CN220984191U - 一种高强度动态缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高强度动态缆，它包括若干绝缘线芯，在若干绝缘线芯内部间隙设有中心填充，在若干绝缘线芯外部间隙设有内衬层，在所述绝缘线芯和内衬层外部设有内护套，在所述内护套外部设有第一钢丝层，在所述第一钢丝层外部设有第二钢丝层，在所述第二钢丝层外部设有第三钢丝层，在所述第三钢丝层外部设有第四钢丝层，在所述第一钢丝层、第二钢丝层、第二钢丝层和第四钢丝层的间隙填充设有阻水膏，在所述阻水膏外部设有第一外护套，在所述第一外护套外部设有第二外护套。本实用新型设置四层钢丝铠装结构，增加电缆承受动态冲击能力。

Description

一种高强度动态缆

技术领域

本实用新型涉及一种电缆，具体涉及一种动态缆。

背景技术

浮式风电系统的开发，配套电缆在水域环境中运行，动态缆受波浪冲击，水流速度变化等环境影响，电缆内部形成应力的积累，长期运行后容易造成疲劳损坏。

电缆内部一般会有钢丝铠装结构，承受在水中的受力，电缆整体长度的结构一致，电缆受损的部位一般位于受力最大的位置。

实用新型内容

发明目的：本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种设置四层钢丝铠装结构，增加电缆承受动态冲击能力的高强度动态缆。

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型所述的一种高强度动态缆，它包括若干绝缘线芯，在若干绝缘线芯内部间隙设有中心填充，在若干绝缘线芯外部间隙设有内衬层，在所述绝缘线芯和内衬层外部设有内护套，在所述内护套外部设有第一钢丝层，在所述第一钢丝层外部设有第二钢丝层，在所述第二钢丝层外部设有第三钢丝层，在所述第三钢丝层外部设有第四钢丝层，在所述第一钢丝层、第二钢丝层、第二钢丝层和第四钢丝层的间隙填充设有阻水膏，在所述阻水膏外部设有第一外护套，在所述第一外护套外部设有第二外护套，所述绝缘线芯包括导体，在所述导体外部设有导体屏蔽层，在所述导体屏蔽层外部设有绝缘层，在所述绝缘层外部设有绝缘屏蔽层，在所述绝缘屏蔽层外部设有编织金属屏蔽层。

进一步地，所述导体采用退火软铜紧压圆形结构，退火软铜的伸度率大于20%，退火软铜的铜丝直径不大于1.2mm，紧压系数为0.82-0.87之间。

进一步地，所述导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层采用三层共挤而成，形成完全粘合的整体结构，绝缘层采用硬质抗水树交联聚乙烯制成，导体屏蔽层和绝缘屏蔽层采用交联型半导电料制成，绝缘层厚度不小于3.4mm，导体屏蔽层和绝缘屏蔽层的厚度都不小于0.6mm。

进一步地，所述编织金属屏蔽层采用镀锡铜丝编织而成，镀锡铜丝的直径不大于0.25mm，编织密度不小于85%，编织锭数不小于16。

进一步地，所述中心填充采用半硫化橡皮制成，成缆前形状为中心间隙空间的1.005-1.01倍，成缆时被挤压定型，与三根绝缘线芯紧密接触。

进一步地，所述内衬层采用线性低密度聚乙烯制成，填满缆芯的外缘间隙，最薄处厚度不小于0.6mm。

进一步地，所述内护套采用中密度聚乙烯制成，厚度不小于1.2mm。

进一步地，所述第一钢丝层、第二钢丝层、第三钢丝层、第四钢丝层依次绕包在内护套外，在电缆横截面上四层钢丝直径比值为1：1.5：2：1.5，第四钢丝层绕包节径比不大于15倍。

进一步地，所述阻水膏涂覆在四层钢丝层外及内部间隙，四层钢丝层外的阻水膏厚度从电缆初始端厚度逐渐减少到电缆长度三分之二时为零，然后逐渐增加，电缆整个长度上阻水膏外径相同，初始端阻水膏的厚度不小于1.2mm。

进一步地，所述第一外护套为线性低密度聚乙烯，第二外护套为高密度聚乙烯，第一外护套和第二外护套共挤而成，第一外护套的厚度不小于0.8mm，第二外护套的厚度不小于3.0mm。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：

电缆为中压电缆，导体采用圆形结构，导体外挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，绝缘层采用硬质抗水树交联聚乙烯，导体屏蔽层、绝缘屏蔽层采用交联型半导电料，导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层三层共用一个机头同时挤出，形成完全粘合的整体结构；

编织金属屏蔽层采用镀锡铜丝编织而成，在编织间隙中填充半导电阻水凝胶，保证电缆结构内部没有空隙，防止水分进入；

三根绝缘线芯围绕中心填充进行成缆，中心填充采用半硫化橡皮，具有弱塑性与弱弹性，成缆前形状为中心间隙空间的1.005-1.01倍，成缆时被挤压定型，与三根绝缘线芯紧密接触，中心填充四周涂阻水凝胶，与编织金属屏蔽层的的阻水凝胶粘合在一起，防止水分进入；

成缆缆芯外挤包内衬层，内衬层填满缆芯的外缘间隙，内衬层采用线性低密度聚乙烯，最薄处厚度不小于0.6mm；

内衬层外挤包内护套，采用中密度聚乙烯，厚度不小于1.2mm；

内护套外绕包四层钢丝作为铠装层，起到受力作用，钢丝直径在电缆横截面上从内层到外层比值为1：1.5：2：1.5，钢丝直径的变化，受力动态运行时震动不同频，部分震动及受力可以抵消，钢丝整个受力过程内部应力积累减少，提高电缆的疲劳强度，增加电缆的使用寿命，四层钢丝绕包时节距相同，外径增大，节径比逐渐减小，绕包越来紧密，紧紧包裹内部结构，钢丝直径在电缆长度上从敷设时水上的初始端开始逐渐增加，到电缆长度三分之二时达到最大值，为初始端的1.25倍，然后再逐渐减小，到最末端与水下装置连接时钢丝直径为初始端的1.1倍，在电缆长度上钢丝直径不同，电缆在水中相应位置的重力不同，增加电缆在水中下垂的趋势，提高电缆受波浪及强水流冲击的能力，四层钢丝外及内部间隙涂覆阻水膏，钢丝外阻水膏厚度从电缆初始端厚度逐渐减少到电缆长度三分之二时为零，然后逐渐增加，电缆整个长度上阻水膏外直径相同，初始端最内层钢丝直径不小于0.8mm，初始端阻水膏厚度不小于1.2mm；

阻水膏外挤包两层护套，分别为线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，双层共挤挤出，内层增加防水功能，外层强度高，增加电缆承受外力的能力。

附图说明

图1 是本实用新型中电缆初始端的截面结构示意图；

图2 是本实用新型中电缆长度三分之二处的截面结构示意图；

图3 是本实用新型中电缆长度三分之二处往后的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型所述的一种高强度动态缆，它包括三根绝缘线芯，在三根绝缘线芯内部间隙设有中心填充6，所述中心填充6采用半硫化橡皮制成，成缆前形状为中心间隙空间的1.005-1.01倍，成缆时被挤压定型，与三根绝缘线芯紧密接触，在三根绝缘线芯外部间隙设有内衬层7，所述内衬层7采用线性低密度聚乙烯制成，填满缆芯的外缘间隙，最薄处厚度不小于0.6mm，在所述绝缘线芯和内衬层7外部设有内护套8，所述内护套8采用中密度聚乙烯制成，厚度不小于1.2mm，在所述内护套8外部设有第一钢丝层91，在所述第一钢丝层91外部设有第二钢丝层92，在所述第二钢丝层92外部设有第三钢丝层93，在所述第三钢丝层93外部设有第四钢丝层94，在电缆横截面上四层钢丝直径比值为1：1.5：2：1.5，第四钢丝层94绕包节径比不大于15倍，在所述第一钢丝层91、第二钢丝层92、第二钢丝层93和第四钢丝层94的间隙填充设有阻水膏10，在所述阻水膏10外部设有第一外护套11，在所述第一外护套11外部设有第二外护套12，所述第一外护套11为线性低密度聚乙烯，第二外护套12为高密度聚乙烯，第一外护套11和第二外护套12共挤而成，第一外护套11的厚度不小于0.8mm，第二外护套12的厚度不小于3.0mm，所述绝缘线芯包括导体1，所述导体1采用退火软铜紧压圆形结构，退火软铜的伸度率大于20%，退火软铜的铜丝直径不大于1.2mm，紧压系数为0.82-0.87之间，在所述导体1外部设有导体屏蔽层2，在所述导体屏蔽层2外部设有绝缘层3，在所述绝缘层3外部设有绝缘屏蔽层4，所述导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4采用三层共挤而成，形成完全粘合的整体结构，绝缘层3采用硬质抗水树交联聚乙烯制成，导体屏蔽层2和绝缘屏蔽层4采用交联型半导电料制成，绝缘层3厚度不小于3.4mm，导体屏蔽层2和绝缘屏蔽层4的厚度都不小于0.6mm，在所述绝缘屏蔽层4外部设有编织金属屏蔽层5，所述编织金属屏蔽层5采用镀锡铜丝编织而成，镀锡铜丝的直径不大于0.25mm，编织密度不小于85%，编织锭数不小于16，

所述阻水膏10涂覆在四层钢丝层外及内部间隙，四层钢丝层外的阻水膏10的厚度在电缆初始端不小于1.2mm，

如图2所示，阻水膏10的厚度在电缆长度三分之二处为零，

如图3所示，阻水膏10的厚度在电缆长度三分之二处往后逐渐增加，电缆整个长度上阻水膏10外径相同。

本实用新型为中压电缆，导体采用圆形结构，导体外挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，绝缘层采用硬质抗水树交联聚乙烯，导体屏蔽层、绝缘屏蔽层采用交联型半导电料，导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层三层共用一个机头同时挤出，形成完全粘合的整体结构；编织金属屏蔽层采用镀锡铜丝编织而成，在编织间隙中填充半导电阻水凝胶，保证电缆结构内部没有空隙，防止水分进入；三根绝缘线芯围绕中心填充进行成缆，中心填充采用半硫化橡皮，具有弱塑性与弱弹性，成缆前形状为中心间隙空间的1.005-1.01倍，成缆时被挤压定型，与三根绝缘线芯紧密接触，中心填充四周涂阻水凝胶，与编织金属屏蔽层的的阻水凝胶粘合在一起，防止水分进入；成缆缆芯外挤包内衬层，内衬层填满缆芯的外缘间隙，内衬层采用线性低密度聚乙烯，最薄处厚度不小于0.6mm；内衬层外挤包内护套，采用中密度聚乙烯，厚度不小于1.2mm；内护套外绕包四层钢丝作为铠装层，起到受力作用，钢丝直径在电缆横截面上从内层到外层比值为1：1.5：2：1.5，钢丝直径的变化，受力动态运行时震动不同频，部分震动及受力可以抵消，钢丝整个受力过程内部应力积累减少，提高电缆的疲劳强度，增加电缆的使用寿命，四层钢丝绕包时节距相同，外径增大，节径比逐渐减小，绕包越来紧密，紧紧包裹内部结构，钢丝直径在电缆长度上从敷设时水上的初始端开始逐渐增加，到电缆长度三分之二时达到最大值，为初始端的1.25倍，然后再逐渐减小，到最末端（水平）与水下装置连接时钢丝直径为初始端的1.1倍，在电缆长度上钢丝直径不同，电缆在水中相应位置的重力不同，增加电缆在水中下垂的趋势，提高电缆受波浪及强水流冲击的能力，四层钢丝外及内部间隙涂覆阻水膏，钢丝外阻水膏厚度从电缆初始端厚度逐渐减少到电缆长度三分之二时为零，然后逐渐增加，电缆整个长度上阻水膏外直径相同，初始端最内层钢丝直径不小于0.8mm， 初始端阻水膏厚度不小于1.2mm；阻水膏外挤包两层护套，分别为线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，双层共挤挤出，内层增加防水功能，外层强度高，增加电缆承受外力的能力。

本实用新型提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种高强度动态缆，其特征在于：它包括若干绝缘线芯，在若干绝缘线芯内部间隙设有中心填充（6），在若干绝缘线芯外部间隙设有内衬层（7），在所述绝缘线芯和内衬层（7）外部设有内护套（8），在所述内护套（8）外部设有第一钢丝层（91），在所述第一钢丝层（91）外部设有第二钢丝层（92），在所述第二钢丝层（92）外部设有第三钢丝层（93），在所述第三钢丝层（93）外部设有第四钢丝层（94），在所述第一钢丝层（91）、第二钢丝层（92）、第三钢丝层（93）和第四钢丝层（94）的间隙填充设有阻水膏（10），在所述阻水膏（10）外部设有第一外护套（11），在所述第一外护套（11）外部设有第二外护套（12），所述绝缘线芯包括导体（1），在所述导体（1）外部设有导体屏蔽层（2），在所述导体屏蔽层（2）外部设有绝缘层（3），在所述绝缘层（3）外部设有绝缘屏蔽层（4），在所述绝缘屏蔽层（4）外部设有编织金属屏蔽层（5）。

2.根据权利要求1所述的高强度动态缆，其特征在于：所述导体（1）采用退火软铜紧压圆形结构，退火软铜的伸度率大于20%，退火软铜的铜丝直径不大于1.2mm，紧压系数为0.82-0.87之间。

3.根据权利要求1所述的高强度动态缆，其特征在于：所述导体屏蔽层（2）、绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）采用三层共挤而成，形成完全粘合的整体结构，绝缘层（3）采用硬质抗水树交联聚乙烯制成，导体屏蔽层（2）和绝缘屏蔽层（4）采用交联型半导电料制成，绝缘层（3）厚度不小于3.4mm，导体屏蔽层（2）和绝缘屏蔽层（4）的厚度都不小于0.6mm。

4.根据权利要求1所述的高强度动态缆，其特征在于：所述编织金属屏蔽层（5）采用镀锡铜丝编织而成，镀锡铜丝的直径不大于0.25mm，编织密度不小于85%，编织锭数不小于16。

5.根据权利要求1所述的高强度动态缆，其特征在于：所述中心填充（6）采用半硫化橡皮制成，成缆前形状为中心间隙空间的1.005-1.01倍，成缆时被挤压定型，与三根绝缘线芯紧密接触。

6.根据权利要求1所述的高强度动态缆，其特征在于：所述内衬层（7）采用线性低密度聚乙烯制成，填满缆芯的外缘间隙，最薄处厚度不小于0.6mm。

7.根据权利要求1所述的高强度动态缆，其特征在于：所述内护套（8）采用中密度聚乙烯制成，厚度不小于1.2mm。

8.根据权利要求1所述的高强度动态缆，其特征在于：所述第一钢丝层（91）、第二钢丝层（92）、第三钢丝层（93）、第四钢丝层（94）依次绕包在内护套（8）外，在电缆横截面上四层钢丝直径比值为1：1.5：2：1.5，第四钢丝层（94）绕包节径比不大于15倍。

9.根据权利要求1所述的高强度动态缆，其特征在于：所述阻水膏（10）涂覆在四层钢丝层外及内部间隙，四层钢丝层外的阻水膏（10）厚度从电缆初始端厚度逐渐减少到电缆长度三分之二时为零，然后逐渐增加，电缆整个长度上阻水膏（10）外径相同，初始端阻水膏（10）的厚度不小于1.2mm。

10.根据权利要求1所述的高强度动态缆，其特征在于：所述第一外护套（11）为线性低密度聚乙烯，第二外护套（12）为高密度聚乙烯，第一外护套（11）和第二外护套（12）共挤而成，第一外护套（11）的厚度不小于0.8mm，第二外护套（12）的厚度不小于3.0mm。