[发明专利]一种系留缆绳的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，特别是一种系留缆绳的制作方法。

背景技术

目前，电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，而在世界范围内，中国电缆的总产值已超过美国，称为世界上第一大电线电缆生产国。伴随着中国经济的持续快速增长以及电力工业、数据通信业、城市轨道交通业等行业规模的不断扩大，电缆的需求量也将迅速增长，未来电线电缆还有巨大的发展潜力。

飞艇、系留气球等浮空器在军民用市场有广泛的应用前景，它的发展方兴未艾，使用领域越来越广泛，如在民用方面可用于旅游观光、空中广告、交通指挥等。系留电缆作为浮空器与地面联系的纽带，其特殊的工作环境，要求其兼具重量轻、耐侧压、抗拉强度高、耐雷击等特点。系留光电复合缆的功能是高空飞行器和地面设备之间的连接，承担着空中系统与地面之间信号的双向传输以及馈电任务，同时也起着拖拉空中平台的作用。可应用于军事、大气和环境监测、缉私等民用领域。

普通无人机受限于电池容量，滞空时间较短，系留无人机机动性强、悬停时间长。另外普通无人机由于电池供电限制了其结构大小，导致有效荷载小且无法长时间连续工作。系留无人机将无人机和系留综合缆绳结合起来实现的，系留无人机通过综合缆绳传输电能，亦可实现不限时空中悬停，系留无人机中系留电缆是其中一个关键部位。系留气球，作为一种浮空平台，可根据需求搭载不同类型的设备，实现环境监测、预警、电子对抗、侦察与监视、信息中继、超长波通信等多种功能，而且分辨率、灵敏度高、相对费用低、功效强、范围广，在各种民用和军事领域都有重要应用。作为系留气球与地面设备的唯一连接纽带，系留缆绳在整个系留气球系统中起着非常关键的作用，是整个系统的重要器件。实际应用中，气球需升至几百米甚至数公里的高空，通过缆绳与地面设备连接，处在复杂多变的气象环境中气球和系留缆绳构成了一个很好的“引雷体”。为了保证气球球体、球载设备及系留缆绳等的安全可靠，防止雷电损坏或干扰系统设备的正常工作、危及工作人员生命安全，必须对系留缆绳进行防雷设计。首先，现役系留缆绳中系留电缆居多，缆绳不仅要系留飞行器、馈电，还要传输电信号，这就使得缆绳体积大、重量较重、传输量小、抗电磁干扰能力较弱。其次，传统系留缆绳的疲劳寿命较短，在反复收放一定次数后，抗拉强度下降较大，缆绳可能断裂，造成飞行器逃逸。再次，传统缆绳环境适应性欠缺，可靠性不足，例如防雷击性能，在雷雨多发季节，系留系统的较容易被雷电击中，如无防雷击措施或防雷击措施不合理，系统将遭到破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种系留缆绳的制作方法，本发明减少缆绳附近电荷堆积的速度，从而减少护套被击穿的概率，抗拉强度高、耐雷击，将缆绳的雷击危害最小化，防止造成灾难性的后果；更适用于电力的传输，在缆绳受力时有良好的工作性能。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种系留缆绳的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、用拉丝机绞合多根镀银铜丝做导体，导体的绞合节距比为导体外径的10倍，绞合方向为S向；镀银铜丝中包括改进的石墨烯粉末，改进的石墨烯粉末通过以下方法制得：

a、将铝粉与稀土粉放入三维混料机中，在15-25°C下混合7-10个小时；

b、将步骤a制得的混合粉料和铜粉放入三维混料机中，在20-25°C下混合9个小时；

c、将步骤b得到的混合粉料、石墨烯粉体以及凝结剂按85:4:1的质量比放入到三维混料机中，常温下混合16小时候得到改进的石墨烯粉末；

步骤二、在导体外用高温螺杆挤出机挤包一层乙烯-四氟乙烯树脂作为绝缘层，制得屏蔽绝缘电缆；

步骤三、采用多根纤芯绞合成光缆纤芯，绞合节距比为导体外径的12倍，绞合方向为Z向；在光缆纤芯外包覆阻水层，在阻水层外绕包形成光缆屏蔽层从而制成光缆；

步骤四、采用行星笼式成缆机将芳纶、超高分子量聚乙烯、屏蔽绝缘电缆、光缆绞合成光电混合单元即制成缆芯，绞合节距为电缆外径的7倍，绞合方向为S向；

步骤五、制成缆芯后，在缆芯的外围采用多股铜线沿两个不同方向对称编织成泄雷层，泄雷层编织网包裹在缆芯的外围；

步骤六、在泄雷层外挤上加入炭黑的半导电聚乙烯护套，从而制得系留缆绳。

作为本发明所述的一种系留缆绳的制作方法进一步优化方案，所述芳纶在绞合前进行加捻、并丝、复捻的预处理。

作为本发明所述的一种系留缆绳的制作方法进一步优化方案，缆芯置于缆绳的中心位置。