[发明专利]一种船舶及海工平台用轻型变频软电缆及其制造方法

权利要求书

1.一种船舶及海工平台用轻型变频软电缆，其特征在于：包含主绝缘线芯、中性线芯、屏蔽层、铠装层和外护套，主绝缘线芯为三根并且其截面呈120度的瓦形，三根主绝缘线芯构成一个完整的环形套设在中性线芯的外侧，屏蔽层、铠装层和外护套由内向外依次套设在主绝缘线芯的外侧；所述主绝缘线芯和中性线芯均包含导体、半导电层、交联聚乙烯复合绝缘层，半导电层设置在导体外侧，交联聚乙烯复合绝缘层设置在半导电层外侧，其中导体采用铜包铝复合导体，半导电层采用半导电屏蔽料；所述主绝缘线芯和中性线芯还包含自粘层，自粘层设置在交联聚乙烯复合绝缘层的外侧，自粘层采用自粘橡胶；所述中性线芯的自粘层的外侧设置有凹凸纹路，主绝缘线芯的瓦形下侧内壁和两侧侧壁上设置有凹凸纹路；所述凹凸纹路采用条形的锯齿纹路、条形的波浪纹路、阵列的三棱锥纹路或阵列的四棱锥纹路，中性线芯和主绝缘线芯的相互接触的平面上的凹凸纹路相互啮合。

2.按照权利要求1所述的一种船舶及海工平台用轻型变频软电缆，其特征在于：所述主绝缘线芯的外侧设置有绕包层，绕包层采用低烟无卤隔氧带绕包在主绝缘线芯的外侧并且位于屏蔽层的内侧。

3.按照权利要求1所述的一种船舶及海工平台用轻型变频软电缆，其特征在于：所述屏蔽层采用引流线和铜塑复合带绕包而成，引流线采用退火镀锡铜软导体。

4.按照权利要求1所述的一种船舶及海工平台用轻型变频软电缆，其特征在于：所述铠装层由镀镍碳纤维编织而成。

5.按照权利要求1所述的一种船舶及海工平台用轻型变频软电缆，其特征在于：所述外护套采用低烟无卤阻燃耐泥浆橡胶护套料。

6.一种权利要求1-5任一项所述的船舶及海工平台用轻型变频软电缆的制造方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：拉丝、退火，铜包铝合金线经过拉丝机内渐变孔径的金刚石材质的高精度拉丝模具生产至Ф0.080～0.400mm直径的单线,将单丝通过经过500~600℃的烘箱进行高温退火软化，冷却、吹气烘干，卷绕至线盘上；

步骤二：束绞，将拉制好的铜包铝合金单丝束绞为0.5mm²～16mm²的导体单元，采用高速双扭绞线机，通过绞弓旋转将单丝绞合成束，绞合节径比为8～10倍，绞向左向，同时使用主动放线架进行放线，恒张力控制，张力设置10-15N；

步骤三：复绞、压型，将束绞单元复绞为25mm²～300mm²的导体，将束绞单元按照1+6+12+18正规绞合结构排列，绞合节径比为10～12倍，绞向与束绞单元保持一致，根据束绞单元的截面，按照20N/mm²设置张力，通过高聚晶材质的紧压模具，绞合出圆形导体，在紧压模具后设有压型装置，通过1对压轮将圆形导体压成120°瓦形状，经过牵引轮卷绕至线盘上；

步骤四：半导电、绝缘、自粘层挤出，利用高精度挤塑机对交联聚乙烯绝缘材料进行挤压熔融经挤出模具定型后均匀包覆在导体外面，导体在进挤出机头前表面涂覆一层半导电层，经涂覆后表面包覆绝缘层，再包覆一层自粘橡胶层，采用长径比为25的BM螺杆挤出，挤出温度为160℃～190℃，导体在绝缘包覆前在线进行高频感应加热；

步骤五：蒸汽交联，将生产后的绝缘线芯放置在密闭的蒸汽房中，蒸汽房内通入蒸汽，通过温度传感器自动控制蒸汽管道阀门，调节蒸汽进气量，保持温度在90℃～98℃，根据绝缘线芯截面大小设置交联时间；

步骤六：成缆，将主绝缘线芯放置在外层，中心放置中性线芯，调整主绝缘线芯角度，通过成缆并线模将绝缘线芯组合成圆形；

步骤七：编织，按照不同的电缆规格，选取合适的镀镍碳纤维在高速编织机上进行编织，编织覆盖密度≥88%；

步骤八：护套挤出，利用高精度挤橡机对低烟无卤阻燃耐泥浆橡胶护套料进行挤压熔融经挤出模具定型后均匀包覆在缆芯外面，同时通过蒸汽管道对护套层进行硫化，护套料的分子由线状结构转化为网状结构。