一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆

专利摘要:
一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，本电力电缆的结构为：由三根线芯和填充绞合构成缆芯，缆芯外依次包覆第一绕包层、内护套、编织层和外护套；每根线芯的结构为自内而外依次是导体和线芯绝缘层；导体是船用第5种导体；所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成；所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成；所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成；所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层；所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成。本电缆具有良好的耐泥浆、耐腐蚀和耐撞击等性能,在长期泥浆环境下，依旧能有效的传输电能，使用安全。
公开号:CN214336399U
申请号:CN202120494224.8U
申请日:2021-03-03
公开日:2021-10-01
发明作者:沈淇；梁福才；李斌；凌国桢；狄洪杰
申请人:Jiangsu Shangshang Cable Group Co Ltd；
IPC主号:H01B7-18

专利说明:
[n0001] 本技术方案属于电缆技术领域，具体是适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆。
[n0002] 随着经济和技术的发展，海上交通也越发成熟，随之而来对海上电缆要求也越发的高。在海上，电力电缆需要其具有比一般电缆更好的结构性能，同时具有良好的耐泥浆、耐腐蚀和耐撞击等性能，在长期泥浆环境下，依旧能有效的传递电能。
[n0003] 长期处于耐泥浆环境中，电缆易腐蚀；电缆易浸入潮气，损伤绝缘，性能下降，易造成不可弥补的损失；考虑海流等自然灾害，电缆极易受到岩石的冲撞。
[n0004] 所以，处理具备橡皮绝缘电力电缆的一般功能/性能外，还需要电缆具有高强度、耐泥浆、耐腐蚀(海水腐蚀)、耐撞击(海流等造成冲撞岩石等)等性能特点优点，可用于近海能源领域的开发利用中，作为电力电缆使用。
[n0005] 这里的泥浆也称为钻井泥浆/钻井液，是指海上平台上使用的一种钻井流体，其中的添加物对电缆护套材料有不利影响。
[n0006] 为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种新的电缆，具体如下：
[n0007] 一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，本电力电缆的外径范围为32.0mm～36.5mm；本电缆的结构为：由三根线芯和填充绞合构成缆芯(绞合节径比不大于26)，缆芯外依次包覆第一绕包层、内护套、编织层和外护套；(对于泥浆环境来说，该结构使橡皮绝缘的线芯具有较强的抗撞击、抗拉伸、耐磨等优点)
[n0008] 每根线芯的结构为：自内而外依次是导体和线芯绝缘层；
[n0009] 所述填充为PP绳，缆芯的径向截面为圆形；
[n0010] 所述导体是船用第5种导体，导体是镀锡导体；导体的直径范围9.6mm～10.2mm
[n0011] 所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成，线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm，最薄处厚度不小于1.16mm，偏心度不大于30％；
[n0012] (上述结构的线芯具有良好的导电性能与柔软性，使橡皮绝缘电缆具有良好的柔性和弹性，对海底海流造成冲击等情况适应良好)
[n0013] 所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成，无纺布绕包带的标称厚度范围为0.18～0.22mm，无纺布绕包带的平均重叠率不小于25％，最小重叠率不小于20％；无纺布绕包带的绕包方向与线芯绞合方向相反；此结构使缆芯紧密、不松散。
[n0014] 所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成；内护套的平均厚度不大于1.95mm，最薄处厚度不小于1.16mm；
[n0015] 所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层；镀锡铜丝的直径范围为0.20～0.28mm，编织密度不小于81.8％；
[n0016] 所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成；外护套的平均厚度控制范围为1.1mm～1.63mm，最薄处厚度不小于0.84mm。
[n0017] 两层护套夹一层编织层，能够提高电缆抗拉性能，此结构降低了电缆的柔软性，为克服这些不利影响，需控制编织层编织密度。
[n0018] 本电缆结构具有高强度、耐泥浆、耐腐蚀、耐撞击等优点。抗张强度及断裂伸长率满足高强度的要求。外护套是热固性耐泥浆型护套结构提高了耐泥浆、耐腐蚀性能。本电缆的双护套及编织铠装结构以及铠装编织密度，可提高抗冲击性能。
[n0019] 作为优选方案，本电缆的结构：
[n0020] 本电缆的耐压为0.6/1kV。
[n0021] 对于该电缆，具体参数如下：
[n0022] 成缆绞合节径比不大于26：
[n0023] 导体的外径为9.9mm，构成导体的镀锡铜单丝的外径为0.4mm，导体是由镀锡铜单丝塑束绞构成，其中：股线的节径比是25～30，绞线内层节径比是15～20，绞线外层节径比是14～16；
[n0024] 第一绕包层的无纺布绕包带的标称厚度为0.2mm，宽度为30mm；无纺布绕包带的平均重叠率是25％。
[n0025] 铠装编织层的镀锡铜丝的直径为0.25mm，编织密度为81.8％。
[n0026] 本橡皮绝缘电力电缆在结构优化、材料优化、工艺、优化后,使电缆抗张强度、断裂伸长率、浸油后机械性能、浸溴化钙后机械性能等全部达到挪威NEK606标准要求，使电缆具有良好的耐泥浆、耐腐蚀和耐撞击等性能,在长期泥浆环境下，依旧能有效的传输电能，使用安全。
[n0027] 图1是本电缆的径向截面示意图；
[n0028] 图中：导体1、线芯绝缘层2、填充3、第一绕包层4、内护套5、铠装编织层6、外护套7。
[n0029] 下面结合具体实施方式对本技术方案进一步说明如下：
[n0030] 参考图1，本适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，本电力电缆的外径范围是32.0mm～36.5mm。本电缆的结构为：由三根线芯和填充3绞合构成缆芯(绞合节径比不大于26)，缆芯外依次包覆第一绕包层4、内护套5、编织层和外护套7；
[n0031] 每根线芯的结构为：自内而外依次是导体1和线芯绝缘层2；
[n0032] 所述填充为PP绳，缆芯的径向截面为圆形；
[n0033] 所述导体是船用第5种导体，导体是镀锡导体；
[n0034] 所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料(例如牌号为XJ-30C的绝缘料)构成，线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm，最薄处厚度不小于1.16mm，偏心度不大于30％；
[n0035] 所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成，无纺布绕包带的标称厚度范围为0.18～0.22mm，无纺布绕包带的平均重叠率不小于25％，最小重叠率不小于20％；无纺布绕包带的绕包方向与线芯绞合方向相反；
[n0036] 所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成；内护套的平均厚度不大于1.95mm，最薄处厚度不小于1.16mm；
[n0037] 所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层6；镀锡铜丝的直径范围为0.20～0.28mm，编织密度不小于81.0％；
[n0038] 所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成；外护套的平均厚度控制范围为1.1mm～1.63mm，最薄处厚度不小于0.84mm。
[n0039] 本例中：
[n0040] 内护套和外护套的护套料都是耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料(内护套牌号为FEW923，外护套牌号为FEW923)；
[n0041] 本例电缆的耐压等级为0.6/1kV。导体的外径为9.9mm，构成导体的镀锡铜单丝的外径为0.4mm，导体的绞合节径比为：股线25～30，内层15～20，外层14～16。线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm，最薄处厚度不小于1.16mm。
[n0042] 第一绕包层的无纺布绕包带的标称厚度为0.2mm，宽度为30mm；无纺布绕包带的平均重叠率为25％。内护套的平均厚度不大于1.95mm，最薄处厚度不小于1.16mm。
[n0043] 铠装编织层的镀锡铜丝的直径为0.25mm，编织密度为81.8％；
[n0044] 外护套的平均厚度为1.1mm～1.63mm，最薄处厚度不小于0.84mm。
[n0045] 相较于塑料绝缘电力电缆，橡皮绝缘电力电缆天然地具有很好的柔性和弹性，适用于一些频繁移动电缆以及电缆弯曲程度大的应用场所。本电缆再加以其它结构设计，使本电缆的设计符合挪威NEK606标准要求，可用于具有耐油、耐泥浆要求的海上钻井平台使用。
[n0046] 挪威NEK606标准要求：护套材料采用耐钻井液的SHF MUD材料，抗张强度和断裂伸长率相对于老化试样数值的变化率应不超过30％，体积膨胀率和重量增加应不超过30％。所有热固性护套电缆应能适应石油生产设备，耐油性能应符合IEC60092-360中SHF2要求。
[n0047] 本电缆综合考虑了耐油，耐泥浆的要求，并满足标准要求。
[n0048] 本例电缆经过检测，主要性能参数如下：
[n0049] 1.20℃导体电阻不大于0.393Ω/km，20℃绝缘电阻常数不小于3670MΩ˙km；
[n0050] 2.绝缘热延伸负载下最大伸长率不小于175％，冷却后永久伸长率不小于15％；
[n0051] 3.护套热延伸负载下最大伸长率不小于175％，冷却后永久伸长率不小于25％；(抗张，断裂伸长率可以反映强度)；
[n0052] 4.100℃，168h浸IRM902#油老化后，抗张强度变化率不大于40％，断裂伸长率变化率不大于40％，线性膨胀变化率不大于15％(耐油，抗张，断裂伸长率可以反映强度)；
[n0053] 5.100℃，168h浸IRM903#油老化后，抗张强度变化率不大于30％，断裂伸长率变化率不大于30％，体积膨胀变化率不大于30％，重量改变变化率不大于30％(耐油，抗张，断裂伸长率可以反映强度)；
[n0054] 6.70℃,56d浸溴化钙盐水(水基)老化后，抗张强度变化率不大于25％，断裂伸长率变化率不大于25％，体积膨胀变化率不大于20％，重量改变变化率不大于15％(可反映耐泥浆性能)；
[n0055] 7.70℃,56d浸Carbeo Sea(油基)老化后，抗张强度变化率不大于25％，断裂伸长率变化率不大于25％，体积膨胀变化率不大于20％，重量改变变化率不大于15％(可反映耐泥浆性能及强度)。

权利要求:
Claims (5)
[0001] 1.一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，本电力电缆的外径范围为32.0mm～36.5mm，其特征是结构为：
由三根线芯和填充绞合构成缆芯，绞合节径比不大于26，缆芯外依次包覆第一绕包层、内护套、编织层和外护套；
每根线芯的结构为：自内而外依次是导体和线芯绝缘层；
所述填充为PP绳，缆芯的径向截面为圆形；
所述导体是船用第5种导体，导体是镀锡导体；导体的直径范围为9.6mm～10.2mm；
所述线芯绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成，线芯绝缘层的平均厚度不大于1.40mm，最薄处厚度不小于1.16mm，偏心度不大于30％；
所述第一绕包层是由无纺布绕包带绕包构成，无纺布绕包带的标称厚度范围为0.18～0.22mm，无纺布绕包带的平均重叠率不小于25％，最小重叠率不小于20％；无纺布绕包带的绕包方向与线芯绞合方向相反；
所述内护套是由耐油低烟无卤阻燃电缆辐照护套料挤包构成；内护套的平均厚度不大于1.95mm，最薄处厚度不小于1.16mm；
所述编织层是镀锡铜丝编织构成的铠装编织层；镀锡铜丝的直径范围为0.20～0.28mm，编织密度不小于81.0％；
所述外护套是由耐油低烟无卤阻燃的辐照护套料挤包构成；外护套的平均厚度控制范围为1.1mm～1.63mm，最薄处厚度不小于0.84mm。
[0002] 2.根据权利要求1所述的适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，其特征是电缆的耐压为0.6/1kV。
[0003] 3.根据权利要求1所述的适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，其特征是所述导体的外径为9.9mm；导体是由镀锡铜单丝塑束绞构成，其中：股线的节径比是25～30，绞线内层节径比是15～20，绞线外层节径比是14～16。
[0004] 4.根据权利要求1所述的适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，其特征是第一绕包层的无纺布绕包带的标称厚度为0.2mm，宽度为30mm。
[0005] 5.根据权利要求1所述的适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆，其特征是铠装编织层的镀锡铜丝的直径为0.25mm，编织密度为81.8％。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120494224.8U|CN214336399U|2021-03-03|2021-03-03|一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆|CN202120494224.8U| CN214336399U|2021-03-03|2021-03-03|一种适用于泥浆环境的橡皮绝缘电力电缆|