CN209461210U - 一种轻型裸铠电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轻型裸铠电缆，包括缆芯、包覆在缆芯外的绝缘层和钢丝铠装层，所述钢丝铠装层包括第一钢丝层和第二钢丝层，所述第一钢丝层和第二钢丝层均由多根钢丝绞合构成，所述第一钢丝层沿缆芯延伸方向绞合设置在所述缆芯外周，所述第二钢丝层沿缆芯延伸方向绞合设置在所述第一钢丝层外周，所述第一钢丝层和第二钢丝层的钢丝铠装方向相反。本实用新型采用两层钢丝裸铠替代现取代现有技术中增加单层铠装钢丝直径的方案，并且在铠装钢丝外去掉现有的护套层，减小了外径和重量；同时采用正反绞合铠装，实现扭矩平衡设计，保证两方向的扭转刚度基本一致，提升产品抗扭性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及线缆生产制造领域，具体涉及一种轻型裸铠电缆
背景技术
现代通讯技术的发展,使海洋科学领域仪器的测量数据实时传输成为了可能。电缆传输CTD剖面仪是船载测量海水电导率(Conductivity)、温度(Temperature)和压力(Depth)的仪器，在海洋科学考察、海洋资源调查开发、海洋环境监测预报和海洋军事研究中应用广泛。CTD整个系统采用实时传输工作方式，水上机通过电缆供给水下机工作所需的功率电源，同时将水上控制信号发给水下机，水下的数据和状态还要通过这根电缆传送上来。目前，市面上的CTD用电缆多为单层钢丝铠装并挤塑护套结构。
单层钢丝铠装并挤塑护套结构，存在以下缺点：
1、单层钢丝铠装缆受力时，产生的扭力只往一个方向，累积后会引起扭曲或鸟笼现象，影响正常使用；
2、为减轻扭力累积而造成产品不良现象，在铠装层外面通常会设置一层比较厚的护套层，引起外径增大明显，增大施工难度；
3、为了满足水下电缆的机械性能要求，就要增加钢丝的直径，现用到的钢丝直径达到3～5mm，极大的增加了电缆的重量，水深越深，缆自重越大，再加上拖曳体重量，会超过正产的工作拉力(NOTS)，意味着必须在短暂工作拉力(NTTS)下完成施工(1h内)，施工难度大。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种轻型裸铠电缆，减小现有电缆的外径和重量，同时起到抗扭效果。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种轻型裸铠电缆，包括缆芯、包覆在缆芯外的绝缘层和钢丝铠装层，所述钢丝铠装层包括第一钢丝层和第二钢丝层，所述第一钢丝层和第二钢丝层均由多根钢丝绞合构成，所述第一钢丝层沿缆芯延伸方向绞合设置在所述缆芯外周，所述第二钢丝层沿缆芯延伸方向绞合设置在所述第一钢丝层外周，所述第一钢丝层和第二钢丝层的钢丝铠装方向相反。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述缆芯包括多根导体，多根所述导体绞合在一起。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述缆芯包括十字形骨架和包覆在十字形骨架外的金属屏蔽层，所述十字形骨架将缆芯空间分隔成四个区域，在每个区域设置有一绝缘线对，所述绝缘线对包括绞合在一起的两根导线，所述导线包括导体和包覆在导体外的绝缘护套层。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述缆芯包括导体和依次包覆在导体外的护套层、金属屏蔽层。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述金属屏蔽层由铜丝编织或铜丝缠绕构成。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述第一钢丝层、第二钢丝层的钢丝的直径为0.8mm～1.5mm。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述绝缘层采用HDPE或EPC材料挤塑而成。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述导体为无氧铜。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型采用两层钢丝裸铠替代现有技术中增加单层铠装钢丝直径的方案，并且在铠装钢丝外去掉现有的护套层，大幅减小了外径和重量，避免在NTTS张力下施工布放，同时也减轻电缆提前进入塑性变形；
2、双层钢丝采用正反绞合铠装设计，可实现扭矩平衡，保证两方向的扭转刚度基本一致，提升产品抗扭性能。
附图说明
图1是本实用新型的轻型裸铠电缆的结构示意图；
图2是本实用新型的轻型裸铠电缆第二种实施例的结构示意图；
图3是本实用新型的轻型裸铠电缆第三种实施例的结构示意图。
图中标号说明：1、导体；2、绝缘层；3、第一钢丝层；4、第二钢丝层；5、绝缘线对；6、十字形骨架；7、护套层；8、金属屏蔽层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
参照图1所示，本实用新型的轻型裸铠电缆的一实施例，包括缆芯、包覆在缆芯外的绝缘层2和钢丝铠装层，所述钢丝铠装层包括第一钢丝层3和第二钢丝层4，所述第一钢丝层3和第二钢丝层4均由多根钢丝绞合构成，所述第一钢丝层3沿缆芯延伸方向绞合设置在所述缆芯外周，所述第二钢丝层4沿缆芯延伸方向绞合设置在所述第一钢丝层3外周，所述第一钢丝层3和第二钢丝层4的钢丝铠装方向相反。
双层钢丝采用正反绞合铠装设计，可实现扭矩平衡，保证两方向的扭转刚度基本一致，提升产品抗扭性能。
扭转刚度的理论公式为：
其中：Ai为第i层单根钢丝截面积；
Ei为第i层钢丝杨氏模量；
Ri为第i层钢丝节圆半径；
αi为第i层钢丝螺旋角度。
在实际的生产过程中，所述第一钢丝层3和第二钢丝层4在采用的钢丝杨氏模量相同的情况下，控制第一钢丝层3和第二钢丝层4不同钢丝的截面积、节圆半径、螺旋角度使第一钢丝层3和第二钢丝层4产生的扭转刚度基本一致，由于其采用反向的绞合方式，其产生的扭转刚度可相互抵消，保证缆芯受到的扭转力最小。
具体地，本实施例为CTD用电缆，CTD整个系统采用实时传输工作方式，水上机通过电缆供给水下机工作所需的功率电源，同时将水上控制信号发给水下机，水下的数据和状态还要通过这根电缆传送上来。
参照图2所示，为本实用新型的第二种实施例，本实施例中，所述缆芯包括十字形骨架6和包覆在所述十字形骨架6外的金属屏蔽层8，所述十字形骨架6将缆芯空间分隔成四个区域，在每个区域设置有一绝缘线对5，所述绝缘线对5包括绞合在一起的两根导线，所述导线包括导体1和包覆在导体外的皮泡皮绝缘层，此种缆芯结构构成海底中的数据电缆，供海底设备接入网使用。
本实施例中，所述十字形骨架6可提升线对间的串音干扰能力。
本实施例中，所述皮泡皮绝缘层由内层、泡沫层、外层结构组成：1)内层：为挤包在导体1上的实心层，使导体1和泡沫层之间有良好的附着性；2)泡沫层：该层要求高发泡度，发泡后能够减少介电常数，有利于长距离传输，用氮气作为发泡剂，在压力的作用下将其以恒定流量注入挤塑机聚合物中，使之在挤出过程中形成分布均匀的气泡，达到较高发泡度；3、外层：可保证整个绝缘线对5有一定的机械强度和良好的表面质量。
参照图3所示，为本实用新型的第三种实施例，本实施例中，所述缆芯包括导体1和依次包覆在导体1外的绝缘层2、金属屏蔽层8，本实施例，所述金属屏蔽层8既起到了屏蔽作用，又起到了导体1的传输作用。所述导体1是传输高电平，金属屏蔽层8用于传输低电平。
具体地，上述金属屏蔽层8由铜丝编织或铜丝缠绕构成，能够有效屏蔽产生的电磁干扰。
具体地，所述第一钢丝层3、第二钢丝层4的钢丝的直径为0.8mm～1.5mm，相比于现有技术中使用的3～5mm直径的粗钢丝，本实施例中的，两层钢丝加一起的直径都小于现有技术中用到的粗钢丝，使本实用新型的电缆外径更小，质量更轻，且细钢丝强度低，预成型易调节，钢丝服帖性好，不易出现跳浜、松散等现象。
具体地，本实用新型的电缆在铠装时，要避免钢丝对缆芯产生较大的内应力，尽可能减小钢丝对缆芯产生的压力和扭矩。铠装时对钢丝的放线张力做严格规定，调节预变形器的下压量和前后辊轮间的距离，使得铠装时形成的预扭节距与固有节距相一致，保证钢丝不出现跳浜、散股、松弛等现象。
具体地，所述绝缘层2采用HDPE或EPC材料挤塑而成。
具体地，所述导体1为无氧铜，所述无氧铜无氢脆现象，导电率高，加工性能和焊接性能、耐蚀性能和低温性能均好，并且无氧铜高纯度、防腐蚀、极低的电气阻抗使得线材适合高速优质的传输信号。
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种轻型裸铠电缆，其特征在于，包括缆芯、包覆在缆芯外的绝缘层和钢丝铠装层，所述钢丝铠装层包括第一钢丝层和第二钢丝层，所述第一钢丝层和第二钢丝层均由多根钢丝绞合构成，所述第一钢丝层沿缆芯延伸方向绞合设置在所述缆芯外周，所述第二钢丝层沿缆芯延伸方向绞合设置在所述第一钢丝层外周，所述第一钢丝层和第二钢丝层的钢丝铠装方向相反。
2.如权利要求1所述的轻型裸铠电缆，其特征在于，所述缆芯包括多根导体，多根所述导体绞合在一起。
3.如权利要求1所述的轻型裸铠电缆，其特征在于，所述缆芯包括十字形骨架和包覆在十字形骨架外的金属屏蔽层，所述十字形骨架将缆芯空间分隔成四个区域，在每个区域设置有一绝缘线对，所述绝缘线对包括绞合在一起的两根导线，所述导线包括导体和包覆在导体外的皮泡皮绝缘层。
4.如权利要求1所述的轻型裸铠电缆，其特征在于，所述缆芯包括导体和依次包覆在导体外的绝缘层、金属屏蔽层。
5.如权利要求3或4所述的轻型裸铠电缆，其特征在于，所述金属屏蔽层由铜丝编织或铜丝缠绕构成。
6.如权利要求1所述的轻型裸铠电缆，其特征在于，所述第一钢丝层、第二钢丝层的钢丝的直径为0.8mm～1.5mm。
7.如权利要求1所述的轻型裸铠电缆，其特征在于，所述绝缘层采用HDPE或EPC材料挤塑而成。
8.如权利要求2-4任意一项所述的轻型裸铠电缆，其特征在于，所述导体为无氧铜。
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|---|---|---|---|---|
| CN109961897A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-02 | 江苏亨通海洋光网系统有限公司 | 一种轻型裸铠电缆 |
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