一种轻型水下光电综合缆的设计与制造.pdfVIP

第4期 一种轻型水下光 电综合缆的设计与制造 一 种轻型水下光电综合缆的设计与制造 赵建波 (中国电子科技集团公司第八研究所 淮南 232001) [摘 要] 目前，水下光 电综合缆的应用范围越来越广，对其性能的要求也越来越高，尤其是对 连续生产长度和横 向水密性能提 出了更高的要求。结合一种轻型水下光 电综合缆的设计与制造 ， 重点探讨 了如何进行结构设计，调整生产工艺，以使该水下光电综合缆具有大长度生产、稳定性高、 较好的横 向水密性能以及轻型化等特点。 [关键词] 轻型化；光电综合缆；水下；横向水密性能；大长度；光单元；电力传榆单元；绝缘导线 1 引言 2 性能要求 水下通信中最早采用通信电缆进行信号传输，一 根据用户要求，该光电综合缆将应用于水下远距 般是将通信 电缆与电力线复合。这种方式存在着信 离测量系统。因系统的特殊性，对其关键的光电传输 号电缆本身的趋肤效应和 电磁感应对信号的双重影 部分提出了非常严格的要求。尤其在制造段长、纵向 响，产生较为严重的噪音影响信号的采集。 渗水、横向渗水性能、光性能、电性能和机械性能等方 要想彻底解决这一问题 ，需要设计非常完美的屏 面，提出了较高的硬性指标，以保证该缆在远距离测 蔽保护方案。但方案越完美 ，越会导致光电综合缆的 量系统中无中间接续，便于缆船布放和回收，满足水 整体外径变大，进而使重量增加，不利于线缆水下布 下环境使用。其具体性能指标如表 l所示。 放。光纤通信传输彻底解决了这一难题。 就现阶段而言，有两种复合方式。一种是将光纤 表 1 水下光电综合缆的性能指标 通信作为主要的信号传输方式，只需将原先的电信号 序号 项 目 要 求 单元转换为光单元，因为光纤通信传输最大的两个优 1 制造段长 2Okm 点是重量轻、不受 电磁干扰，因此不需要再进行屏蔽 2 纵向、横向耐水压 2．5MPa(横向渗水不大于20m) 保护，从而大大减小了光电综合缆的外径，降低了综 3 导线绝缘 电阻 2000M ·km 合缆的重量。另一种是将光纤通信作为备选的信号 4 导线耐电压 1000V(AC，50Hz)，1min不击穿 采集方式 ，这样做是出于两种考虑，一是原有的设备 5 光性能 Ot≤O．22da／km(@1550nin) 接 口就是电信号接口，另外就是单纯地将光纤作为备 ot≤O．35,m ／kni(@1310nm】 份使用。这种方式综合了电信号单元、光单元和电力 6 工作拉伸负荷 8kN 传输单元等，可应用于较为复杂的系统。但因综合缆 7 抗侧压 20o0N，l0omill 较为复杂，制造长度受限，一般仅为 1～3km。 本文将重点介绍一种光单元作为主要信号采集 3 结构设计与重要工序 方式的水下光电综合缆。采用了较为成熟的生产工 3．1 光单元设计 艺和创新性 的设计理念 ，单根制造长度达到 了 光单元采用材质较轻的聚对苯二甲酸丁二醇酯 20km 。 (PBT)松套管结构。PBT松套管结构的设计一般涉 这种缆性能稳定、制造过程无风险，另外还具有 及到壁厚和余长两个部分。壁厚设计与松套管可能 水密性能好、轻型化等特点。 遭受的外部压力有关。松套管所遭受的外部压力有 侧压力和周向压力两种(见图1)，通常其遭受的是侧