[发明专利]一种深海用电缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种电信号传输的电缆，尤其涉及一种铺设在深海中的电缆。

背景技术

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,或Fiber Reinforced Plastic,简称FRP)是由增强纤维材料,如玻璃纤维,碳纤维,芳纶纤维等,与基体材料经过缠绕,模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。根据增强材料的不同,常见的纤维增强复合材料分为玻璃纤维增强复合材料(GFRP),碳纤维增强复合材料(CFRP)以及芳纶纤维增强复合材料(AFRP)。由于纤维增强复合材料具有如下特点:(1)比强度高,比模量大;(2)材料性能具有可设计性:(3)抗腐蚀性和耐久性能好;(4)热膨胀系数与混凝土的相近。这些特点使得FRP材料能满足现代结构向大跨、高耸、重载、轻质高强以及在恶劣条件下工作发展的需要,同时也能满足现代建筑施工工业化发展的要求,因此被越来越广泛地应用于各种民用建筑、桥梁、公路、海洋、水工结构以及地下结构等领域中。

电缆通常是由几根或几组导线（每组至少两根）绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。多架设在空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送。

电缆主要由以下4部分组成。①导电线心：用高电导率材料（铜或铝）制成。根据敷设使用条件对电缆柔软程度的要求，每根线心可能由单根导线或多根导线绞合而成。②绝缘层：用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数。电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。电缆常以绝缘材料分类，例如油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚乙烯电缆等。③密封护套：保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘，一般采用铅或铝挤压密封护套。④保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤。一般采用镀锌钢带、钢丝或铜带、铜丝等作为铠甲包绕在护套外（称铠装电缆），铠装层同时起电场屏蔽和防止外界电磁波干扰的作用。为了避免钢带、钢丝受周围媒质的腐蚀，一般在它们外面涂以沥青或包绕浸渍黄麻层或挤压聚乙烯、聚氯乙烯套。

电缆的强度要求和柔韧性要求都比较高，尤其是在复杂的海底环境中，都要求其要求电缆具有很高的强度和柔韧性，而普通的电缆根本无法达到要求。在深海环境中电缆要随时受到海水的冲刷，再加上海水成分复杂，腐蚀力强，电缆容易受到海水的腐蚀，使用寿命大大缩短。

发明内容

为了克服现有电缆无法达到海底环境要求的缺陷，本发明提供了一种深海用电缆，该深海用电缆强度和柔韧性高，且耐酸耐碱能力强，能够承受海水的冲刷，使用寿命长。

一种深海用电缆包括导电线芯和绝缘层，导电线芯包覆在绝缘层内，其特征在于还包括加强筋和保护套，加强筋绞合在绝缘层上，保护套包覆在绝缘层和加强筋外，所述加强筋包括连续玄武岩纤维、玻璃纤维、碳纤维和树脂基体，加强筋的连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上，所述保护套包括连续玄武岩纤维、玻璃纤维、碳纤维和聚乙烯，保护套的连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在聚乙烯上。

以重量百分比计，保护套中的连续玄武岩纤维：18%~24%，玻璃纤维：3%~6%，碳纤维：4%~15%，聚乙烯：58%~75%。

以重量百分比计，加强筋中的连续玄武岩纤维：35%~48%，玻璃纤维：2%~8%，碳纤维：6%~12%，树脂基体：37%~62%。

所述树脂基体为酚醛树脂、聚氯乙烯树脂或者两者的混合树脂。

在加强筋中，连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上的分布形式为：三角形分布、圆形分布或者环形分布。

所述三角形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维各自分布在三角形的三个点上。

所述圆形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维位于圆心位置，玻璃纤维和碳纤维间隔分布在圆弧上。

所述环形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维呈环状分布，连续玄武岩纤维位于最里层，玻璃纤维位于中间层，碳纤维位于最外层。

本发明具有以下优点：