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CN111192712A - 一种用于高寒地区的高抗拉强度的耐磨同轴电缆 - Google Patents

一种用于高寒地区的高抗拉强度的耐磨同轴电缆 Download PDF

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CN111192712A
CN111192712A CN202010106301.8A CN202010106301A CN111192712A CN 111192712 A CN111192712 A CN 111192712A CN 202010106301 A CN202010106301 A CN 202010106301A CN 111192712 A CN111192712 A CN 111192712A
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insulating layer
conductor
cable
tensile
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CN202010106301.8A
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孙友宏
张楠
刘辉
帕维尔达拉拉伊
范晓鹏
王婷
李冰
王如生
杨阳
宫达
洪嘉琳
刘昀忱
刘安
陈艳吉
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Jilin University
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Jilin University
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Abstract

本发明公开了一种用于高寒地区的高抗拉强度的耐磨同轴电缆，包括内导体、内绝缘层、外导体、外绝缘层、密封护套层、抗拉增强层和外保护层；内导体为电缆最内层；内导体外为内绝缘层，用以内外层导体间的绝缘，内绝缘层外为外导体，外导体外为外绝缘层，外绝缘层包覆在外导体上，外绝缘层提供电缆整体与外部绝缘隔离；外绝缘层外为密封护套层，密封护套层外为抗拉层，抗拉层外是外保护层。与现有电缆相比，本发明的电缆结构保证了电缆在高寒地区针对吊挂使用及电缆缠绕摩擦工况下的安全使用，具有耐低温性能好、抗拉强度大、防水性好、载流能力大、高电压供电绝缘性能好等特点。

Description

一种用于高寒地区的高抗拉强度的耐磨同轴电缆
技术领域
本发明涉及一种用于极地等高寒地区吊挂作业用高抗拉强度的耐磨同轴电缆，属于极地工程装备技术领域。
背景技术
极地冰盖深层及冰下水环境的探测对认知极地冰下环境、探索冰盖运动机理、研究极地冰下地质构造有着重大的意义。由于极地地区十分遥远，运输不便，加之极地冰盖不同于陆地表面，重型设备无法安全稳定工作，故在进行极地钻探以及冰下湖探测过程中，无法使用钻杆等器具，需利用电缆将钻具进行吊挂，通过机械、热融、热水等方式向冰盖进行钻进。极地钻探设备需要通过一种电缆向孔内钻机提供电力，同时电缆还要起到了吊挂钻具的作用。这就需要电缆要有较强的抗拉性能、低温工作性能以及可承载较大电流和较高电压耐压性能。传统电缆无法同时满足上述诸项要求。因此有必要提出一种新的能够在高寒地区使用，具有耐低温、高抗拉强度、承载大电流、高电压，并且表面高耐磨性特性的新型电缆技术方案，已解决上述问题。
发明内容
本发明的目的提供一种用于高寒地区的高抗拉强度的耐磨同轴电缆，本发明耐低温、抗拉强度高、承载电流大、高电压、外表面耐磨。
本发明包括内导体、内绝缘层、外导体、外绝缘层、密封护套层、抗拉增强层和外保护层；
内导体为电缆最内层，内导体采用多股镀银铜线绞合，结构为37根直径为0.21mm的镀银铜线；内导体外为内绝缘层，用以内外层导体间的绝缘，内绝缘层采用耐低温能承受长期高压的聚四氟乙烯材质，厚度0.7mm；内绝缘层外为外导体，外导体采用多股镀银铜丝编织，形成网状导体结构，采用16锭，每锭5根，每根直径0.15mm镀银铜丝；外导体外为外绝缘层，外绝缘层包覆在外导体上，外绝缘层采用低密度聚乙烯挤出，外绝缘层提供电缆整体与外部绝缘隔离，厚度0.25mm；外绝缘层外为密封护套层，密封护套层采用耐寒聚氨酯，厚度0.35mm，该材料可满足与其它电缆连接时，接头进行硫化密封处理，保证电缆整体防水性，同时耐低温聚氨酯可满足在电缆在高寒地区的安全使用；密封护套层外为抗拉增强层，抗拉增强层采用高强度芳纶双向螺旋束绞铠装，铠装层厚度0.65mm，以提高电缆在吊挂设备作业时的抗拉强度；抗拉增强层外是外保护层，外保护层采用锦纶纤维紧密编织，层厚度0.2mm，保护电缆在缠绕及摩擦工况状态下工作的安全性。
本发明的有益效果：
与传统电缆相比，本发明保证了电缆在高寒地区针对吊挂使用及电缆缠绕摩擦工况下的安全使用，耐低温性能好、抗拉强度大、防水性好、载流能力大、高电压供电绝缘性能好。
附图说明
图1为本发明的截面图。
图中：1-内导体；2-内绝缘层；3-外导体；4-外绝缘层；5-密封护套层；6-抗拉增强层；7-外保护层。
具体实施方式
本发明提供一种用于高寒地区的高抗拉强度的耐磨同轴电缆，用于极地等高寒地区冰层热融钻进钻具吊挂及供电。电缆整体结构采用同轴设计，在受拉力作用的情况下，可以保持电缆整体外形不会扭曲变形，保持很好的圆形截面，从而保证其机械和电力性能。
如图1所示，本发明包括内导体1、内绝缘层2、外导体3、外绝缘层4、密封护套层5、抗拉增强层6和外保护层7；内导体1为电缆最内层；内导体1外为内绝缘层2，用以内外层导体间的绝缘，内绝缘层2外为外导体3，外导体外3为外绝缘层4，外绝缘层4包覆在外导体3上，外绝缘层4提供电缆整体与外部绝缘隔离；外绝缘层4外为密封护套层5，密封护套层5外为抗拉增强层6，抗拉增强层6外是外保护层7。
如图1所示，电缆最内层为内导体1，作为单相供电火线，由37根直径为0.21mm的镀银铜丝绞合而成，导体截面积为1.28mm2，常温下，可有效载流15A，电阻≤14Ω/km；
内导体外侧为内绝缘层2，内绝缘层2采用耐低温能承受长期高压的聚四氟乙烯材质，可在极地等高寒低温环境中使用，同时可保证在30MPa静水压力下部渗漏，保持良好的绝缘性能，层厚0.7mm，工作耐压2500V AC；
内绝缘层2外为外导体3，外导体3采用多股镀银铜丝编织，形成网状导体结构，采用16锭，每锭5根，每根直径0.15mm镀银铜丝，外导体截面积为1.41mm2，常温下，同内导体1一样可有效载流15A，电阻＜14Ω/km；
外导体3外侧为外绝缘层4，外绝缘层4采用低密度聚乙烯挤出，包覆在外导体上，提供电缆整体与外部绝缘隔离，厚度0.25mm；
外绝缘层4外为密封护套层5，密封护套层5采用耐寒聚氨酯，厚度0.35mm，该材料可满足与其它电缆连接时，接头进行硫化密封处理，保证电缆整体防水性，同时耐低温聚氨酯可满足在电缆在高寒地区的安全使用；
密封护套层5外为抗拉增强层6，抗拉增强层6采用高强度芳纶双向螺旋束绞铠装，铠装层厚度0.65mm，以提高电缆在吊挂设备作业时的抗拉强度，有效抗拉强度(破断力)≥10kN；
抗拉增强层6外是外保护层7，外保护层7采用锦纶纤维紧密编织，层厚度0.2mm，保护电缆在缠绕及摩擦工况状态下工作的安全性。由于内绝缘层采用耐低温的聚四氟乙烯，密封护套层采用耐寒聚氨酯，所以电缆可在低温-40℃下使用，储存温度可达到-60℃。
与现有电缆相比，本发明的电缆结构保证了电缆在高寒地区针对吊挂使用及电缆缠绕摩擦工况下的安全使用，具有耐低温性能好、抗拉强度大、防水性好、载流能力大、高电压供电绝缘性能好等特点。

Claims (2)

1.一种用于高寒地区的高抗拉强度的耐磨同轴电缆，包括内导体(1)、内绝缘层(2)、外导体(3)、外绝缘层(4)、密封护套层(5)、抗拉增强层(6)和外保护层(7)；
内导体(1)为电缆最内层；内导体(1)外为内绝缘层(2)，用以内外层导体间的绝缘，内绝缘层(2)外为外导体(3)，外导体外(3)为外绝缘层(4)，外绝缘层(4)包覆在外导体(3)上，外绝缘层(4)提供电缆整体与外部绝缘隔离；外绝缘层(4)外为密封护套层(5)，密封护套层(5)外为抗拉层(6)，抗拉层(6)外是外保护层(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于高寒地区的高抗拉强度的耐磨同轴电缆，其特征在于：
所述的内导体1采用多股镀银铜线绞合，结构为37根直径为0.21mm的镀银铜线；
所述的内绝缘层2采用耐低温能承受长期高压的聚四氟乙烯材质，厚度0.7mm；
所述的外导体3采用多股镀银铜丝编织，形成网状导体结构，采用16锭，每锭5根，每根直径0.15mm镀银铜丝；
所述的外绝缘层(4)采用低密度聚乙烯挤出，厚度0.25mm；
所述的密封护套层(5)采用耐寒聚氨酯，厚度0.35mm；
所述的抗拉层(6)采用高强度芳纶双向螺旋束绞铠装，铠装层厚度0.65mm；
所述的外保护层(7)采用锦纶纤维紧密编织，层厚度0.2mm。
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