專利名稱：新型水下系留光電復(fù)合纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水下使用的電纜結(jié)構(gòu)，屬于光電纜
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)海洋資源開(kāi)發(fā)力度不斷加大，海事活動(dòng)的日趨頻繁，水下探測(cè)器、水下機(jī)器人、水下采礦機(jī)、水下地球化學(xué)分析儀、潛水器等遙控設(shè)備在海洋探測(cè)、偵查、打撈、采礦、水下搜索、檢查以及監(jiān)測(cè)海底電光纜管道等活動(dòng)頻繁使用。這些設(shè)備在水下活動(dòng)不僅需要一定的電力供應(yīng)，而且還要不斷接受水上艦船指揮臺(tái)的指令，并將水下的探測(cè)信息和圖像反饋到指揮中心。水下探測(cè)裝置的電力供應(yīng)通常包括自身內(nèi)置的電池組和通過(guò)電纜傳輸?shù)碾娏刹糠郑姵亟M儲(chǔ)備的能源有限，無(wú)法維持長(zhǎng)期的電力供應(yīng)，而且電池組增加了水下裝置的自重。通過(guò)電力電纜提供動(dòng)力，既簡(jiǎn)化了水下裝置的結(jié)構(gòu)和自重，又能保證在水下長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行。在數(shù)據(jù)和圖像傳輸方面，通常采用無(wú)線發(fā)射和有線傳輸兩種方式，有線方式包括對(duì)稱數(shù)據(jù)纜、同軸電纜以及光纖傳輸?shù)取鹘y(tǒng)的系留復(fù)合纜的信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì)一般采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)的銅芯數(shù)據(jù)電纜和同軸電纜，它們的傳輸性能的穩(wěn)定性很大程度上取決于嚴(yán)格的電磁防護(hù)措施。如何將電力供應(yīng)、控制信號(hào)以及數(shù)據(jù)圖像傳輸信道有機(jī)結(jié)合在一起構(gòu)成一個(gè)整體，在電氣性能上，要求動(dòng)力傳輸性能穩(wěn)定、控制指令傳遞準(zhǔn)確可靠，數(shù)據(jù)圖像快速清晰，在結(jié)構(gòu)上，要合理緊湊、抗拉柔軟成為新一代水下系留復(fù)合纜的研究課題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是根據(jù)現(xiàn)代水下和海洋事業(yè)發(fā)展的需要，通過(guò)大量的調(diào)查和研究工作，開(kāi)發(fā)出了能同時(shí)傳輸電力、控制信號(hào)和數(shù)據(jù)及視頻圖像傳輸?shù)男滦退孪盗艄怆姀?fù)合纜。該復(fù)合纜包含有動(dòng)力電纜、控制電纜、光纖光纜，在動(dòng)力電纜、控制電纜、光纖光纜的相互之間的間隙中設(shè)有阻水繩11構(gòu)成復(fù)合纜芯，復(fù)合纜芯的外表面設(shè)有阻水帶8、鋼絲抗拉件9、外護(hù)套10，鋼絲抗拉件9設(shè)置在阻水帶8與外護(hù)套10之間。所述的光纖光纜由光纖1、骨架2、阻水帶3、聚乙烯護(hù)層4構(gòu)成，光纖1設(shè)置在骨架2的骨架槽內(nèi)，骨架2外表面繞包阻水帶3和擠壓包覆聚乙烯護(hù)層4。動(dòng)力電纜、控制電纜的導(dǎo)體采用GB/T3956規(guī)定的第6類軟結(jié)構(gòu)導(dǎo)體。動(dòng)力電纜、控制電纜的絕緣均采用柔韌性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能良好的XLPE材料。鋼絲抗拉件9采用2.0mm的鍍鋅鋼絲反向螺旋纏繞兩層在阻水帶8的外周。光纖涂敷有優(yōu)良防水防潮性樹(shù)脂包覆層。
新型水下系留光電復(fù)合纜，設(shè)計(jì)方案科學(xué)，結(jié)構(gòu)新穎合理，結(jié)構(gòu)緊湊、圓整，具有抗拉強(qiáng)度高，柔軟性好，耐磨性、防水和耐海水腐蝕等特性，在數(shù)據(jù)及視頻圖像傳輸上具有更大的帶寬、更快的速度以及更高的可靠性。系統(tǒng)集成了傳送三相電力的銅芯電力電纜、傳輸電平控制信號(hào)的銅芯控制電纜以及傳輸光信號(hào)的光纖電纜。它具有在遙控探測(cè)設(shè)備和主控臺(tái)之間提供動(dòng)力電源、控制信號(hào)以及視頻圖像和數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹T多功能，類似胎兒和母體之間的臍帶功能，故又稱之為“臍帶電纜”。新型水下系留光電復(fù)合纜充分利用光纖不受電磁干擾的特性，大大簡(jiǎn)化了系留復(fù)合纜的電磁防護(hù)結(jié)構(gòu)，提高了復(fù)合纜的EMC防護(hù)性能，拓寬了傳輸頻率。新型水下系留光電復(fù)合纜結(jié)構(gòu)柔軟、使用便捷、機(jī)械防護(hù)周全、使用壽命長(zhǎng)，既能承受探測(cè)工具的靜態(tài)負(fù)荷，又能承受作業(yè)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)負(fù)載。能夠滿足現(xiàn)代水下和海洋遙控探測(cè)技術(shù)發(fā)展的需要。


附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1光纖、2骨架、3阻水帶、4聚乙烯護(hù)層、5控制電纜、6絕緣、7電力導(dǎo)體、8阻水帶、9鋼絲抗拉件、10外護(hù)套、11阻水繩。
具體實(shí)施方式
以包括電力導(dǎo)體7、絕緣6的電力電纜和包括光纖1、骨架2、阻水帶3、聚乙烯護(hù)層4的光纖光纜以及控制電纜5為主要元件，在電力電纜、控制電纜、光纖光纜的相互之間的間隙中采用阻水繩11填充構(gòu)成復(fù)合纜芯，復(fù)合纜芯的外表面設(shè)有阻水帶8、鋼絲抗拉件9、外護(hù)套10，鋼絲抗拉件9設(shè)置在阻水帶8與外護(hù)套10之間。電力電纜和控制電纜元件的導(dǎo)體采用GB/T3956規(guī)定的第6類軟結(jié)構(gòu)導(dǎo)體。電力電纜和控制電纜元件的絕緣均采用柔韌性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能良好的XLPE材料。光纖涂敷有優(yōu)良防水防潮性樹(shù)脂包覆層。光纖光纜元件由涂敷光纖、骨架及阻水帶、聚乙烯護(hù)層組成。阻水帶3、8采用阻水性能優(yōu)異的阻水包帶。鋼絲抗拉件9采用2.0mm的鍍鋅鋼絲反向螺旋纏繞。外護(hù)套10采用柔軟性、抗撕裂性、壓縮性好的彈性體材料做護(hù)套。
根據(jù)使用環(huán)境的特點(diǎn)，要使復(fù)合纜具備良好的柔軟性和彎曲性，才能防止在使用過(guò)程中因彎曲半徑太小或彎曲頻率太高造成的纜芯易位變形及元件的機(jī)械性損傷。復(fù)合纜的電力電纜和控制電纜元件的導(dǎo)體采用GB/T3956規(guī)定的第六類軟導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，充分保證電纜良好的曲繞性，減小電纜的最小彎曲半徑。絕緣采用交聯(lián)聚乙烯材料，保證電纜的電氣絕緣性能，增強(qiáng)絕緣層的抗拉強(qiáng)度和抗擠壓性能。光纖光纜元件采用骨架結(jié)構(gòu)，骨架結(jié)構(gòu)能夠緩沖水壓、電纜收放以及作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的側(cè)壓力，防止光纖單元受壓而產(chǎn)生的微彎損耗。骨架式光纖光纜元件采用阻水帶阻水，阻水帶以繞包方式纏繞在骨架上，使骨架槽與阻水帶形成一個(gè)封閉的腔體，而光纖按照嚴(yán)格的工藝疊放在這個(gè)腔體中，腔體中的光纖處于一種自由的狀態(tài)。光纖采用包覆型光纖，包覆層選用具有優(yōu)良防水防潮性能的樹(shù)脂。阻水帶含有超吸水性聚合物，遇水時(shí)發(fā)生膨脹，呈膏狀，吸水能力達(dá)自重的100倍，把光纖四周堵住，形成一個(gè)塞子，阻止水分進(jìn)一步侵入。鋼絲抗拉件采用鍍鋅細(xì)鋼絲進(jìn)行鎧裝，提高復(fù)合纜承受靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)荷的強(qiáng)度，增強(qiáng)抗拖曳的機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)復(fù)合電纜的柔軟性，以便反復(fù)展放和回收。兩層反螺旋緊密纏繞的設(shè)計(jì)，保證了復(fù)合纜在所有負(fù)荷下扭矩的平衡，以防止探測(cè)設(shè)備在收放過(guò)程旋轉(zhuǎn)。外護(hù)套采用具有彈性模量較高的水密性彈性體材料，優(yōu)異的高彈性、延伸性、耐磨擦性和優(yōu)良的彎曲柔軟性，保證電纜在收放過(guò)程中整體彎曲性、抗擠壓性，進(jìn)一步增強(qiáng)復(fù)合纜在作業(yè)過(guò)程中防潮和防腐蝕性。
權(quán)利要求1.一種新型水下系留光電復(fù)合纜，其特征是復(fù)合纜包含有動(dòng)力電纜、控制電纜、光纖光纜，在動(dòng)力電纜、控制電纜、光纖光纜相互之間的間隙中設(shè)有阻水繩(11)構(gòu)成復(fù)合纜芯，復(fù)合纜芯的外表面設(shè)有阻水帶(8)、鋼絲抗拉件(9)、外護(hù)套(10)，鋼絲抗拉件(9)設(shè)置在阻水帶(8)與外護(hù)套(10)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水下系留光電復(fù)合纜，其特征是所說(shuō)的光纖光纜由光纖(1)、骨架(2)、阻水帶(3)、聚乙烯護(hù)層(4)構(gòu)成，光纖(1)設(shè)置在骨架(2)的骨架槽內(nèi)，骨架(2)外表面繞包阻水帶(3)和擠壓包覆聚乙烯護(hù)層(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水下系留光電復(fù)合纜，其特征是所說(shuō)的動(dòng)力電纜、控制電纜的導(dǎo)體采用GB/T3956規(guī)定的第(6)類軟結(jié)構(gòu)導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水下系留光電復(fù)合纜，其特征是所說(shuō)的動(dòng)力電纜、控制電纜的絕緣均采用柔韌性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能良好的XLPE材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水下系留光電復(fù)合纜，其特征是所說(shuō)的鋼絲抗拉件(9)采用2.0mm的鍍鋅鋼絲反向螺旋纏繞兩層在阻水帶(8)的外周。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水下系留光電復(fù)合纜，其特征是所說(shuō)的光纖涂敷有優(yōu)良防水防潮性樹(shù)脂包覆層。
專利摘要新型水下系留光電復(fù)合纜，屬于光電纜技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合纜包含動(dòng)力電纜、控制電纜、光纖光纜，在動(dòng)力電纜、控制電纜、光纖光纜的相互之間的間隙中設(shè)有阻水繩構(gòu)成復(fù)合纜芯，復(fù)合纜芯的外表面設(shè)有阻水帶、鋼絲抗拉件、外護(hù)套，鋼絲抗拉件設(shè)置在阻水帶與外護(hù)套之間。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)方案科學(xué)，結(jié)構(gòu)新穎合理，結(jié)構(gòu)緊湊，抗拉強(qiáng)度高，柔軟性好，在數(shù)據(jù)及視頻圖像傳輸上具有更大的帶寬、更快的速度以及更高的可靠性。系統(tǒng)集成了傳送三相電力的銅芯電力電纜、傳輸電平控制信號(hào)的銅芯控制電纜以及傳輸光信號(hào)的光纖電纜。使用便捷、使用壽命長(zhǎng)，能夠滿足現(xiàn)代水下和海洋遙控探測(cè)技術(shù)發(fā)展的需要。
文檔編號(hào)H01B7/17GK2631012SQ0322267
公開(kāi)日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2003年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月10日
發(fā)明者房權(quán)生, 周建, 呂發(fā)忠, 龐玉春, 俞長(zhǎng)生, 吉啟榮 申請(qǐng)人:寶勝科技創(chuàng)新股份有限公司