CN214312714U - 防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆及其制备方法，电缆包括动力线芯、控制线芯和多模光纤线芯，在动力线芯、控制线芯成缆过程中，在空隙中多模光纤线芯和填充条后，在外部绕包无纺聚酯纤维带制成半成品缆线，再在半成品缆线外依次制备内护层、加强型复合屏蔽层以及外护层，制成电缆成品。其中多模光纤线芯的多模光纤外部采用柔性可变形的柔性保护层。本实用新型提出的岸电卷筒电缆，具有防海水腐蚀、耐磨损、柔软性好、信号传输稳定等特性，在港口等有大型起重设备、光电传输设备、岸电供电系统的使用环境下可同时有效保证电力供应，光电传输，信号控制，接地安全防护。

Description

防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其是岸电用卷筒电缆，具体而言涉及一种防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆。

背景技术

我国的海岸线是世界上海岸线最长的国家之一，从上世纪70年代开始，伴随着沿海城市的改革开放，实现了各大港口城市的经济快速发展。岸电技术是国内外港航界近年来备受关注的一项技术，也就是当船舶在港口码头停航补给或装卸货物时，停止使用船舶的发电机，而采用陆上码头的电网供电，使用岸电可大大减少港口城市及其附近的大气和噪声污染。在岸电供电技术中，卷筒电缆是主要的部件之一，随着科技的快速发展，岸电技术已经不单单只是用于电力供应，其对于光电传输，信号控制，接地安全防护等方面都提出了新的要求。并且由于大部分港口均为海港，海水的腐蚀性较大，对于常规岸电卷筒电缆的性能和使用寿命是一个重大的考验

实用新型内容

根据本实用新型目的的第一方面提供一种防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆，包括：

多组动力线芯，所述动力线芯包括多股柔性无氧镀锡铜丝绞合而成的第一导体单元以及卷包在第一导体单元外部并由内到外依次设置的动力线绝缘层、动力线阻水带以及第一聚酯带；

至少一组控制线芯，控制线芯包括多股柔性无氧镀锡铜丝绞合而成的第二导体单元以及在第二导体单元外部由内到外依次设置的控制线绝缘层、控制线阻水带以及第二聚酯带；

至少一组多模光纤线芯，多模光纤线芯包括多模光纤以及挤包在多模光纤外的柔性保护层，所述柔性保护层为具有至少部分孔隙结构的可变形柔性保护层；

其中，所述至少一组控制线芯提前绞合并采用第二聚酯带绕包，然后再第二聚酯带制备制柔性护套层；

在成缆过程中，多组动力线芯与至少一组控制线芯同时绞合，并在间隙放入至少一组多模光纤线芯和填充条，并在绞合后的缆芯外绕包无纺聚酯纤维带；

在无纺聚酯纤维带外挤制内护层，所述内护层由丁腈复合柔软护套料挤制而成；

在内护层外设置加强型复合屏蔽层；以及

在加强型复合屏蔽层外挤包外护层，所述外护层由氯化聚乙烯护套料挤制而成。

优选地，所述第一导体单元和第二导体单元中，每一股无氧镀锡铜丝中设置有凯夫拉丝。

优选地，所述动力线绝缘层与控制线绝缘层中，均挤包耐候性三元乙丙绝缘料。

优选地，所述至少一组控制线芯中，所述柔性护套层由丁腈复合柔软护套料挤制而成。

优选地，所述至少一组多模光纤线芯中，柔性保护层由聚乙烯护套料挤制而成。

优选地，所述加强型复合屏蔽层采用镀锌钢丝与镀锡软铜丝混编作为加强屏蔽层。

优选地，所述柔性保护层为三明治式夹芯保护结构，外层和内层均为聚乙烯保护层，中间层为呈周期性交替变化的缓冲层。

优选地，所述缓冲层的截面呈规则波浪状结构，并且波峰和波谷分别交替地与内层与外层接合。

优选地，所述中间层为薄壁结构，并且其层厚小于外层和内层的层厚。

优选地，在柔性保护层的制备过程中，首先在多模光纤的外周挤包内层，然后共挤中间层和外层。

与现有技术相比，本实用新型的显著的有益效果在于：

1、本实用新型动力线芯与控制线芯导体通过多股高柔性优质无氧镀锡铜丝绞合，且每一股镀锡铜股线中间均有凯夫拉丝加强，导体采用小节距进行绞合，绞合完成后导体结构稳定，其整体强度较普通绞合导体远远超出，并且保证了电缆整体的柔软度和弯曲性，电缆成品的弯曲半径最小能达6D(D为电缆外径)，满足在卷筒频繁收放的使用要求。

2、本实用新型动力线芯与控制线芯绝缘层采用耐候性三元乙丙绝缘料，其抗张强度≥6.5MPa，断裂伸长率≥250％，体积电阻率最小值超过5.0×10¹⁵Ω·cm，老化温度在135℃(7天)的条件下，其老化后的抗拉强度和断裂伸长率均能合格并优于标准规定值，能通过耐臭氧老化试验。使电缆在碰到有海水腐蚀的情况下仍能长时间有效安全运行。

3、本实用新型控制线绝缘层外绕包有阻水带和高温聚酯带，控制线采用小节距进行成缆，并在缆芯外挤制丁腈复合柔软护套料作为保护层。可使控制线在卷筒电缆收放时有一定的滑移作用，保证控制线芯在长时间使用时不会出现断芯的情况。

4、本实用新型成缆结构为动力线芯与低压线芯小节距绞合，控制线与光纤均放入线芯的间隙处，可提高整根电缆的柔软性、抗拉强度、高频率收放的弯曲性能，提高电缆的使用寿命。

5、本实用新型电缆内护层采用丁腈复合柔软护套料，确保电缆的整体强度，使电缆内部结构更稳定可靠，并提高电缆的防水，防腐蚀效果。

5、本实用新型加强屏蔽层采用高强度镀锌钢丝+镀锡软铜丝进行缠绕，有效保证电缆复杂环境电磁、电场屏蔽，确保电缆屏蔽效果，并在其中加入镀锌钢丝保证电缆的强度。

6、本实用新型的岸电电缆针对在海水和船用环境下的复杂情况，尤其容易导致光纤破坏的问题，设计特殊的光纤柔性保护层，通过可柔性变化的保护层结构，缓解复杂操作环境对光纤可能造成的损坏，保证光信号通信的正常；同时当通过外力对电缆造成损坏或者切断时，减少对断口的光纤的损坏；

7、本实用新型电缆采用改性高强度防水氯化聚乙烯护套料，护套橡皮的抗张强度≥15MPa，断裂伸长率≥500％，抗撕强度远远大于10MPa。各项指标与常规电缆相比，该电缆防水效果突出，柔软性优越，控制信号和光通信信号传输稳定。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的光电复合型柔性岸电用卷筒电缆的截面结构图。

图2是本实用新型的无氧镀锡铜丝股线的示意图。

图3a-3b是本实用新型的光电复合型柔性岸电用卷筒电缆的多模光纤线芯柔性保护层的结构图。

图4是本实用新型的光电复合型柔性岸电用卷筒电缆的制备工艺示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合附图1-4所示，根据本实用新型的示例性实施例的防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆，包括动力线芯、控制线芯和多模光纤线芯，在动力线芯、控制线芯成缆过程中，在空隙中多模光纤线芯和填充条后，在外部绕包无纺聚酯纤维带制成半成品缆线，再在半成品缆线外依次制备内护层、加强型复合屏蔽层以及外护层，制成电缆成品。

其中，多模光纤线芯由于内部设置光通信的多模光纤，特别需要注意保护，因此在本实用新型的实施例中采用柔性可变形的柔性保护层，通过三明治结构的可变形结构设计，可大幅抵消外部压力，减少对内部的多模光纤的损坏，同时在发生损坏或者主动切割时，由于周期性交替变化的缓冲层的设计，能够及时断开，形成理想的断口，防止劈裂等对光纤的进一步损坏。

多组动力线芯，动力线芯包括多股柔性无氧镀锡铜丝绞合而成的第一导体单元1以及卷包在第一导体单元外部并由内到外依次设置的动力线绝缘层2、动力线阻水带3以及第一聚酯带。

至少一组控制线芯，控制线芯包括多股柔性无氧镀锡铜丝绞合而成的第二导体单元4以及在第二导体单元外部由内到外依次设置的控制线绝缘层5、控制线阻水带6以及第二聚酯带；其中，至少一组控制线芯提前绞合并采用第二聚酯带绕包后，然后再第二聚酯带制备制柔性护套层7，实现对控制线芯的保护。

至少一组多模光纤线芯，多模光纤线芯包括多模光纤8以及挤包在多模光纤外的柔性保护层9。尤其优选地，柔性保护层9为具有至少部分孔隙结构的可变形柔性保护层。

在成缆过程中，多组动力线芯与至少一组控制线芯同时绞合，并在间隙放入至少一组多模光纤线芯和填充条10，并在绞合后的缆芯外绕包无纺聚酯纤维带。填充条10，尤其采用尼龙填充条。

在无纺聚酯纤维带外挤制内护层11，内护层由丁腈复合柔软护套料挤制而成。

在内护层外设置有加强型复合屏蔽层12。

在加强型复合屏蔽层外挤包外护层13，外护层由氯化聚乙烯护套料挤制而成。

优选地，结合图2所示，第一导体单元和第二导体单元中，每一股无氧镀锡铜丝股线中设置有凯夫拉丝15，作为无氧镀锡铜丝14的加强，得到高强度柔性的无氧镀锡铜丝股线。

优选地，动力线绝缘层2与控制线绝缘层5中，均挤包耐候性三元乙丙绝缘料。

优选地，至少一组控制线芯中，柔性护套层7由丁腈复合柔软护套料挤制而成。

优选地，至少一组多模光纤线芯中，柔性保护层9由聚乙烯护套料挤制而成。

优选地，加强型复合屏蔽层12采用镀锌钢丝与镀锡软铜丝混编作为加强屏蔽层。

优选地，结合图3a-3b，柔性保护层9为三明治式夹芯保护结构，内层9a和外层9b均为聚乙烯保护层，中间层为呈周期性交替变化的缓冲层9c。

优选地，缓冲层9c的截面呈规则波浪状结构，并且波峰和波谷分别交替地与内层与外层接合。

可选地，中间层为薄壁结构，并且其层厚小于外层和内层的层厚。如此，在内层和外层的保护层之间形成多个微孔隙结构，在收到外力时可实现微变形来缓解和抵消压力，减少对光纤的损坏。同时，当需要截断时，通过剪刀在剪切至光纤时，微孔隙结构可容易地帮助实现对光纤线芯的切断，减少撕拉对光纤的进一步损坏。

优选地，在柔性保护层的具体制备过程中，首先在多模光纤的外周挤包内层，然后共挤中间层和外层。

结合图4所示，本实用新型的岸电用卷筒电缆的制备过程包括以下工艺过程：

导体的绞制：首先束制股线，其中每一股镀锡铜丝股线中均设置股凯夫拉丝作为加强，然后分别将由含有凯夫拉丝的多股无氧镀锡铜丝股线绞合成动力线芯导体和控制线芯导体；

绝缘层的挤制：将绞合成型的动力线芯导体和控制线芯导体，分别通过Φ120挤橡连硫机，挤制一层材料为耐候性三元乙丙绝缘料，作为绝缘层；

绝缘层绕包：在每根动力线芯和控制线芯的绝缘层外绕包阻水带和高温聚酯带；

控制线绞合和护套：控制线芯在笼绞机采用小节距成缆并采用聚酯带绕包，将成缆好的控制线芯半成品通过Φ90挤出机，挤制一层材料为丁腈复合柔软护套料的柔性护套层。

光纤护套挤制：多模光纤通过Φ90挤出机挤制柔性保护层，柔性保护层为具有至少部分孔隙结构的可变形柔性保护层；

成缆工序：将动力线芯与控制线芯通过1+6成缆机小节距成缆，并在线芯间隙放入多模光纤线芯和尼龙填充条，在缆芯外绕包无纺聚酯纤维带制成半成品缆线；

内护层挤制：半成品缆线通过Φ90挤出机挤制丁腈复合柔软护套料作为内护层；

加强屏蔽层制备：在内护层外通过锭编织机采用镀锌钢丝+镀锡软铜丝进行缠绕，采用镀锌钢丝与镀锡软铜丝混编作为加强屏蔽层；

外护套挤制：将缠绕好的半成品缆线，通过Φ150挤橡连硫机，挤制一层材料为防水氯化聚乙烯的护套层，制成成品的岸电电缆。

优选地，光纤护套挤制，其中的柔性保护层为三明治式夹芯保护结构，外层和内层均为聚乙烯保护层，中间层为呈周期性交替变化的缓冲层。

优选地，在柔性保护层的制备过程中，首先在多模光纤的外周挤包内层，然后共挤中间层和外层，其中缓冲层的截面呈规则波浪状结构，并且波峰和波谷分别交替地与内层与外层接合。

本实用新型提出的岸电卷筒电缆，具有防海水腐蚀、耐磨损、柔软性好、信号传输稳定等特性，在港口等有大型起重设备、光电传输设备、岸电供电系统的使用环境下可同时有效保证电力供应，光电传输，信号控制，接地安全防护。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (7)

1.一种防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆，其特征在于，包括：

多组动力线芯，所述动力线芯包括多股柔性无氧镀锡铜丝绞合而成的第一导体单元以及卷包在第一导体单元外部并由内到外依次设置的动力线绝缘层、动力线阻水带以及第一聚酯带；

至少一组控制线芯，控制线芯包括多股柔性无氧镀锡铜丝绞合而成的第二导体单元以及在第二导体单元外部由内到外依次设置的控制线绝缘层、控制线阻水带以及第二聚酯带；控制线芯外部绕包有第二聚酯带，第二聚酯带外制备有柔性护套层；

至少一组多模光纤线芯，多模光纤线芯包括多模光纤以及挤包在多模光纤外的柔性保护层，所述柔性保护层为具有至少部分孔隙结构的可变形柔性保护层；

其中，所述多组动力线芯与至少一组控制线芯绞合的间隙中设置至少一组多模光纤线芯和填充条，形成缆芯，所述缆芯外绕包有无纺聚酯纤维带；

所述无纺聚酯纤维带外挤制有内护层，所述内护层由丁腈复合柔软护套料挤制而成；

所述内护层外设置有加强型复合屏蔽层；

所述加强型复合屏蔽层外挤包有外护层，所述外护层由氯化聚乙烯护套料挤制而成。

2.根据权利要求1所述的防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆，其特征在于，所述第一导体单元和第二导体单元中，每一股无氧镀锡铜丝中设置有凯夫拉丝。

3.根据权利要求1所述的防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆，其特征在于，所述至少一组控制线芯中，所述柔性护套层由丁腈复合柔软护套料挤制而成。

4.根据权利要求1所述的防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆，其特征在于，所述至少一组多模光纤线芯中，柔性保护层由聚乙烯护套料挤制而成。

5.根据权利要求1所述的防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆，其特征在于，所述柔性保护层为三明治式夹芯保护结构，外层和内层均为聚乙烯保护层，中间层为呈周期性交替变化的缓冲层。

6.根据权利要求5所述的防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆，其特征在于，所述缓冲层的截面呈规则波浪状结构，并且波峰和波谷分别交替地与内层和外层接合。

7.根据权利要求5或6所述的防海水腐蚀高耐磨高强度光电复合型柔性岸电用卷筒电缆，其特征在于，所述中间层为薄壁结构，并且其层厚小于外层和内层的层厚。

Images