该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。

1.本技术涉及电线电缆技术领域，例如涉及一种岸电卷筒电缆。


背景技术：

2.近年来，国家陆续颁布法案保护长江流域生态环境，大力推广绿色港口、以及智能港口的概念，港口岸电系统应运而生，用于岸船连接用的卷筒电缆发挥着越来越重要的作用。舰船采用岸电不仅能够改善停靠城市的生态环境，降低成本，又能提高舰船轮机设备的使用寿命，岸电电缆在滚筒上收卷叠层，舰船进入港口后转动滚筒随之电缆被拉伸至港口接电箱，电缆进入工作状态，保证舰船正常供应。为了保证舰船停靠时电力供应的安全性和稳定性，电缆需具备耐卷绕、抗拉、耐刮磨、安全、以及防断芯等要求。
3.普通电缆因长期卷绕弯曲移动，线芯内部极易出现内部线芯的扭曲，导致电缆线芯变形，无法正常收卷至滚筒内；同时因军舰的特殊性，电缆需具备动力传输、信号控制、以及视频监控等多用途性能，监控线芯组的数量要比普通船舶更多，同时对于电缆外径的要求更加严格；在日常使用及训练过程中，电缆还要适应严苛的使用工况，电缆与舰船设备或地表接触需具备优异的耐磨性能。


技术实现要素：

4.本技术提供一种岸电卷筒电缆，解决缆芯易变形、以及断芯的问题，满足多用途性能要求，提高结构性和耐磨性能，并提高电缆的使用寿命。
5.本技术提供了一种岸电卷筒电缆，包括总缆芯和外护套，其中，总缆芯包括动力线芯、监控线芯组、接地线芯和光纤单元，三个动力线芯与监控线芯组两两相切排布，监控线芯组与三个动力线芯的中心间隙内穿设有抗拉填充条，三个接地线芯和光纤单元分别设置于监控线芯组与三个动力线芯的外缘间隙中；
6.外护套设置在总缆芯外并包覆总缆芯，外护套包括内护层和外护层，内护层上开设有榫眼，外护层上设置有伸入榫眼中的榫头，内护层和外护层形成榫卯结构。
附图说明
7.图1是本技术实施例提供的岸电卷筒电缆的结构示意图。
8.图中：
9.1-动力线芯；11-动力线芯导体；12-动力线芯包带；13-导体屏蔽；14-绝缘层；15-绝缘屏蔽；
10.2-监控线芯组；21-中心抗拉体；22-包裹层；23-监控线芯导体；24-导体绝缘；25-薄型无纺布包带；26-监控加强层；27-监控屏蔽；28-单层聚酯带；29-监控护套；
11.3-接地线芯；31-接地线芯导体；32-接地护套；
12.4-光纤单元；41-光缆；42-光纤加强层；43-光纤护套；
13.5-抗拉填充条；51-抗拉元件；52-抗拉护套；
14.6-外护套；61-包带层；62-内护层；63-外护层；64-防护层；65-榫眼；66-榫头。
具体实施方式
15.下面描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
16.在本技术的描述中，除非另有规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。可以根据实际情况理解上述术语在本技术中的含义。
17.在本技术的描述中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面结合附图并通过实施方式来说明本技术的技术方案。
18.请参阅图1所示，本实施例提供一种岸电卷筒电缆，包括总缆芯，总缆芯包括动力线芯1、监控线芯组2、接地线芯3和光纤单元4，总缆芯的中心穿设有抗拉填充条5，总缆芯外设置有外护套6。三个动力线芯1与监控线芯组2两两相切排布，监控线芯组2与三个动力线芯1的中心间隙内穿设有抗拉填充条5，三个接地线芯3和光纤单元4分别设置于监控线芯组2与三个动力线芯1的外缘间隙中，总缆芯外设置有外护套6，外护套6包括内护层62和外护层63，内护层62上开设有榫眼65，外护层63上设置有伸入榫眼65中的榫头66，形成榫卯结构。外护套6设置在总缆芯外并包覆总缆芯。
19.外护套6还包括包带层61，包带层61由半导电尼龙带疏绕于总缆芯的表面而成，且包带层61的绕包方向与总缆芯的成缆方向相反。
20.外护套6还包括设置于外护层63的表面的防护层64，防护层64采用尼龙材料。
21.外护套6包括包带层61、内护层62、外护层63和防护层64，包带层61绕包于总缆芯的表面，且绕包方向与总缆芯的成缆方向相反；内护层62与外护层63均采用低烟无卤阻燃橡皮材料，内护层62采用非硫化工艺成型，内护层62上开设有榫眼65，外护层63直接挤压成型于内护层62外，外护层63直接挤压成型于内护层62外，外护层63与内护层62形成一体。外护层63上设置有伸入榫眼65中的榫头66，外护层63与内护层62形成一体的榫卯结构；防护层64采用尼龙材料。
22.包带层61采用半导电尼龙带疏绕，总缆芯的成缆方向为右向，成缆节径比不应大于12，半导电尼龙带绕包方向为左向。
23.内护层62采用低烟无卤阻燃橡皮材料，该材料抗张强度≥12.5mpa，断裂伸长率≥300％，邵氏硬度≥85a，并采用120开放式挤橡设备生产，机身温度为85℃～95℃，生产速度为5m/min～8m/min，内护套橡皮采用非硫化工艺，特制的模套确保内护套表面出现凹槽，形成榫眼65；外护层63采用低烟无卤阻燃橡皮材料，并采用90+120连硫设备生产，机身温度为
90℃～105℃，生产速度为4m/min～6m/min，管道蒸汽温度≥170℃，管道压力为8.00bar～10.0bar，外护层63选用挤压式模芯模套，确保进入每个内护层62的榫眼65中形成榫头66，形成榫卯结构。
24.由此，对内部线芯形成较强的包裹力，避免卷绕过程中因线芯拱起出现的导体断芯，同时该设计减少纤维丝编织工序，降低成本，提高生产效率。
25.防护层64采用尼龙材料，该材料抗张强度≥70.0mpa，邵氏硬度高达≥60d，并采用120挤塑机生产，机身温度控制在220℃～240℃，生产速度控制在12.5～15.0m/min，护套厚度≥0.8mm，确保护层表面光滑、圆整、色泽基本均匀、以及表面和断面无可见气孔，通过强度大、以及硬度高等特性提高电缆的耐磨性能。
26.本实施例的总缆芯中，三个动力线芯1与监控线芯组2两两相切排布，抗拉填充条5设置于监控线芯组2与三个动力线芯1的中心间隙中，三个接地线芯3和光纤单元4分别设置于监控线芯组2与三个动力线芯1的外缘间隙中。动力线芯1和监控线芯组2的外径相同，接地线芯3和光纤单元4的外径相同，由此形成更为稳定的对称结构，且减小缆线外径。
27.动力线芯1包括多个绞合的动力线芯导体11，动力线芯导体11外绕包有动力线芯包带12，动力线芯包带12外依次设置有三层共挤的导体屏蔽13、绝缘层14与绝缘屏蔽15，导体屏蔽13与绝缘屏蔽15均采用半导电材料，绝缘层14采用三元乙丙橡皮材料。
28.动力线芯导体11采用5类镀锡软铜丝并正规绞合，中心采用与股线外径相同的凯夫拉纤维绳，提高电缆的抗拉性能，束绞节径比≤20，复绞绞向均为左向，内层节径比≤16，最外层绞合节径比≤10；动力线芯包带12采用一层半导电尼龙带，标称厚度为0.10mm，绕包方向为右向，搭盖率控制在20％～25％；导体屏蔽13、绝缘层14与绝缘屏蔽15采用三层共挤结构，导体屏蔽13与绝缘屏蔽15均采用半导电材料，标称厚度为0.7mm，绝缘层14采用三元乙丙橡皮材料，标称厚度为3.4mm；绝缘线芯采用90+120连硫挤橡设备生产，机身温度为75℃～85℃，生产速度为6m/min～10m/min，气压为9.0bar～11.5bar。
29.抗拉填充条5包括抗拉元件51，抗拉元件51采用多个镀锌航空钢丝绳绞合而成，抗拉元件51外设置有抗拉护套52，抗拉护套52采用半导电材料。
30.抗拉元件51采用镀锌航空钢丝绳，钢丝绳采用1+6绞合结构，绞合节径≤20，直径约为3.0mm，钢丝绳外观绞合紧密不松散，钢丝绳破断力≥7.5kn；抗拉护套52采用半导电材料，标称厚度为3.5mm，并采用65连硫机进行挤制，机身温度为75℃～85℃，生产速度为8～12m/min，气压为6.5～8.0bar。控制连硫管道的温度和压力，使抗拉填充条5处于半硫化状态，因总成缆采用0+4结构，中心空隙较大，半硫化填充条受挤压将中心空隙填充满。
31.监控线芯组2包括中心抗拉体21，中心抗拉体21的内芯采用凯夫拉纤维抗拉材料，内芯表面设置有三元乙丙抗压橡皮材料的包裹层22，中心抗拉体21外逐层环绕有多个监控线芯并绞合成缆，监控线芯包括多个绞合的监控线芯导体23，监控线芯导体23外挤包有导体绝缘24，导体绝缘24采用乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene-tetra-fluoro-ethylene，etfe)材料，最外层监控线芯外绕包有薄型无纺布包带25，薄型无纺布包带25外编织有监控加强层26，监控加强层26外编织有监控屏蔽27，监控屏蔽27外绕包有单层聚酯带28，单层聚酯带28外设置有监控护套29，监控护套29采用抗压型半导电材料。
32.中心抗拉体21的内芯采用1股20000d凯夫拉纤维抗拉材料，外径约1.5mm，包裹层22采用三元乙丙抗压橡皮材料，该材料抗张强度≥10.0mpa,硫化冷却后邵氏硬度高达85a，
标称厚度为2.2mm，并采用65连硫机进行挤制，机身温度控制在80℃～95℃，生产速度为8m/min～12m/min，气压为9.0bar～11.5bar；监控线芯导体23采用5类镀锡软铜丝，中间采用直径为0.7mm的航空钢丝绳，钢丝绳外绞合6股铜导体，形成1+6正规绞合结构，提高监控线芯的抗拉性能；导体绝缘24采用etfe材料，该材料抗张强度≥15.0mpa,邵氏硬度高达95a，并采用30+50挤塑机生产，标称厚度为0.4mm，螺杆挤出温度为225℃～235℃，眼膜温度达240℃，生产速度为8m/min～12m/min，确保绝缘层24外观圆整光滑；薄型无纺布包带25采用一层厚度为0.1mm的薄型无纺布，监控线芯组2含有24根监控线芯，监控线芯采用9+15排列结构，成缆方向为右向，成缆节径比不应大于12，薄型无纺布的绕包方向为左向，搭盖率控制在25％～30％之间；监控加强层26采用400d凯夫拉纤维材料编织而成，该结构采用24锭立式编织机，每锭采用2根400d凯夫拉纤维，编织密度控制25％～35％之间；监控屏蔽27采用镀锡铜丝，该结构采用24锭编织机编织，单丝直径为0.20mm，编织密度≥82％；单层聚酯带28的厚度为0.05mm，宽度范围为20mm～30mm，绕包搭盖率为25％～35％；监控护套29采用抗压型半导电材料，门尼指数≤50，标称厚度为1.0mm，使监控线芯组2的外径与动力线芯1的外径保持相同，并采用90+120连硫机进行挤制，机身温度控制在80℃～95℃，生产速度为8m/min～12m/min，气压为9.0bar～11.5bar，确保护层表面圆整光滑、无气孔。
33.接地线芯3包括多个绞合的接地线芯导体31，接地线芯导体31外设置有接地护套32，接地护套32采用抗压型半导电材料。
34.接地线芯导体31采用5类镀锡软铜丝，并采用正规绞合工艺(1+6)，中心采用与股线外径相同的凯夫拉纤维绳，束绞节径比≤20，股线节径比≤16，确保电缆移动弯曲时能与动力线芯1共同受力；接地护套32采用抗压型半导电材料，门尼指数≤50，标称厚度为1.9mm，并采用65连硫机进行挤制，机身温度控制在80℃～95℃，生产速度为8m/min～12m/min，气压为9.0bar～11.5bar，确保护层表面圆整光滑、无气孔。
35.光纤单元4包括光缆41，光缆41外编织有光纤加强层42，光纤加强层42外设置有光纤护套43，光纤护套43采用抗压型半导电材料。
36.光缆41采用om1系列芯径为62.5um的g.651移动类多模光纤，其非金属中心管采用400d芳纶丝纤维绳，外套低烟无卤聚烯烃材料，保证抗拉性，避免其他线芯的挤压；光纤加强层42采用400d凯夫拉纤维材料编织而成，并采用24锭立式编织机，每锭采用2根400d凯夫拉纤维，编织密度控制在25％～35％；光纤护套43采用抗压型半导电材料，门尼指数≤50，护层标称厚度为1.0mm，并采用65连硫机进行挤制，机身温度控制在80℃～95℃，生产速度为8m/min～12m/min，气压为9.0bar～11.5bar，确保护层表面圆整光滑、无气孔。
37.综上，本技术提供的岸电卷筒电缆的效果为：
38.(1)总缆芯进行特殊的结构排列设计，并增加抗拉元件51，有效解决断芯、以及变形等问题；
39.(2)三个动力线芯1与监控线芯组2的外径相同，接地线芯3和光纤单元4的外径相同，并以抗拉填充条5为中心对称分布，受力均匀，结构稳定，能有效降低电缆外径，缩小滚筒尺寸，提高舰船空间利用率；
40.(3)添加抗拉、且耐卷绕的光纤单元4，具备远程操控的性能，提高舰船智能化程度；
41.(4)双护层采用榫卯结构，提高了护套对内部线芯的压紧程度，且防护层64能有效
防止电缆与地表、以及舰船部件的磕碰，提高电缆的耐磨性能。