2-1）、绝缘（2-2）和金属屏蔽层（2-3）；所述控制电缆缆芯（3）由内至外依次包括控制电缆导体（3-1）、绝缘（3-2）、内保护层（3-3）、金属屏蔽层（3-4）；所述通信光缆线芯（4）包括光纤（4-1）、松套管（4-2）、设于松套管（4-2）和光纤（4-1）之间的干式阻水物（4-3）、设于松套管（4-2）外的非金属加强层（4-4）和金属屏蔽层（4-5）；所光纤复合控制电缆缆芯（9）包括通信光缆单元和控制绝缘线芯。

4.根据权利要求1所述的一种海洋工程脐带电缆，其特征在于：所述脐带缆芯中包括多组控制电缆缆芯（3），每组包括一根或者两根或者多根。

5.根据权利要求2所述的一种海洋工程脐带电缆，其特征在于：所述铠装层（7）可以为纤维增强树脂基复合材料经高温拉挤固化而成的多根实心复合芯，每根的直径为2.0mm~5.0mm。

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