CN214336399U - 一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆 - Google Patents
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Abstract
一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆,本电力电缆的结构为:由三根线芯和填充绞合构成缆芯,缆芯外依次包覆第一绕包层、内护套、编织层和外护套;每根线芯的结构为自内而外依次是导体和线芯绝缘层;导体是船用第5种导体;所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成;所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成;所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成;所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层;所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成。本电缆具有良好的耐泥浆、耐腐蚀和耐撞击等性能,在长期泥浆环境下,依旧能有效的传输电能,使用安全。
Description
技术领域
本技术方案属于电缆技术领域,具体是适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆。
背景技术
随着经济和技术的发展,海上交通也越发成熟,随之而来对海上电缆要求也越发的高。在海上,电力电缆需要其具有比一般电缆更好的结构性能,同时具有良好的耐泥浆、耐腐蚀和耐撞击等性能,在长期泥浆环境下,依旧能有效的传递电能。
长期处于耐泥浆环境中,电缆易腐蚀;电缆易浸入潮气,损伤绝缘,性能下降,易造成不可弥补的损失;考虑海流等自然灾害,电缆极易受到岩石的冲撞。
所以,处理具备橡皮绝缘电力电缆的一般功能/性能外,还需要电缆具有高强度、耐泥浆、耐腐蚀(海水腐蚀)、耐撞击(海流等造成冲撞岩石等)等性能特点优点,可用于近海能源领域的开发利用中,作为电力电缆使用。
这里的泥浆也称为钻井泥浆/钻井液,是指海上平台上使用的一种钻井流体,其中的添加物对电缆护套材料有不利影响。
发明内容
为了解决上述技术问题,本实用新型提出一种新的电缆,具体如下:
一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆,本电力电缆的外径范围为32.0mm~36.5mm;本电缆的结构为:由三根线芯和填充绞合构成缆芯(绞合节径比不大于26),缆芯外依次包覆第一绕包层、内护套、编织层和外护套;(对于泥浆环境来说,该结构使橡皮绝缘的线芯具有较强的抗撞击、抗拉伸、耐磨等优点)
每根线芯的结构为:自内而外依次是导体和线芯绝缘层;
所述填充为PP绳,缆芯的径向截面为圆形;
所述导体是船用第5种导体,导体是镀锡导体;导体的直径范围9.6mm~10.2mm
所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成,线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm,最薄处厚度不小于1.16mm,偏心度不大于30%;
(上述结构的线芯具有良好的导电性能与柔软性,使橡皮绝缘电缆具有良好的柔性和弹性,对海底海流造成冲击等情况适应良好)
所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成,无纺布绕包带的标称厚度范围为0.18~0.22mm,无纺布绕包带的平均重叠率不小于25%,最小重叠率不小于20%;无纺布绕包带的绕包方向与线芯绞合方向相反;此结构使缆芯紧密、不松散。
所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成;内护套的平均厚度不大于1.95mm,最薄处厚度不小于1.16mm;
所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层;镀锡铜丝的直径范围为0.20~0.28mm,编织密度不小于81.8%;
所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成;外护套的平均厚度控制范围为1.1mm~1.63mm,最薄处厚度不小于0.84mm。
两层护套夹一层编织层,能够提高电缆抗拉性能,此结构降低了电缆的柔软性,为克服这些不利影响,需控制编织层编织密度。
本电缆结构具有高强度、耐泥浆、耐腐蚀、耐撞击等优点。抗张强度及断裂伸长率满足高强度的要求。外护套是热固性耐泥浆型护套结构提高了耐泥浆、耐腐蚀性能。本电缆的双护套及编织铠装结构以及铠装编织密度,可提高抗冲击性能。
作为优选方案,本电缆的结构:
本电缆的耐压为0.6/1kV。
对于该电缆,具体参数如下:
成缆绞合节径比不大于26:
导体的外径为9.9mm,构成导体的镀锡铜单丝的外径为0.4mm,导体是由镀锡铜单丝塑束绞构成,其中:股线的节径比是25~30,绞线内层节径比是15~20,绞线外层节径比是14~16;
第一绕包层的无纺布绕包带的标称厚度为0.2mm,宽度为30mm;无纺布绕包带的平均重叠率是25%。
铠装编织层的镀锡铜丝的直径为0.25mm,编织密度为81.8%。
本橡皮绝缘电力电缆在结构优化、材料优化、工艺、优化后,使电缆抗张强度、断裂伸长率、浸油后机械性能、浸溴化钙后机械性能等全部达到挪威NEK606标准要求,使电缆具有良好的耐泥浆、耐腐蚀和耐撞击等性能,在长期泥浆环境下,依旧能有效的传输电能,使用安全。
附图说明
图1是本电缆的径向截面示意图;
图中:导体1、线芯绝缘层2、填充3、第一绕包层4、内护套5、铠装编织层6、外护套7。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本技术方案进一步说明如下:
参考图1,本适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆,本电力电缆的外径范围是32.0mm~36.5mm。本电缆的结构为:由三根线芯和填充3绞合构成缆芯(绞合节径比不大于26),缆芯外依次包覆第一绕包层4、内护套5、编织层和外护套7;
每根线芯的结构为:自内而外依次是导体1和线芯绝缘层2;
所述填充为PP绳,缆芯的径向截面为圆形;
所述导体是船用第5种导体,导体是镀锡导体;
所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料(例如牌号为XJ-30C的绝缘料)构成,线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm,最薄处厚度不小于1.16mm,偏心度不大于30%;
所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成,无纺布绕包带的标称厚度范围为0.18~0.22mm,无纺布绕包带的平均重叠率不小于25%,最小重叠率不小于20%;无纺布绕包带的绕包方向与线芯绞合方向相反;
所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成;内护套的平均厚度不大于1.95mm,最薄处厚度不小于1.16mm;
所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层6;镀锡铜丝的直径范围为0.20~0.28mm,编织密度不小于81.0%;
所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成;外护套的平均厚度控制范围为1.1mm~1.63mm,最薄处厚度不小于0.84mm。
本例中:
内护套和外护套的护套料都是耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料(内护套牌号为FEW923,外护套牌号为FEW923);
本例电缆的耐压等级为0.6/1kV。导体的外径为9.9mm,构成导体的镀锡铜单丝的外径为0.4mm,导体的绞合节径比为:股线25~30,内层15~20,外层14~16。线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm,最薄处厚度不小于1.16mm。
第一绕包层的无纺布绕包带的标称厚度为0.2mm,宽度为30mm;无纺布绕包带的平均重叠率为25%。内护套的平均厚度不大于1.95mm,最薄处厚度不小于1.16mm。
铠装编织层的镀锡铜丝的直径为0.25mm,编织密度为81.8%;
外护套的平均厚度为1.1mm~1.63mm,最薄处厚度不小于0.84mm。
相较于塑料绝缘电力电缆,橡皮绝缘电力电缆天然地具有很好的柔性和弹性,适用于一些频繁移动电缆以及电缆弯曲程度大的应用场所。本电缆再加以其它结构设计,使本电缆的设计符合挪威NEK606标准要求,可用于具有耐油、耐泥浆要求的海上钻井平台使用。
挪威NEK606标准要求:护套材料采用耐钻井液的SHF MUD材料,抗张强度和断裂伸长率相对于老化试样数值的变化率应不超过30%,体积膨胀率和重量增加应不超过30%。所有热固性护套电缆应能适应石油生产设备,耐油性能应符合IEC60092-360中SHF2要求。
本电缆综合考虑了耐油,耐泥浆的要求,并满足标准要求。
本例电缆经过检测,主要性能参数如下:
1.20℃导体电阻不大于0.393Ω/km,20℃绝缘电阻常数不小于3670MΩ˙km;
2.绝缘热延伸负载下最大伸长率不小于175%,冷却后永久伸长率不小于15%;
3.护套热延伸负载下最大伸长率不小于175%,冷却后永久伸长率不小于25%;(抗张,断裂伸长率可以反映强度);
4.100℃,168h浸IRM902#油老化后,抗张强度变化率不大于40%,断裂伸长率变化率不大于40%,线性膨胀变化率不大于15%(耐油,抗张,断裂伸长率可以反映强度);
5.100℃,168h浸IRM903#油老化后,抗张强度变化率不大于30%,断裂伸长率变化率不大于30%,体积膨胀变化率不大于30%,重量改变变化率不大于30%(耐油,抗张,断裂伸长率可以反映强度);
6.70℃,56d浸溴化钙盐水(水基)老化后,抗张强度变化率不大于25%,断裂伸长率变化率不大于25%,体积膨胀变化率不大于20%,重量改变变化率不大于15%(可反映耐泥浆性能);
7.70℃,56d浸Carbeo Sea(油基)老化后,抗张强度变化率不大于25%,断裂伸长率变化率不大于25%,体积膨胀变化率不大于20%,重量改变变化率不大于15%(可反映耐泥浆性能及强度)。
Claims (5)
1.一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆,本电力电缆的外径范围为32.0mm~36.5mm,其特征是结构为:
由三根线芯和填充绞合构成缆芯,绞合节径比不大于26,缆芯外依次包覆第一绕包层、内护套、编织层和外护套;
每根线芯的结构为:自内而外依次是导体和线芯绝缘层;
所述填充为PP绳,缆芯的径向截面为圆形;
所述导体是船用第5种导体,导体是镀锡导体;导体的直径范围为9.6mm~10.2mm;
所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成,线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm,最薄处厚度不小于1.16mm,偏心度不大于30%;
所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成,无纺布绕包带的标称厚度范围为0.18~0.22mm,无纺布绕包带的平均重叠率不小于25%,最小重叠率不小于20%;无纺布绕包带的绕包方向与线芯绞合方向相反;
所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成;内护套的平均厚度不大于1.95mm,最薄处厚度不小于1.16mm;
所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层;镀锡铜丝的直径范围为0.20~0.28mm,编织密度不小于81.0%;
所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成;外护套的平均厚度控制范围为1.1mm~1.63mm,最薄处厚度不小于0.84mm。
2.根据权利要求1所述的适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆,其特征是电缆的耐压为0.6/1kV。
3.根据权利要求1所述的适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆,其特征是所述导体的外径为9.9mm;导体是由镀锡铜单丝塑束绞构成,其中:股线的节径比是25~30,绞线内层节径比是15~20,绞线外层节径比是14~16。
4.根据权利要求1所述的适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆,其特征是第一绕包层的无纺布绕包带的标称厚度为0.2mm,宽度为30mm。
5.根据权利要求1所述的适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆,其特征是铠装编织层的镀锡铜丝的直径为0.25mm,编织密度为81.8%。
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