專利名稱：新型水下系留光電復合纜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水下使用的電纜結構，屬于光電纜
背景技術：
隨著我國海洋資源開發(fā)力度不斷加大，海事活動的日趨頻繁，水下探測器、水下機器人、水下采礦機、水下地球化學分析儀、潛水器等遙控設備在海洋探測、偵查、打撈、采礦、水下搜索、檢查以及監(jiān)測海底電光纜管道等活動頻繁使用。這些設備在水下活動不僅需要一定的電力供應，而且還要不斷接受水上艦船指揮臺的指令，并將水下的探測信息和圖像反饋到指揮中心。水下探測裝置的電力供應通常包括自身內置的電池組和通過電纜傳輸?shù)碾娏刹糠?，電池組儲備的能源有限，無法維持長期的電力供應，而且電池組增加了水下裝置的自重。通過電力電纜提供動力，既簡化了水下裝置的結構和自重，又能保證在水下長時間的運行。在數(shù)據(jù)和圖像傳輸方面，通常采用無線發(fā)射和有線傳輸兩種方式，有線方式包括對稱數(shù)據(jù)纜、同軸電纜以及光纖傳輸?shù)?。傳統(tǒng)的系留復合纜的信號傳輸?shù)慕橘|一般采用對稱結構的銅芯數(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格的電磁防護措施。如何將電力供應、控制信號以及數(shù)據(jù)圖像傳輸信道有機結合在一起構成一個整體，在電氣性能上，要求動力傳輸性能穩(wěn)定、控制指令傳遞準確可靠，數(shù)據(jù)圖像快速清晰，在結構上，要合理緊湊、抗拉柔軟成為新一代水下系留復合纜的研究課題。
實用新型內容本實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，通過大量的調查和研究工作，開發(fā)出了能同時傳輸電力、控制信號和數(shù)據(jù)及視頻圖像傳輸?shù)男滦退孪盗艄怆姀秃侠|。該復合纜包含有動力電纜、控制電纜、光纖光纜，在動力電纜、控制電纜、光纖光纜的相互之間的間隙中設有阻水繩11構成復合纜芯，復合纜芯的外表面設有阻水帶8、鋼絲抗拉件9、外護套10，鋼絲抗拉件9設置在阻水帶8與外護套10之間。所述的光纖光纜由光纖1、骨架2、阻水帶3、聚乙烯護層4構成，光纖1設置在骨架2的骨架槽內，骨架2外表面繞包阻水帶3和擠壓包覆聚乙烯護層4。動力電纜、控制電纜的導體采用GB/T3956規(guī)定的第6類軟結構導體。動力電纜、控制電纜的絕緣均采用柔韌性、機械強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)良防水防潮性樹脂包覆層。
新型水下系留光電復合纜，設計方案科學，結構新穎合理，結構緊湊、圓整，具有抗拉強度高，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、傳輸電平控制信號的銅芯控制電纜以及傳輸光信號的光纖電纜。它具有在遙控探測設備和主控臺之間提供動力電源、控制信號以及視頻圖像和數(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合纜充分利用光纖不受電磁干擾的特性，大大簡化了系留復合纜的電磁防護結構，提高了復合纜的EMC防護性能，拓寬了傳輸頻率。新型水下系留光電復合纜結構柔軟、使用便捷、機械防護周全、使用壽命長，既能承受探測工具的靜態(tài)負荷，又能承受作業(yè)過程中的動態(tài)負載。能夠滿足現(xiàn)代水下和海洋遙控探測技術發(fā)展的需要。


附圖為本實用新型的結構示意圖，圖中1光纖、2骨架、3阻水帶、4聚乙烯護層、5控制電纜、6絕緣、7電力導體、8阻水帶、9鋼絲抗拉件、10外護套、11阻水繩。
具體實施方式
以包括電力導體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填充構成復合纜芯，復合纜芯的外表面設有阻水帶8、鋼絲抗拉件9、外護套10，鋼絲抗拉件9設置在阻水帶8與外護套10之間。電力電纜和控制電纜元件的導體采用GB/T3956規(guī)定的第6類軟結構導體。電力電纜和控制電纜元件的絕緣均采用柔韌性、機械強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。外護套10采用柔軟性、抗撕裂性、壓縮性好的彈性體材料做護套。
根據(jù)使用環(huán)境的特點，要使復合纜具備良好的柔軟性和彎曲性，才能防止在使用過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械性損傷。復合纜的電力電纜和控制電纜元件的導體采用GB/T3956規(guī)定的第六類軟導體結構，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，增強絕緣層的抗拉強度和抗擠壓性能。光纖光纜元件采用骨架結構，骨架結構能夠緩沖水壓、電纜收放以及作業(yè)過程中產生的側壓力，防止光纖單元受壓而產生的微彎損耗。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封閉的腔體，而光纖按照嚴格的工藝疊放在這個腔體中，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脂。阻水帶含有超吸水性聚合物，遇水時發(fā)生膨脹，呈膏狀，吸水能力達自重的100倍，把光纖四周堵住，形成一個塞子，阻止水分進一步侵入。鋼絲抗拉件采用鍍鋅細鋼絲進行鎧裝，提高復合纜承受靜態(tài)和動態(tài)負荷的強度，增強抗拖曳的機械強度，增強復合電纜的柔軟性，以便反復展放和回收。兩層反螺旋緊密纏繞的設計，保證了復合纜在所有負荷下扭矩的平衡，以防止探測設備在收放過程旋轉。外護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，保證電纜在收放過程中整體彎曲性、抗擠壓性，進一步增強復合纜在作業(yè)過程中防潮和防腐蝕性。
權利要求1.一種新型水下系留光電復合纜，其特征是復合纜包含有動力電纜、控制電纜、光纖光纜，在動力電纜、控制電纜、光纖光纜相互之間的間隙中設有阻水繩(11)構成復合纜芯，復合纜芯的外表面設有阻水帶(8)、鋼絲抗拉件(9)、外護套(10)，鋼絲抗拉件(9)設置在阻水帶(8)與外護套(10)之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型水下系留光電復合纜，其特征是所說的光纖光纜由光纖(1)、骨架(2)、阻水帶(3)、聚乙烯護層(4)構成，光纖(1)設置在骨架(2)的骨架槽內，骨架(2)外表面繞包阻水帶(3)和擠壓包覆聚乙烯護層(4)。
3.根據(jù)權利要求1所述的新型水下系留光電復合纜，其特征是所說的動力電纜、控制電纜的導體采用GB/T3956規(guī)定的第(6)類軟結構導體。
4.根據(jù)權利要求1所述的新型水下系留光電復合纜，其特征是所說的動力電纜、控制電纜的絕緣均采用柔韌性、機械強度和絕緣性能良好的XLPE材料。
5.根據(jù)權利要求1所述的新型水下系留光電復合纜，其特征是所說的鋼絲抗拉件(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)權利要求1所述的新型水下系留光電復合纜，其特征是所說的光纖涂敷有優(yōu)良防水防潮性樹脂包覆層。
專利摘要新型水下系留光電復合纜，屬于光電纜技術領域。該復合纜包含動力電纜、控制電纜、光纖光纜，在動力電纜、控制電纜、光纖光纜的相互之間的間隙中設有阻水繩構成復合纜芯，復合纜芯的外表面設有阻水帶、鋼絲抗拉件、外護套，鋼絲抗拉件設置在阻水帶與外護套之間。本實用新型設計方案科學，結構新穎合理，結構緊湊，抗拉強度高，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、傳輸電平控制信號的銅芯控制電纜以及傳輸光信號的光纖電纜。使用便捷、使用壽命長，能夠滿足現(xiàn)代水下和海洋遙控探測技術發(fā)展的需要。
文檔編號H01B7/17GK2631012SQ0322267
公開日2004年8月4日 申請日期2003年6月10日 優(yōu)先權日2003年6月10日
發(fā)明者房權生, 周建, 呂發(fā)忠, 龐玉春, 俞長生, 吉啟榮 申請人:寶勝科技創(chuàng)新股份有限公司