一種深潛耐壓防水電纜及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種電纜及其制備方法，特別是一種深潛耐壓防水電纜及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 海洋工作平臺移動用的深潛防水電纜放置在深海，要承受極大的水壓，其工作狀 態下還有一定的幅度的搖擺，因此其對抗水壓、耐腐蝕、抗拉伸、抗彎曲及抗疲勞性能要求 較高。
[0003] 目前，現有的防水電纜的耐水壓、耐腐蝕、抗拉伸、抗彎曲及抗疲勞性能在深海中 使用時都不理想，在承受海水壓力較大、海水腐蝕及電纜因自重在海水中發生搖擺時，易發 生深水壓力過大而破裂及因海水腐蝕護套層而破裂，同時存在因電纜搖擺比較頻繁、幅度 較大而發生斷忍的現象。現有的防水電纜一般使用在淺水、淡水中使用，在深海中使用時壽 命很短，不能滿足海洋平臺設備在海況惡劣環境下的使用需要。
[0004] 現有的防水電纜的結構如圖3所示，包括由四根絕緣線忍6絞合而成的纜忍、包裹 在纜忍外的隔離層7、包裹在隔離層7外的護套層8及填充在隔離層7與纜忍之間的填充材料 9。
[000引現有的防水電纜存在W下不足之處： 1、 從成本、效率及工藝性能考慮，填充材料通常采用阻水繩。但阻水繩在防水電纜擠包 護套層時，不能與絕緣線忍緊密結合。并且阻水繩具有吸水膨脹的特性，在深海較大壓力的 條件下，阻水繩吸水膨脹容易將護套層頂破。 2、 絕緣線忍受外力時，幾根絕緣線忍都是單獨承受外力，在承受同樣大小的外力情況 下，小截面絕緣線忍及稍有缺陷的絕緣線忍容易發生斷忍、起鼓等不良現象。
[0006] 3、隔離層采用總體重疊繞包方式，該繞包方式在擠包護套層時，絕緣線忍與護套 層是完全隔離狀態，護套層不與絕緣線忍粘連，在護套層受到外力時，不能將外力均分給絕 緣線忍，隔離層及護套層要單獨承受。
[0007] 4、電纜在受到較大的外力拉伸、扭轉及頻繁移動彎曲時，絕緣線忍、隔離層及護套 層都是是單獨承受外力，不能形成一個整體型的結構一起承受應力破壞，容易產生絕緣線 忍斷裂及護套層"蛇皮"的現象。

【發明內容】

[0008] 本發明的目的是克服現有技術的不足，而提供一種深潛耐壓防水電纜及其制備方 法。它解決了現有的防水電纜在受到較大的外力拉伸、扭轉及頻繁移動彎曲時，絕緣線忍、 隔離層及護套層單獨承受外力，容易破裂的問題。
[0009] 本發明的技術方案是:一種深潛耐壓防水電纜，包括柔性纜忍、絕緣線忍、內護套 層、編織加強層和外護套層;絕緣線忍不少于四根，環繞柔性纜忍均布，絞合成一股而將柔 性纜忍包圍在內；內護套層填充并粘連在絕緣線忍外部;編織加強層間隙繞包在內護套層 外部，外護套層重疊繞包在編織加強層的外部。
[0010] 本發明進一步的技術方案是:柔性纜忍由芳絕繩和擠包在芳絕繩外的柔性粘連層 組成。
[0011] 本發明進一步的技術方案是:絕緣線忍由導體、包裹在導體外的內隔離層、包裹在 內隔離層外的絕緣層和包裹在絕緣層外的外隔離層組成。
[0012] 本發明再進一步的技術方案是:絕緣線忍的外隔離層和內隔離層均由耐高溫非吸 濕性帶組成，外隔離層采用重疊繞包的方式包裹在導線的絕緣層外，重疊率為20%~50%，內 隔離層采用重疊繞包的方式將導體完全包裹在內。
[0013] 本發明進一步的技術方案是：編織加強層由纖維繩或金屬絲編織組成，其編織密 度為30%~60%。
[0014] 本發明再進一步的技術方案是：導線的線忍由多根退火軟銅絲絞合而成，每股退 火軟銅絲的節徑比為13~16倍。
[0015] 本發明的技術方案是:上述深潛耐壓防水電纜的制備方法，包括如下步驟： SOl，制備絕緣線忍和柔性纜忍W備用； 本步驟中，絕緣線忍的制備步驟如下： A、 無氧銅桿檢驗合格后根據工藝要求拉制成銅絲并退火，再根據工藝要求絞合成導 體； B、 在導體外繞包內隔離層，內隔離層采用重疊繞包的方式將線忍完全包裹在內，W防 止絕緣層滲入到導體的絞合縫隙處； C、 將絕緣層擠包在內隔離層外，保證絕緣層與內隔離層的同屯、度含90%; D、 將C步驟所得的絕緣線忍半成品，在室溫及最高額定溫度下測量絕緣電阻常數Ki,室 溫下的絕緣電阻常數Ki不小于3670MQ .虹1，最高額定溫度下的絕緣電阻常數Ki不小于3.67M Q .km; E、 將D步驟測量合格的絕緣線忍半成品進行浸水交流電容增容試驗，其目的一是核對 電纜的電容電流，二是檢查電纜絕緣質量及絕緣厚度是否符合技術要求;試驗結果要求:第 14天與第1天的電容增容不大于15%，且第14天與第7天的電容增容不大于5%; F、 將E步驟試驗合格的絕緣線忍半成品進行4h高壓耐壓試驗，其目的是鑒定電纜絕緣 層絕緣強度;試驗條件:施加的工頻電壓為3倍化，持續時間4h;實驗結果要求:試驗過程中 絕緣層不發生擊穿； G、 將F步驟試驗合格的絕緣線忍半成品采用重疊繞包的方式在絕緣層外繞包外隔離 層，重疊率為20%~50%，保證無漏包、起皺和鼓包現象； 本步驟中，柔性纜忍的制備方法如下： A、在芳絕繩外擠包柔性粘連層即得到柔性纜忍，柔性粘連層為未硫化型材料； 502、 絕緣線忍與柔性纜忍絞合成纜，柔性纜忍在成纜過程中變形，將絕緣線忍合圍形 成的封閉圈內的空隙完全填充，成纜的絕緣線忍節徑比不大于10倍，保證節距穩定，無跳股 和斷忍現象； 503、 通過擠橡機將內護套層擠出，包裹在絕緣線忍外，保證內護套層與柔性纜忍的同 屯、度 >90〇/〇; 504、 將S03步驟所得的電纜半成品進行內護套層吸水性能試驗，其目的是確保電纜的 絕緣層電性能和物理機械性能不受影響;試驗結果要求：內護套層在30個大氣壓、室溫水中 浸泡24h，重量增量不大于1.6mg/cm3; S05，選取S04步驟試驗合格的電纜半成品，將編織加強層繞包在內護套層外，編織密度 為30%~60%，保證編織絲不出現整固連接； S06，將外護套層擠包在編織加強層和內護套層外，保證外護套層與內護套層相互粘連 無間隙；之后進行外護套層吸水性能試驗;試驗結果要求:外護套層在30大氣壓、室溫水中 浸泡2地，重量增量不大于1.6mg/cm 3;試驗合格的成品即是深潛耐壓防水電纜。
[0016] 本發明進一步的技術方案是:在S02中，柔性纜忍成纜時，根據絕緣線忍截面大小 增加防線盤的拉力，拉力大小為正常拉力的1.2~1.4倍，增大收線拉力1.2~1.4倍，W使柔 性纜忍在成纜過程中現行變形，將絕緣線忍合圍形成的封閉圈內的空隙完全填充。
[0017] 本發明再進一步的技術方案是:在S04中，在擠包內護套層時，須選用模套的孔徑 為:D=Dt+2t X k，其中Dt-成纜后纜忍外徑、t-外護套層厚度、k-校正系數，取值80%~85%; 模間距離L為(0.5~1.0) Xt。
[0018] 本發明與現有技術相比具有如下優點： 1、柔性纜忍被絕緣線忍包圍在內，位于電纜的中屯、位置，保證了電纜的抗扭轉、抗拉伸 性能，電纜處于抗扭轉應力高的頻繁繞線和退繞，拖拽狀態及拉力消除后，不會發生外觀及 內部結構變形和絕緣線忍的導體斷裂現象。
[0019] 2、柔性纜忍由芳絕繩和包裹在芳絕繩外的柔性粘連層組成，與絕緣線忍相互粘 連，可防止電纜在彎曲半徑較小，收放線頻率較低的情況下柔性纜忍與絕緣線忍相對滑動， 進而防止絕緣線忍的導體斷裂。當電纜承受較大外力及電纜頻繁往復擺動的情況下，可保 證絕緣線忍整體受力，避免因受力不均造成個別絕緣線忍的導體斷裂現象。
[0020] 3、絕緣線忍的外隔離層由耐高溫非吸濕性帶組成，外隔離層采用分相重疊繞包的 方式將導體包圍在內，形成內護套層與導體的隔離。內護套層將絕緣線忍外部的間隙完全 填滿，構成無縫隙的結構，W取代現有電纜中絕緣線忍外部的填充材料，該結構有效提高電 纜的整體穩定性能，有效避免了電纜在在深海較大壓力的條件下，因阻水繩吸水膨脹將護 套層頂破的現象。
[0021] 4、絕緣線忍的外隔離層與內護套層相互粘連，編織加強層間隙繞包在內護套層外 部，外護套層重疊繞包在編織加強層的外部，則外護套層與內護套層也可部分相互粘連。電 纜整體結構緊湊，性能穩定。該結構可使電纜形成整體式結構，在電纜承受深海海水壓力、 電纜自身拉力及外來的拉力時，可將力均勻分散，有效減少外護套層因受力破損，有效防止 護套層的"蛇皮"現象。
[0022] W下結合圖和實施例對本發明作進一步描述。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發明深潛耐壓防水電纜的結構示意圖； 圖2為圖1的A-A剖視圖； 圖3為現有的防水電纜的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 實施例1: 如圖1、2所示:一種深潛耐壓防水電纜，包括柔性纜忍1、絕緣線忍2、內護套層3、編織加 強層4和外護套層5。絕緣線忍2不少于四根，環繞柔性纜忍1均布，絞合成一股而將柔性纜忍 1包圍在內；內護套層3填充并粘連在絕緣線