CN217955468U - 一种深海智能智控专用软电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深海智能智控专用软电缆，包括：测温层，所述测温层与动力传输层的一侧连接，所述动力传输层的另一侧与保护层连接，所述测温层包括若干测温多模光单元和若干信息传输单模光单元；该电缆可以有效实现对探测设备四周环境的监测、温度的监测、产品事故的预防、故障的报警等功能，产品使用寿命也得到了显著的提高。

Description

一种深海智能智控专用软电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，具体涉及一种深海智能智控专用软电缆。

背景技术

随着国家对海洋资源的不断开发以及远洋航行的不断增加，航行的安全愈加重要；由于海洋的环境极其恶劣和复杂，一套辅助探测设备将有助于航行的更远、更安全。但普通的电缆或一些专用电缆，由于受频繁的收放在海水里，电缆护套受腐蚀加之移动、承载，导致缆芯内部有渗水、腐蚀现象严重，大大降低了电缆的绝缘强度、引起电缆发热、漏电、断裂，无法进行正常工作。由于电缆因海水腐蚀、耐麿、承重等原因，产品的实际寿命使用年限一年不到，只有其设计寿命的十分之一。远远低于设计值，给客户造成了较大的财产事故。

目前，在环境极其恶劣和复杂的深海区域，采用的普通的电缆或一些专用电缆，无法满足日益发展的时间探测和信息同步传递的应用环境需要、无法对每天运行过程中周围实际情况的测控，不利于保证软电缆和探测设备的安全运行。由于受频繁的收放在海水里，电缆护套受腐蚀加之移动、承载，导致缆芯内部有渗水、腐蚀现象严重，大大降低了电缆的绝缘强度、引起电缆发热、漏电、断裂，无法进行正常工作。由于电缆因海水腐蚀、耐麿、承重等原因，产品的实际寿命使用年限一年不到，只有其设计寿命的十分之一。远远低于设计值，给客户造成了较大的财产事故。

如中国专利CN204315285U，公开日2015年01月27日，本实用新型公开了一种可监测温度的海底电力电缆，其包括两组光缆单元、一导体，依次包覆在该导体外侧的屏蔽层、XLPE绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水层、金属护套、半导体护套、内衬层、填充层、垫层、金属铠装层以及外被层，所述的两组光缆单元对称地布置所述填充层内，该光缆单元的直径与所述填充层的宽度相等，其中，所述光缆单元的直径为所述可监测温度的海底电力电缆的直径的0.05倍，该光缆单元由三组等径光纤以及包裹在该三组光纤外侧的护套组成。当海缆受到外界环境因素的影响产生故障出现漏电流现象时，所述光缆单元可以通过监测的温度的变化判断故障是否发生，可以及时派人维修，避免产生更大的故障。

该方案无法适应环境极其恶劣和复杂的深海区域，在深海环境下使用寿命低，易出现损毁。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：目前存在的电缆在深海区域无法满足日益发展的时间探测和信息同步传递的应用环境需要、无法对每天运行过程中周围实际情况的测控，不利于保证软电缆和探测设备的安全运行，且在深海地区使用寿命低的问题。提出了一种深海智能智控专用软电缆，该电缆采用特殊材料、智能控制单元、动力传输单元设计，加工制造使用一体化工艺设计，运行过程中，可有效实现对探测设备四周环境的监测、温度的监测、产品事故的预防、故障的报警等功能，产品使用寿命也得到了显著的提高。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种深海智能智控专用软电缆，包括：测温层，所述测温层与动力传输层的一侧连接，所述动力传输层的另一侧与保护层连接，所述测温层包括若干测温多模光单元和若干信息传输单模光单元。

一种深海智能智控专用软电缆，采用特殊的一体化缆芯结构设计：承载芯、测温多模光单元、信息传输单模光单元、内导体、混合屏蔽层、动力传输层、防水层、双层防腐钢丝铠装受力层、耐腐蚀绕包层和防紫外线耐腐蚀防水外护层。其中，控制信息单元为4对2芯组成，并设有接地保护单元；测温多模光单元：实现了对内绝缘线芯运行过程中温度、外绝缘线芯外侧温度的精确监测；以及端对端之间的时时的通信传输。抗干扰屏蔽层为产品信息控制的准确性保驾护航；动力传输层由9芯构成的四回路电力传输，为探测设备提供源源不变的动能。防水层采用环保型黑色耐腐蚀聚醚型聚氨酯护套材料，即起到防水的作用和铠装垫层的作用，具有优异的耐日照、耐割、耐磨损、耐腐蚀、耐油和耐剌、高耐水解性、耐高低温度等特性，能起到长期的防潮、耐腐蚀阻水作用。缆芯正中心承载芯和双层防腐钢丝铠装为综合设计的受力层，产品承重不低于400kN，可负载120kN的探测设备或其它物品，满足海洋多用需求；钢丝外侧采用耐海水编织层，并根据海洋环境特点，结合海水流速、电缆移动速度、以及收放速度以及承重情况，设有维稳飘带。

作为优选，所述测温层设有若干外导体绝缘层，所述外导体绝缘层内部设有若干内导体，所述内导体表面设有内绝缘层。内导体采用第5类或第6类软导体，软导体由复合式束绞的镀锡圆铜单丝构成；使内导体特别的柔软，内导体共有4对8芯，用于传输控制信号。绝缘层采用优质苯乙烯弹性体绝缘材料，材料的邵氏硬度不低于77A，该材料环保、无毒、安全，具有优异的绝缘性能、抗疲劳性能、耐温性能、耐温性能和机械性能，任一芯线间的绝缘电阻值不低于1100MΩ。

作为优选，所述测温层设有混合屏蔽层，所述测温层设有中心填充。混合屏蔽层采用混合屏蔽设计，采用厚度为0.01mm～0.10mm的的软紫铜带、铜塑复合带、铝带、铝塑复合带和直径0.5mm～0.16mmmm的镀锡铜丝或铜丝编织混合屏蔽层，内层采用双层间隙绕包，间隙率应不大于40%。外层采用直径0.5mm～0.16mmmm的镀锡铜丝或铜丝编织屏蔽，编织密度不低于80%。该结构具有较好地抗干扰性能，其屏蔽抑制系数不超过0.01。 内绝缘线芯在交流电压1.8/3kV及以下时，对外绝缘线芯干扰性能较小，无串扰或串扰不大于-40dB。中心填充采用加强型实芯高密度聚乙烯绝缘填充条内植直径0.8mm的高强度不锈钢丝构成，拉断力不低于1kN，实心填充条根据定尺特制，无接头，具有极高的柔性、寿命超长。

作为优选，所述动力传输层设有外导体，所述外导体表面设有外绝缘层。动力传输层由9芯构成的四回路电力传输，为探测设备提供源源不变的动能。

作为优选，所述保护层设有第一耐腐蚀绕包层，所述第一耐腐蚀绕包层设有防水层。耐腐蚀绕包层采用双层聚四氟乙烯绕包带重叠绕包，该层设计不但增加了产品的柔软度，同时可以隔离水分进入缆芯内部，同时具有优异的耐腐蚀性能，有效延长了延长了电缆智能智控电缆的使用寿命。根据产品运行环境，结合航道运输、人为的海水污染、海水的腐蚀(包括海洋沉积物、微生物、寄生生物的自燃因素的侵袭)等因素，防水层采用环保型黑色耐腐蚀聚醚型聚氨酯护套材料，材料的邵氏硬度不低于95A，护套最薄点厚度不低于1.32mm，使护套在浸泡在海水中、长期反复收放和高抗拉强度下具高强度、高延伸率，高耐水解性以及耐高低温度特性；具有优异的耐日照、耐割、耐磨损、耐腐蚀、耐油和耐剌、高耐水解性、耐高低温度等特性，能起到长期的防潮、耐腐蚀阻水作用。

作为优选，所述防水层外表面设有双层钢丝铠装层。双层钢丝铠装层由内层右向标称为2.1mm的防腐高强度铁铬钢丝，外层左向标称为1.6mm的防腐高强度铁铬钢丝组成，其抗强强度不低于2600N/mm²，远高于市场上1620N/mm²的技术要求，钢丝最外层采用厚度0.2mm的防腐镀锌钢带间隙螺旋式绕包反扎，使产品具有较优异的抗拉强度、耐腐蚀能力，不吸潮，适用在长期敷设在的海洋环境中承载拉力。

作为优选，所述双层钢丝铠装层外表面设有第二耐腐蚀绕包层，所述第二耐腐蚀绕包层外表面设有外护层。根据产品运行环境，结合航道运输、人为的海水污染、海水的腐蚀(包括海洋沉积物、微生物、寄生生物的自燃因素的侵袭)等因素，外护层采用环保型黑色防紫外线耐腐蚀聚醚型聚氨酯护套材料，为了提高材料的弯曲弹性和质量，材料的邵氏硬度不低于95A，护套最薄点厚度不低于1.48mm，使护套在浸泡在海水中、长期反复收放的环境中，具有优异的耐日照、耐割、耐磨损、耐腐蚀、耐油和耐剌、高耐水解性、耐高低温度等特性，能起到长期的防潮、耐腐蚀阻水作用。

本实用新型的实质性效果是：本实用新型采用特殊材料、智能控制单元、动力传输单元设计，加工制造使用一体化工艺设计，产品结构严谨密实，该产品具有智能控制、智能测温、防水、耐腐蚀、高抗拉强度、耐磨、耐弯曲以及防紫外线等性能，在产品运行过程中，可有效实现对探测设备四周环境的监测、温度的监测、产品事故的预防、故障的报警等功能，产品使用寿命也得到了显著的提高。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的测温层的局部放大图。

其中：1、外导体，2、外绝缘层，3、测温多模光单元，4、内导体，5、内绝缘层，6、外导体绝缘层，7、信息传输单模光单元，8、中心填充，9、混合屏蔽层，10、第一耐腐蚀绕包层，11、防水层，12、双层钢丝铠装层，13、第二耐腐蚀绕包层，14、外护层。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。

一种深海智能智控专用软电缆，如图1和图2所示，电缆的保护层从外往内依次为外护层14、第二耐腐蚀绕包层13、双层钢丝铠装层12、第一耐腐蚀绕包层10和混合屏蔽层9，保护层内部则是动力传输层，动力传输层则是由一圈独立的外导体1组成，每个外导体1表面都包裹着一层外绝缘层2，动力传输层将测温层包围着。测温层的中心为中心填充8，围绕着中心填充8有四根外导体绝缘层6形成的导线，每根导线内部都有两根内导体4，内导体4的表面包裹有内绝缘层5，测温层最外面有一层混合屏蔽层9，在测温层的空隙里则有两根测温多模光单元3和两根信息传输单模光单元7。

电缆的中心填充8采用加强型实芯高密度聚乙烯绝缘填充条内植直径0.8mm的高强度不锈钢丝构成，拉断力不低于1kN，实心填充条根据定尺特制，无接头，具有极高的柔性、寿命超长。

导体采用第5类或第6类软导体，软导体由复合式束绞的镀锡圆铜单丝构成；使导体特别的柔软，内导体4共有4对8芯，用于传输控制信号。绝缘层采用优质苯乙烯弹性体绝缘材料，材料的邵氏硬度不低于77A，该材料环保、无毒、安全，具有优异的绝缘性能、抗疲劳性能、耐温性能、耐温性能和机械性能，任一芯线间的绝缘电阻值不低于1100MΩ。

在单芯绝缘层外侧，设有对角平行2对对称结构的光单元：分别为2根含6芯的多模光纤单元、2根含6芯的单模光纤单元，多模光纤单元构成了测温多模光单元3，单模光纤单元构成了信息传输单模光单元7，光单元在控制信息单元一体化复合时并入缆芯内，根据实现的功能不同，采用不同的光纤类型，在外绝缘单线层内放置一对对称放置的多模光纤单元，实现了对内绝缘线芯运行过程中温度、外绝缘线芯外侧温度的精确监测；另外一对对称放置的为单模光纤单元，可实现了端与端之间的时时的通信传输。光单元芯数根据探测设备的不同分4芯或6芯两种。用于通信传输的单模光纤衰减系数:在使用波长1310nm时衰减系数最大值为0.36dB/km，在使用波长1550nm时，衰减系数最大值为0.22dB/km；而用于测温监测的多模光纤衰减系数:在使用波长850nm时衰减系数最大值为3.0dB/km，在使用波长1300nm时，衰减系数最大值为1.0 dB/km。

混合屏蔽层9采用混合屏蔽设计，采用厚度为0.01mm～0.10mm的的软紫铜带、铜塑复合带、铝带、铝塑复合带和直径0.5mm～0.16mmmm的镀锡铜丝或铜丝编织混合屏蔽层9，内层采用双层间隙绕包，间隙率应不大于40%。外层采用直径0.5mm～0.16mmmm的镀锡铜丝或铜丝编织屏蔽，编织密度不低于80%。该结构具有较好地抗干扰性能，其屏蔽抑制系数不超过0.01。 内绝缘线芯在交流电压1.8/3kV及以下时，对外绝缘线芯干扰性能较小，无串扰或串扰不大于-40dB。

动力传输层由9芯构成的四回路电力传输，为探测设备提供源源不变的动能。

耐腐蚀绕包层采用双层聚四氟乙烯绕包带重叠绕包，该层设计不但增加了产品的柔软度，同时可以隔离水分进入缆芯内部，同时具有优异的耐腐蚀性能，有效延长了延长了电缆智能智控电缆的使用寿命。根据产品运行环境，结合航道运输、人为的海水污染、海水的腐蚀(包括海洋沉积物、微生物、寄生生物的自燃因素的侵袭)等因素，防水层11采用环保型黑色耐腐蚀聚醚型聚氨酯护套材料，材料的邵氏硬度不低于95A，护套最薄点厚度不低于1.32mm，使护套在浸泡在海水中、长期反复收放和高抗拉强度下具高强度、高延伸率，高耐水解性以及耐高低温度特性；具有优异的耐日照、耐割、耐磨损、耐腐蚀、耐油和耐剌、高耐水解性、耐高低温度等特性，能起到长期的防潮、耐腐蚀阻水作用。

双层钢丝铠装层12由内层右向标称为2.1mm的防腐高强度铁铬钢丝，外层左向标称为1.6mm的防腐高强度铁铬钢丝组成，其抗强强度不低于2600N/mm²，远高于市场上1620N/mm²的技术要求，钢丝最外层采用厚度0.2mm的防腐镀锌钢带间隙螺旋式绕包反扎，使产品具有较优异的抗拉强度、耐腐蚀能力，不吸潮，适用在长期敷设在的海洋环境中承载拉力。

根据产品运行环境，结合航道运输、人为的海水污染、海水的腐蚀(包括海洋沉积物、微生物、寄生生物的自燃因素的侵袭)等因素，外护层14采用环保型黑色防紫外线耐腐蚀聚醚型聚氨酯护套材料，为了提高材料的弯曲弹性和质量，材料的邵氏硬度不低于95A，护套最薄点厚度不低于1.48mm，使护套在浸泡在海水中、长期反复收放的环境中，具有优异的耐日照、耐割、耐磨损、耐腐蚀、耐油和耐剌、高耐水解性、耐高低温度等特性，能起到长期的防潮、耐腐蚀阻水作用。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种深海智能智控专用软电缆，其特征在于，包括：测温层，所述测温层与动力传输层的一侧连接，所述动力传输层的另一侧与保护层连接，所述测温层包括若干测温多模光单元（3）和若干信息传输单模光单元（7）。

2.根据权利要求1所述的一种深海智能智控专用软电缆，其特征在于，所述测温层设有若干外导体绝缘层（6），所述外导体绝缘层（6）内部设有若干内导体（4），所述内导体（4）表面设有内绝缘层（5）。

3.根据权利要求1所述的一种深海智能智控专用软电缆，其特征在于，所述测温层设有混合屏蔽层（9），所述测温层设有中心填充（8）。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种深海智能智控专用软电缆，其特征在于，所述动力传输层设有外导体（1），所述外导体（1）表面设有外绝缘层（2）。

5.根据权利要求1所述的一种深海智能智控专用软电缆，其特征在于，所述保护层设有第一耐腐蚀绕包层（10），所述第一耐腐蚀绕包层（10）外表面设有防水层（11）。

6.根据权利要求5所述的一种深海智能智控专用软电缆，其特征在于，所述防水层（11）外表面设有双层钢丝铠装层（12）。

7.根据权利要求6所述的一种深海智能智控专用软电缆，其特征在于，所述双层钢丝铠装层（12）外表面设有第二耐腐蚀绕包层（13），所述第二耐腐蚀绕包层（13）外表面设有外护层（14）。

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