专利名称：多功能水下拖缆的制作方法
多功會泳下拖缆
狱领域
本发明涉及一种具备输水、导电、拖拉的多功會Mc下ffiil。
背景駄
目前常见拖ig^驢钢丝缆和f驟缆两种。沿岸比较浅的海区， 一般使用钢丝缆。
i^^I丝缆便于甲fch的操作，其负荷能力取决于内部增强芯的尺寸。,电IOT于较 深的海区。 一般微电缆具有两层反方向螺旋绕成的鍋套。f鹏可以水密，也可以 不水密，fi離的材料来决定。不管牵,是否水密，电缆必须有绝缘层*^0
海洋环鄉测是海洋科学研究、资源开凝佣和环境微与管理的基础。目前环境 污染问题日,重，海洋水质与生态环驗数的1^^I^测与分析狱成为研究的重 点。目前，海洋水质污染现场在线监测技术主SW两个^M方向， 一个是化学传ii^， 另一个是"水下微型实验室"法。化学传麟能实现鹏、原位检测，但化学传麟灵 鹏不够高，樹则项目^1>。 "7k下M实验室"提^M较快的技术方向。i^"^E海 水抽至i冰下仪器内进行测定，实现了现场在线监测。但"水下实验室法"又^^駄高, 精度低、脉实现困难等问题。
如将彩Jc系统搭i^7X下拖曳平台上，跟随拖曳平台进行波》試和定驗动，是完 M同皿深度的皿式遊卖采勤Jc样的可行的解决方案。但常用的水下拖纟1^具 拉和导电功能，不具备输水功能，成为采样技术的13页问题。
虽然美国 冈大学BURKE HALES设计了一种，于皿采样的拖缆。但是由 于中国近海大多水深较浅，拖曳系统需要會嫩ffl31，频繁的上升下降，因此拖曳系统受
力变ttaiS较快。而HALES设计的彩JC樾览，加5魅M:接与电缆,，在拖曳系统受
力变化时，加强缆与电缆会出现位移麟，4顿较长时间后会产生娃隐患；同时，外 层缠绕的防水层为，U水密要求，必乡M中间期赵IM有一定的缠g力。因此会l妙口 强M受拉力不均匀，影响縦棘拉能力。
发明内容
本发明的目的是樹共一种具备il7K、导电、拖拉的多功^7jC下拖缆，以^l隨已
有技术的妇JcT3i^彩Jc拖曳系统中应用的不足，在保iE^够纟艘和好的电气性能的基 础上，^i共一种7jc下3i^彩Jc系统的鄉览，特别^^i^拖曳平台上的ii^彩Jc系统使 用的一种内含输水管、具有导电和^^信号能力、抗拉5M高的拖缆。
本发明魏已有樾览的舰，具体^f实现的本发明的特征在于自中心對卜层 依次是il7K管、用于供％^ 通讯的电缆、以及防水套管与加强缆。
考虑到艇览的密封性和对内部结构的^r ， ^J:^加强i^卜面又^a有外防水套管。 考虑到克服电缆与ii7jc管相互健糊的问题，^m电i^卜覆设一层固结电纟細的电胶质--电缆固定胶质层。
本发明将ilr7jc、电传导和拖拉功倉,一体，制#同，丝缆或传统1驟缆的拖
曳缆。相比于美国f繊冈大学BURKE HALES设计的l^駐要不同在于
1. 在电觀夕卜增添电缆固定^M层，使ffffiil内导线排列爐固定，解决了拖 缆{顿中，电缆与^7jC管體滑动的问题。
2. 采用防水套管取代原来的尼龙防水层。
3. 加强缆在防7jC套管徵卜，减少了m过程中加强ll^电缆的磨损，提高了拖 缆的可靠性和^^a;加强缆在防水层外，不，龙防水层缠,擦力的 影响，加强1 受拉力更均匀，提高了加强纟1^相同材戯尺寸下的承拉能 力。
图1是本发明的拖缆断面结构示意图之一。 图2是本发明的拖缆断面结构示意图之二。 图3是本发明的膨JI断面结构示意图:tHo
其中1、输水管；2、电缆；3、防水套管；4、加强缆；5、外防水套管；6、电缆
固定l^。
如图1，本发明的基本结构是自中心對卜层依次为ii7jc管i、用于供toiyg通讯的
电缆2以及防水套管3和加强缆4。
如图2，作为另一 例，也作为纟^^jl的作用，又在加强缆4夕卜面CT有外防水 套管5。即^mt^卜层又是一耐磨的防水套管"^卜防水套管5。外防水套管5与防水套 管3材质相同。
如图3，考虑到电缆2与输水管1隨糊的问题，在电缆2的外层敷设电缆固定 驗层6，使得电缆内的24根铜导线排列健固定。即M)T水管1夕卜周均匀排列24根 铜导线会贼的电缆2;，电缆2夕曙设一层固结电缆的I^M层~电缆固定,层6， 其外是耐磨的防水套管3;防水套管3夕卜面是由芳伦纟书隹编帝,成的加强缆4。
输水管1专门M尼龙11材料，尼龙11材茅斗^t/理和化学'I4M最稳定的，耐磨损、 弯曲性也很好的尼;fet才料，朋龙11表面光滑，能防止生锈、结坭，耐化学腐蚀，4顿 *长，又尼龙11电阻极大可做为纟緣術OT。
加强缆4专门自凯夫拉(Kevlar)材料~~即芳纶纤维编织而成。芳纟仑纤维是一
种新型敲根合成維隹，具有超高^贼、高丰is和耐高温、耐酸耐碱、重量轻m良性
能其3驢是钢丝的5 6倍，纟鍾为钢丝或鹏辩佳的2 3倍，韧性鬆ra丝的2倍， 而Sfi仅为钢丝的1/5左右，在560度的，下也不分解。又芳沦纤维具有良好的绝缘性和ift^化性能。
下面结合附图和实施例对本发明的结构进fi^细说明。
实施例l:
如图3， ^i7K管1湖夕卜径10mm， 1.5咖的尼龙11管。其iffi弓雖为1.9Mpa， 断裂3驢为5.7Mpa，最小弯曲^g60mm。
电缆2是由均匀排列在输水管1周围的24根绝,导线乡贼。 导线为00.16mm Xll，额定电流2A，线间击穿电压500V。其中选取十五根导线，每五根为一组，共三 组，用于糊，制交流供电；余下的导鄉于傲俞鹏平台传S^和拖曳系^S制电 气的供电M^通讯。其中电缆固定I^M层6用来解决电缆2与辅冰管1皿滑动的问
题，使fwm内电缆排列錢固定。
防水套管3壁厚1.15mm，抗张强度〉10.4Mpa，断裂伸长率>300%，介电强度 》15.0KV/mm， 口勤K性0.4。防水套管3敏电缆2的外层，起至佩f磨和防水的作用。
凯夫拉(Kevlar )加强缆4工作3艘为2750daN，断裂3M为6420daN，线密度80Klex。 凯夫拉(Kevlar)加膨览4缠绕在防水套管3的夕卜层，以提高縱览的腿能力。
实施例2
本实施例与^M例1，只是在实施例1的基础上又在凯夫拉(Kevlar)加强缆4外， 再加上一层外防水套管5，这样可以更好的i^拖缆，提高其水密性能。
本发明乡劍了长时间的湖上和海上拖^^格i離，其耐压和抗拉等性倉浪好，输JC
管l的耐压和l!7jC性能良好，电缆2中的多股铜线能准确地将各种电气、控制言号fHr
到拖体。其中的主要参 口下
A、 #^|#性1)电压范围0 500Vdc; 2)电流0 8 A
B、 物理特性l)夕卜径18咖；2)最小弯曲^t570mm;
3)工作抗拉3M不小于2750daN，断裂3驢不小于6420daN。
权利要求
1. 一种多功能水下拖缆，其特征在于自中心至外层依次是输水管(1)、用于供电及数据通讯的电缆(2)以及防水套管(3)和加强缆(4)。
2、 如权利要求1所述的多功能水下拖缆，其特征在于上述加强缆(4) 外面又设置有外防水套管(5)。
3、 如权利要求1所述的多功能水下拖缆，其特征在于上述电缆(2) 的外层敷设电缆固定胶质层(6)。
4、 如权利要求1所述的多功能水下拖缆，其特征在于上述输水管(1) 选用尼龙11材料制成。
5、 如权利要求1所述的多功能水下拖缆，其特征在于上述加强缆(4) 选用芳纶纤维编织而成。
全文摘要
本发明涉及一种多功能水下拖缆，其特征在于自中心至外层依次是输水管、用于供电及数据通讯的电缆与防水套管和加强缆。考虑水下拖缆的密封性和对内部结构的保护，又在加强缆外面又设置有外防水套管。在电缆的外层敷设电缆固定胶质层。输水管选用尼龙11材料制成，加强缆选用凯夫拉材料编织而成。本发明将输水、电传导和拖拉功能集成一体，制成不同于钢丝缆或传统铠装缆的拖曳缆绳。即本发明为走航式连续采样系统，专门提供一种能够实时采集水样的拖缆，特别是搭载在拖曳平台上的连续采水系统使用的一种内含输水管、具有导电和传输信号能力、抗拉强度高的拖缆，以完成不同预定深度的走航式连续采集水样的任务或实现走航式、快速、在线的水质监测。
文档编号H01B7/14GK101281801SQ20081001619
公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月19日 优先权日2008年5月19日
发明者于凯本, 晟 官, 徐其成, 王岩峰, 范陈清 申请人:国家海洋局第一海洋研究所