一種柔性光纖復合海底電纜制造技術(shù)

一種柔性光纖復合海底電纜，包括位于中間的四根電力纜芯、一根通信光纜和一根芳綸加強筋，以及位于外層的聚氨酯填充層、內(nèi)護層、芳綸編織層和聚氨酯外護層，芳綸加強筋設置在四根所述的電力纜芯和一根通信光纜組成的環(huán)形圓的中心位置，電力纜芯由內(nèi)向外依次包括第五類無氧銅軟導體、丁腈?PVC復合物絕緣層和銅絲編織屏蔽層，第五類無氧銅軟導體是由多根鍍錫退火軟銅絲絞合而成，通信光纜內(nèi)部設置有十二芯光纖，所述的十二芯光纖的外層依次設置不銹鋼管、PE護套和聚氨酯護層，所述的內(nèi)護層與電力纜芯和通信光纜之間設置聚氨酯填充層，具有防水性能好、重量輕、尺寸小、高抗拉強度高、柔軟性能優(yōu)良、抗蠕變性能優(yōu)異等特點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種柔性光纖復合海底電纜
本技術(shù)涉及直流電纜
，具體地說就是一種柔性光纖復合海底電纜。
技術(shù)介紹
隨著國家發(fā)展海洋戰(zhàn)略的深入實施，對海洋纜的需求日趨多樣化，現(xiàn)有的常規(guī)結(jié)構(gòu)海纜無法滿足海上潮汐能、波浪能發(fā)電裝置及其他海洋環(huán)境下柔性直流電力傳輸?shù)男枨蟆，F(xiàn)有海纜主要存在以下缺點：（1）通常采用鉛護套和鋼絲鎧裝結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)的鋼絲和鉛護套易在長時間動蕩環(huán)境中出現(xiàn)疲勞效應而發(fā)生斷裂，不適用于潮汐和波浪等動態(tài)的海洋環(huán)境中；（2）現(xiàn)有海纜的安全彎曲半徑為15或25倍纜芯直徑，而在潮汐能發(fā)電或波浪能發(fā)電過程中，要求海纜彎曲半徑在8倍纜芯直徑乃至更小范圍內(nèi)，以滿足海纜在發(fā)電過程中不會因過度彎曲而導致線路中斷；（3）現(xiàn)有海纜因加入金屬鉛護套的設計結(jié)構(gòu)，重量較重。而潮汐能和波浪能發(fā)電為獲取更多的動能，要求在發(fā)電過程中減少對發(fā)電裝置的拖拽影響，故金屬鉛套結(jié)構(gòu)的海纜不適用于波浪能發(fā)電系統(tǒng)；（4）為了現(xiàn)有海纜的提高抗拉強度，通常采用單層或多層粗圓鋼絲鎧裝結(jié)構(gòu)，這不僅增加了成本，更重要的是增加了產(chǎn)品的重量及尺寸，給海底電纜敷設和維護帶來困難和不便。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對于上述技術(shù)問題，本技術(shù)的目的在于提供一種柔性光纖復合海底電纜，該電纜產(chǎn)品具有防水性能好、重量輕、尺寸小、高抗拉強度高、柔軟性能優(yōu)良、抗蠕變性能優(yōu)異等特點，適用于為波浪能、潮汐發(fā)電及其他波動或震動較大較頻繁海洋環(huán)境中，能夠為作業(yè)裝備提供穩(wěn)定可靠的電力傳輸及通訊。本技術(shù)解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種柔性光纖復合海底電纜，包括位于中間的四根電力纜芯、一根通信光纜和一根芳綸加強筋，以及位于外層的聚氨酯填充層、內(nèi)護層、芳綸編織層和聚氨酯外護層，所述的芳綸加強筋設置在四根所述的電力纜芯和一根通信光纜組成的環(huán)形圓的中心位置，所述的電力纜芯由內(nèi)向外依次包括第五類無氧銅軟導體、丁腈-PVC復合物絕緣層和銅絲編織屏蔽層，所述的第五類無氧銅軟導體是由多根鍍錫退火軟銅絲絞合而成，所述的通信光纜內(nèi)部設置有十二芯光纖，所述的十二芯光纖的外層依次設置不銹鋼管、PE護套和聚氨酯護層，所述的內(nèi)護層與電力纜芯和通信光纜之間設置聚氨酯填充層，所述的聚氨酯填充層的外層設置芳綸編織層，所述的芳綸編織層外層設置聚氨酯外護層。作為優(yōu)化，所述的芳綸加強筋材質(zhì)為Kevlar29或芳綸141，芳綸加強筋經(jīng)過束合后再進行絞合而成。作為優(yōu)化，所述的丁腈-PVC復合物絕緣層材質(zhì)為聚氯乙烯丁腈復合物。作為優(yōu)化，所述的十二光纖之間設置有阻水作用的阻水油膏。作為優(yōu)化，所述的聚氨酯護層上設置有對稱分布的兩條鋼絲。一種柔性光纖復合海底電纜的制備方法，包括以下步驟：采用束絞機將28根0.4mm的細圓無氧銅絲束絞成2.57mm股線，再將7根股線通過框絞機以1+6的結(jié)構(gòu)絞合成外徑7.7mm的圓導體；選用擠出機采用擠壓式模具對7.7mm的圓導體擠制2.2mm的丁腈-PVC復合物絕緣，得到12.1mm的4根絕緣線芯；在絕緣纜芯外，使用編織機編織銅絲編織屏蔽層，銅絲編織屏蔽層采用160根0.2mm的銅絲進行編織，編織密度為57.6%，編織后外徑為12.9mm，得電力纜芯；中間填充的高抗拉強度芳綸加強筋是采用42根芳綸纖維束絞成為3.1mm股線，再將7根股線以1+6的結(jié)構(gòu)絞合成為9.3mm芳綸加強筋；將4根電力線芯，1根通信光纜進行成纜絞合，芳綸加強筋作為填充結(jié)構(gòu)放置在中間位置形成34.8mm圓形纜芯；在圓形纜芯外選用擠出機采用擠壓模具對圓形纜芯擠制填充層和內(nèi)護層，擠壓模具模套的承線徑為25mm，模芯和模套之間的間距為10mm-15mm，擠制后的線芯外徑為38.8mm；然后在內(nèi)護套后的圓形纜芯上編織芳綸編織層，將兩個芳綸纖維束絞成為一根芳綸筋，將束絞后的4根芳綸筋并線到編織機放線盤，再經(jīng)由32錠編織機編織到圓形纜芯，共用256根芳綸纖維，編織密度在50%-70%之間，得到外徑為39.4mm的圓形纜芯；對芳綸編織后的圓形纜芯進行聚醚型聚氨酯外護套擠出，首先使用加熱裝置對編織后的圓形纜芯進行加熱，加熱后芳綸纖維表面溫度控制在40℃-60℃之間，然后進行擠出作業(yè)，擠出模具選用擠壓式模具，得到復合海底電纜。本技術(shù)的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的一種柔性光纖復合海底電纜，本技術(shù)中的光纖復合海纜具有高抗拉強度、整體柔軟能夠適用于動態(tài)的水下環(huán)境中，因整個纜中僅有兩種金屬材料，所以質(zhì)量輕，較低的渦流損耗和磁滯損耗，輸電效率高，并且還具備光通信功能。附圖說明圖1為本技術(shù)總體結(jié)構(gòu)圖；其中，1、第五類無氧銅軟導體，2、丁腈-PVC復合物絕緣層，3、銅絲編織屏蔽層，4、十二芯光纖，5、不銹鋼管，6、聚氨酯護層，7、芳綸加強筋，8、聚氨酯填充層，9、內(nèi)護層，10、芳綸編織層，11、聚氨酯外護層。具體實施方式為使本技術(shù)實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本技術(shù)實施例中的附圖，對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本技術(shù)實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本技術(shù)的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本技術(shù)的范圍，而是僅僅表示本技術(shù)的選定實施例。基于本技術(shù)中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術(shù)保護的范圍。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。在本技術(shù)的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該專利技術(shù)產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本技術(shù)和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本技術(shù)的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。實施例1一種柔性光纖復合海底電纜，包括位于中間的四根電力纜芯、一根通信光纜和一根芳綸加強筋7，以及位于外層的聚氨酯填充層8、內(nèi)護層9、芳綸編織層10和聚氨酯外護層11，所述的芳綸加強筋7設置在四根所述的電力纜芯和一根通信光纜組成的環(huán)形圓的中心位置，所述的電力纜芯由內(nèi)向外依次包括第五類無氧銅軟導體1、丁腈-PVC復合物絕緣層2和銅絲編織屏蔽層3，所述的第五類無氧銅軟導體1是由多根鍍錫退火軟銅絲絞合而成，所述的通信光纜內(nèi)部設置有十二芯光纖4，所述的十二芯光纖4的外層依次設置有不銹鋼管5、PE護套和聚氨酯護層6，所述的內(nèi)護層9與電力纜芯和通信光纜之間設置聚氨酯填充層8，所述的聚氨酯填充層8的外層設置芳綸編織層10，所述的芳綸編織層10外層設置聚氨酯外護層11。所述的電力纜芯為直流2kV電力纜芯，直流2kV電力纜芯包括第五類無氧銅軟導體和依次設置于所述的第五類軟銅導體外的丁腈-PVC復合物絕緣層、銅絲編織屏蔽層。第五類無氧銅軟導體由多根鍍錫、退火軟銅絲絞合而成，其用于傳輸電流，能夠承受一定的機械拉力，質(zhì)地柔軟，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種柔性光纖復合海底電纜，其特征在于：包括位于中間的四根電力纜芯、一根通信光纜和一根芳綸加強筋（7），以及位于外層的聚氨酯填充層（8）、內(nèi)護層（9）、芳綸編織層（10）和聚氨酯外護層（11），所述的芳綸加強筋（7）設置在四根所述的電力纜芯和一根通信光纜組成的環(huán)形圓的中心位置，所述的電力纜芯由內(nèi)向外依次包括第五類無氧銅軟導體（1）、丁腈?PVC復合物絕緣層（2）和銅絲編織屏蔽層（3），所述的第五類無氧銅軟導體（1）是由多根鍍錫退火軟銅絲絞合而成，所述的通信光纜內(nèi)部設置有十二芯光纖（4），所述的十二芯光纖（4）的外層依次設置不銹鋼管（5）、PE護套和聚氨酯護層（6），所述的內(nèi)護層（9）與電力纜芯和通信光纜之間設置聚氨酯填充層（8），所述的聚氨酯填充層（8）的外層設置芳綸編織層（10），所述的芳綸編織層（10）外層設置聚氨酯外護層（11）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種柔性光纖復合海底電纜，其特征在于：包括位于中間的四根電力纜芯、一根通信光纜和一根芳綸加強筋（7），以及位于外層的聚氨酯填充層（8）、內(nèi)護層（9）、芳綸編織層（10）和聚氨酯外護層（11），所述的芳綸加強筋（7）設置在四根所述的電力纜芯和一根通信光纜組成的環(huán)形圓的中心位置，所述的電力纜芯由內(nèi)向外依次包括第五類無氧銅軟導體（1）、丁腈-PVC復合物絕緣層（2）和銅絲編織屏蔽層（3），所述的第五類無氧銅軟導體（1）是由多根鍍錫退火軟銅絲絞合而成，所述的通信光纜內(nèi)部設置有十二芯光纖（4），所述的十二芯光纖（4）的外層依次設置不銹鋼管（5）、PE護套和聚氨酯護層（6），所述的內(nèi)護層（9）與電力纜芯和通信光纜之間設置聚氨酯...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉鑫偉，劉婭，張永東，尚吉永，孫家偉，孫家興，李娜娜，王東亮，
申請(專利權(quán))人：萬達集團股份有限公司，山東萬達海纜有限公司，
類型：新型
國別省市：山東,37