[发明专利]深海探测设备用中性缆

说明书

技术领域

本发明深海探测设备用中性缆涉及一种海洋工程用特种电缆，特别适用于水深500米以下的深海探测设备。

背景技术

按照我国对海洋深度的定义，一般海水深度大于500米为深海。深海探测系统一般包括水下运载器、中继器、脐带缆、升沉补偿装置、绞车以及操作控制台等部分，其中脐带缆包括连接母船与中继器的铠装缆和连接中继器与水下运载器的中性缆。中性缆的特点是其在海水中的密度与海水的密度相等或略小于海水的密度，从而使其在海水中不产生重力（即零浮力），易于定位，最大程度上减小对水下运载器运动状态的影响，大大提高了水下运载器的灵活性。

以往的浮力（可控）电缆、浮水电缆、漂浮电缆、拖曳电缆、脐带电缆等主要存在的问题是：

1）未指明适用水深或适用水深一般较小，不适用于深海探测系统；

2）产品结构中未设计接地线，难以保证电路短路、漏电等情况下产生的电流流向大地，不具备电路短路、漏电保护的功能；

3）产品结构中未设计径向阻水层，如果护套受到损伤，难以阻止海水侵入缆芯中；

4）产品无法在高工作张力状态下工作，即产品不具备高工作拉伸强度；

5）为使产品在海水中具备漂浮能力，一般采用单独设计发泡层或发泡填充芯的形式，制造工序复杂，制造成本高。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处，提供一种深海探测设备用中性缆，特别适用于水深500米以下的深海探测设备。

深海探测设备用中性缆采取以下技术方案实现：深海探测设备用中性缆包括中心填充芯、动力单元、控制单元、光纤单元、接地线、填充阻水材料、径向阻水绕包层、内护层、芳纶加强层和外护层。动力单元具有动力单元导体，在动力单元导体外挤包有动力单元绝缘层；控制单元具有控制单元导体，在控制单元导体外挤包有控制单元绝缘层；光纤单元包括光纤、不锈钢管和光纤单元保护层，光纤被包覆在不锈钢管内，在不锈钢管外挤包有光纤单元保护层；接地线具有接地线导体，在接地线导体外挤包有半导电护套层。将所述动力单元、控制单元和光纤单元螺旋绞合在中心填充芯的周围，接地线分布在动力单元、控制单元和光纤单元之间的间隙中构成缆芯，在缆芯的中心填充芯、动力单元、控制单元、光纤单元和接地线间隙中填充阻水材料，在缆芯外部有径向阻水绕包层，径向阻水绕包层外挤包有内护层，内护层外缠绕有芳纶加强层，在芳纶加强层外挤包有外护层。

所述中心填充芯采用塑料材料。所述动力单元导体采用铜、铝或其复合材料，所述动力单元绝缘层可以采用塑料或橡胶材料，也可以采用热塑性弹性体材料。所述控制单元导体采用铜、铝或其复合材料，所述控制单元绝缘层可以采用塑料或橡胶材料，也可以采用热塑性弹性体材料。所述光纤单元中含有若干根单模或多模光纤，所述不锈钢管采用316L不锈钢材料，所述光纤单元保护层可以采用塑料或橡胶材料，也可以采用热塑性弹性体材料。所述接地线导体采用铜、铝或其复合材料，所述接地线半导电护套层采用半导电塑料材料。所述填充阻水材料采用双组份自交联型硅橡胶材料。所述径向阻水绕包层采用自粘型金属塑料复合带。所述内护层采用塑料或橡胶材料，也可以采用热塑性弹性体材料。所述芳纶加强层采用芳纶缠绕加强承力的方式，芳纶缠绕后疏编一层纤维绳。所述外护层采用塑料或橡胶材料，也可以采用热塑性弹性体材料。

本发明深海探测设备用中性缆，动力单元最高工作电压为3.4kV，动力单元至少设置有3芯；控制单元最高工作电压为2.2kV，控制单元至少设置有2芯；光纤单元设置1组，光纤单元中设置有单模或多模光纤1～12芯；接地线设置有6芯。断裂拉伸强度不小于90kN，工作拉伸强度不小于15kN，适用水深500米以下。

本发明的有益效果是：