Водостойкий кабель/Водонепроницаемый кабель/Погружной кабель Введение

Водонепроницаемый кабель является важным компонентом гидролокационного оборудования. По способу герметизации он делится на поперечный водонепроницаемый кабель и продольный водонепроницаемый кабель. Продольный водонепроницаемый кабель использует водоблокирующий клей или вспенивающуюся водоблокирующую ленту для замедления скорости потока внутри кабеля при повреждении оболочки, тем самым повышая надежность использования оборудования. Традиционные водонепроницаемые кабели герметизируются водоблокирующей пастой. После того, как водоблокирующая паста затвердевает при комнатной температуре, компоненты плотно соединяются, образуя единое целое для достижения эффекта водоблокировки.

Водонепроницаемый кабель является важным компонентом гидролокационного оборудования. По способу герметизации он делится на поперечный водонепроницаемый кабель и продольный водонепроницаемый кабель. Продольный водонепроницаемый кабель использует водоблокирующий клей или вспенивающуюся водоблокирующую ленту для замедления скорости потока внутри кабеля при повреждении оболочки, тем самым повышая надежность использования оборудования. Традиционные водонепроницаемые кабели герметизируются водоблокирующей пастой. После того, как водоблокирующая паста затвердевает при комнатной температуре, компоненты плотно соединяются, образуя единое целое для достижения эффекта водоблокировки.

История развития водостойкого кабеля/водонепроницаемого кабеля/погружного кабеля

С быстрым развитием судостроительной промышленности и подводных судов, существуют не только требования к поперечной водонепроницаемости для морских кабелей, но и требования к продольной водонепроницаемости. В то же время, чтобы получить слабые подводные акустические сигналы в условиях помех океана, кабель должен иметь хорошие характеристики малошумности. Водонепроницаемые малошумные кабели внесут важный вклад в развитие подводных кабелей и подводной акустики.

Существует множество разновидностей продольных водонепроницаемых кабелей, включая телефонные кабели с пластиковой изоляцией, заполненные гипсом, водонепроницаемые кабели, заполненные порошком, водонепроницаемые кабели с водонепроницаемыми стеновыми конструкциями и т. д. В начале 1960-х годов Соединенное Королевство начало опытное производство заполненных кабелей. С 1967 года все кабели для электропроводки Британского главного управления почты и телекоммуникаций были оснащены заполненными кабелями. В конце 1960-х годов Соединенные Штаты начали производить заполненные кабели в двух крупных департаментах, Bell Laboratories и Essex Company, и расширили их применение в прямых подземных кабелях. К 1977-1978 годам заполненные кабели составляли 100% прямых подземных кабелей. Некоторые другие капиталистические страны, такие как Япония и Западная Германия, также придавали большое значение разработке водонепроницаемых реле.

В Китае также есть несколько разновидностей продольных водонепроницаемых кабелей. Наша компания разработала высокопрочные радиочастотные кабели из облученного полиэтилена 900# —2 и полностью заполненные полиэтиленом продольные герметичные кабели. Установки Brother также имеют кабели, заполненные вазелином. Эти кабели направлены на решение проблем продольных утечек и влагонепроницаемости кабелей.

Структура водонепроницаемого кабеля/водонепроницаемого кабеля/погружного кабеля

• Проводник: многопроволочный тонкожильный скрученный, устойчивый к изгибу сверхтонкий провод из бескислородной меди/луженый медный провод, соответствующий основным международным стандартам, таким как IEC60228, EN, UL и т. д.
• Изоляция: ПЭ, ПУР, ТПЭ и другие материалы
• Жила провода: черные цифры и белые цифры, более 3 жил с желто-зеленым заземляющим проводом (желто-зеленый опционально)
• Структура: антискручивающее наложение или сгруппированные витые пары + заполнение зазоров многовитковой парой
• Внутренняя оболочка: модифицированная внутренняя оболочка с низкой вязкостью и высокой прочностью на выдавливание (опционально)
• Внутри: линия видеоэкрана, линия связи и т.д. могут быть добавлены в соответствии с потребностями заказчика.
• Экранирование: плетеная экранирующая проволока из луженой медной проволоки, плотность > 80%
• Материал оболочки: полиэфирный полиуретан/обычный полиуретановый материал и т.д.
• Цвет оболочки: черный/серый/оранжевый/желтый, также можно выбрать по индивидуальному заказу.

Причина, по которой водостойкий кабель может сохранять свои электрические характеристики и механическую целостность во влажных или подводных средах, заключается в основном в их специальном выборе материала и структурном проектировании. Ниже приведены основные материалы, из которых состоят водонепроницаемые кабели, и их соответствующие функции:

Материалы внешней оболочки водостойкого кабеля/водонепроницаемых кабелей/погружных кабелей

Поливинилхлорид (ПВХ):

ПВХ — это распространенный материал внешней оболочки, который широко используется из-за его относительно низкой цены, хорошей износостойкости и устойчивости к погодным условиям. Однако для применений, требующих более высокой водонепроницаемости, ПВХ может оказаться не лучшим выбором.

Polyurethane (PU)cable:

Внешняя оболочка из полиуретана обладает лучшей износостойкостью и маслостойкостью и подходит для случаев, когда требуется более высокая механическая прочность и химическая стойкость.

Cross-linked polyethylene (XLPE)cable:

XLPE — это полиэтиленовый материал, полученный путем химической сшивки, обладающий повышенной термостойкостью и электроизоляционными характеристиками, подходящий для применения в условиях высоких температур и давления.

Материалы изоляционного слоя водостойкого кабеля

Thermoplastic rubber (TPR)cable:

TPR — это материал с хорошей эластичностью и гибкостью, подходящий для изготовления изоляционного слоя кабелей и способный обеспечить хороший эффект электроизоляции.

Кабель из термопластичного полиуретанового эластомера (ТПУ):

Термопластичный полиуретановый эластомер (ТПУ) можно разделить на полиэфирный и полиэфирный типы в зависимости от молекулярной структуры, а также на литьевые, экструзионные, выдувные и т. д. в зависимости от метода обработки.

Термопластичный эластомер (ТПЭ):

TPE обладает превосходной устойчивостью к старению и мягкостью и подходит в качестве изоляционного материала для водонепроницаемых кабелей, особенно в случаях, когда требуется частый изгиб.

Фторопласт (например, FEP, PTFE):

Фторопласт является идеальным материалом для изготовления высокоэффективной водонепроницаемой кабельной изоляции благодаря своей превосходной химической стойкости, термостойкости и отсутствию водопоглощения, особенно для применения в экстремальных условиях.

Водостойкий кабель/Водонепроницаемый кабель Материал водонепроницаемого слоя

• Водонепроницаемая лента: Внутри кабеля вокруг проводника обычно наматывается слой водонепроницаемой ленты, чтобы предотвратить проникновение влаги в кабель.
• Водонепроницаемый заполнитель: некоторые кабели заполняют зазоры водонепроницаемым клеем или смазкой для дальнейшего улучшения водонепроницаемого эффекта.
• Водонепроницаемое покрытие: на поверхность кабеля наносится слой водонепроницаемого покрытия, который эффективно предотвращает проникновение влаги.

Материал водонепроницаемого экранирующего слоя кабеля

• Металлическая оплетка: использование металлической оплетки в качестве экранирующего слоя может не только улучшить помехозащищенность кабеля, но и повысить его механическую прочность.
• Алюминиевая фольга или медная фольга: в некоторых случаях к слою изоляции добавляется слой алюминиевой фольги или медной фольги в качестве экранирующего слоя для улучшения характеристик электромагнитной совместимости (ЭМС).

Водостойкие материалы для армирования кабеля

• Броня из стальной проволоки: для применений, требующих дополнительной механической защиты, например, для подводных кабелей, используется броня из стальной проволоки для повышения прочности кабеля на растяжение и сопротивления сжатию.
• Материалы, армированные волокном: Материалы, армированные волокном (например, арамидные волокна), также могут использоваться для повышения механической прочности кабеля, когда металлическая броня не требуется.

Водонепроницаемые кабельные соединения и клеммные материалы

• Водонепроницаемый герметик: Водонепроницаемый герметик используется на соединениях и клеммах кабеля, чтобы обеспечить герметизацию этих частей и предотвратить проникновение влаги.
• Водонепроницаемое уплотнительное кольцо: в местах прохождения кабеля через стену или корпус оборудования используется водонепроницаемое уплотнительное кольцо, закрывающее возможные зазоры.

Благодаря разумному сочетанию и конструкции этих материалов водонепроницаемые кабели могут обеспечить надежное электрическое соединение в различных суровых условиях, гарантируя нормальную работу оборудования.

Классификация водостойких кабелей/водонепроницаемых кабелей/погружных кабелей

Водонепроницаемые кабели подразделяются на продольные водонепроницаемые и поперечные водонепроницаемые.

• Ключевые моменты поперечной водонепроницаемости: в основном это заполнение зазоров между многожильными кабелями клеем и водоблокирующей лентой.
• Ключевые моменты продольной водонепроницаемости: Помимо заполнения зазоров между кабелями, скрутки проводников также должны быть заполнены клеем.

В настоящее время широко используемые продольные водонепроницаемые кабели можно разделить на шесть категорий в зависимости от их применения и характеристик, а именно:

• Продольные водонепроницаемые силовые кабели;
• Продольные водонепроницаемые коаксиальные кабели;
• Продольные водонепроницаемые коаксиальные кабели;
• Продольные водонепроницаемые тросы управления;
• Продольные водонепроницаемые оптические кабели;

Продольные водонепроницаемые композитные кабели (включая оптоволоконные, сигнальные, линии электропередач и управления или любую их комбинацию), этот тип платы за электроэнергию стоит дешевле.

Характеристики водонепроницаемых кабелей/водонепроницаемых кабелей/погружных кабелей

1. Водонепроницаемость: Водонепроницаемые кабели используют специальную водонепроницаемую конструкцию и материалы, чтобы эффективно предотвратить проникновение влаги в кабель. Эта водонепроницаемость может обеспечить надежную передачу питания, сигнала и данных во влажных и затопленных средах.
2. Герметичность: Водонепроницаемые кабели обычно обладают хорошей герметичностью, которая может предотвратить попадание влаги в кабель через оболочку кабеля или разъем. Такая герметичность может обеспечить долгосрочную надежную работу кабеля под водой или во влажной среде.
3. Долговечность: Водонепроницаемые кабели обычно обладают хорошей долговечностью и могут противостоять влиянию таких условий окружающей среды, как влага, затопление, коррозия и т. д. Обычно они изготавливаются из водостойких и коррозионно-стойких материалов и конструкций, что обеспечивает долгосрочную и стабильную работу.
4. Широкий спектр применения: водонепроницаемые кабели подходят для различных сценариев, где требуется водонепроницаемость, например, для подводного оборудования, наружного оборудования, кораблей, морской техники, шахт и т. д. Они могут передавать электроэнергию, сигналы и данные для удовлетворения потребностей различных приложений.

Преимущества водостойкого кабеля/водонепроницаемого кабеля

1. Малый наружный диаметр, малый вес, небольшие размеры (ряд проблем, которые обычно можно решить с помощью нескольких кабелей, можно заменить композитным кабелем);
2. Низкие затраты на закупку у заказчика, низкие затраты на строительство и низкие затраты на строительство сети;
3. Он обладает превосходными характеристиками изгиба и хорошей устойчивостью к боковому давлению, а также прост в изготовлении;
4. Он обеспечивает одновременное использование нескольких технологий передачи данных, обладает высокой адаптивностью и масштабируемостью одного и того же оборудования, а также имеет широкий спектр применения;
5. Он обеспечивает огромную пропускную способность;
6. Экономьте средства, используйте оптоволокно в качестве резервного кабеля для дома и избегайте вторичной проводки;
7. Решить проблему энергопотребления оборудования при строительстве сетей (избежать повторной прокладки линий электропередач).

Основные области применения водостойких кабелей/водонепроницаемых кабелей/погружных кабелей:

Океанические и подводные применения

Водонепроницаемые кабели, благодаря своим уникальным водонепроницаемым свойствам, представляют большую ценность в различных случаях, где требуется водостойкость или работа во влажной среде.

• Исследование и изыскания в океане: Подводные детекторы: Оборудование, используемое для глубоководных исследований, геологических изысканий и других видов деятельности, обычно требует использования водонепроницаемых кабелей для передачи электроэнергии и данных.
• Подводные роботы (ROV/AUV): Дистанционно управляемые или автономные подводные аппараты используют водонепроницаемые кабели для питания и передачи сигналов управления при выполнении задач.
• Океанотехника: Морские ветровые электростанции: между фундаментной конструкцией и башней морских ветровых турбин требуются надежные электрические соединения, и водонепроницаемые кабели являются идеальным выбором.
• Нефтяные буровые платформы: На морских нефтегазодобывающих платформах для соединения различного оборудования используются водонепроницаемые кабели, обеспечивающие его нормальную работу в соленой воде.
• Корабли и подводные лодки: Корабельное оборудование: Навигационная система, оборудование связи, система управления двигателем и т. д. на судне требуют водонепроницаемых кабелей для обеспечения их нормальной работы при эксплуатации на воде.
• Подводные кабели: Соединение внутреннего и внешнего оборудования на подводных лодках также требует использования водонепроницаемых кабелей для обеспечения безопасности подводных работ.

Промышленное применение

• Автоматизация производства: на некоторых производственных линиях, которые необходимо регулярно чистить, водонепроницаемые кабели могут предотвратить попадание воды и моющих средств внутрь кабеля, обеспечивая непрерывную работу производственной линии.
• Пищевая промышленность: на предприятиях по переработке пищевых продуктов водонепроницаемые кабели используются для соединения оборудования, которое необходимо часто промывать водой, например, конвейерных лент, упаковочных машин и т. д.
• Горнодобывающая промышленность: В подземных шахтах водонепроницаемые кабели используются для соединения важных объектов, таких как системы освещения, вентиляционное оборудование и подъемники, чтобы обеспечить нормальную работу оборудования во влажной среде.

Строительство инфраструктуры

• Городские дренажные системы: В городских дренажных системах водонепроницаемые кабели используются для соединения оборудования, такого как водяные насосы и контроллеры клапанов, чтобы обеспечить нормальную работу дренажных систем в дождливые сезоны или во время наводнений.
• Мосты и туннели: При строительстве мостов и туннелей водонепроницаемые кабели используются для подключения систем освещения, вентиляции, мониторинга и других систем с целью обеспечения безопасности этих инфраструктур во влажной или подводной среде.
• Водоочистные сооружения: На очистных сооружениях и в системах водоснабжения водонепроницаемые кабели используются для подключения различных контрольно-измерительных приборов, оборудования насосных станций и т. д. с целью обеспечения электробезопасности при очистке и транспортировке воды.

Сельское хозяйство и садоводство

• Система орошения: В системе орошения ферм водонепроницаемые кабели используются для соединения дождевального оборудования, систем капельного орошения и т. д., чтобы гарантировать, что кабели не будут подвергаться воздействию воды в процессе орошения.
• Управление теплицей: Влажность в теплице высокая, поэтому для подключения систем контроля температуры, систем распыления и другого оборудования используются водонепроницаемые кабели, позволяющие поддерживать необходимые для роста растений условия окружающей среды.

Особая среда

• Плавательные бассейны и спа: В плавательных бассейнах и спа водонепроницаемые кабели используются для подключения освещения, систем фильтрации, отопительного оборудования и т. д. для обеспечения безопасности и комфорта посетителей.
• Наружные рекламные щиты: В наружных светодиодных дисплеях или рекламных щитах для соединения источников питания и блоков управления используются водонепроницаемые кабели, чтобы предотвратить попадание дождевой воды и возникновение неисправностей.

Рекомендации по продукции и технические параметры водонепроницаемых кабелей/водонепроницаемых кабелей

• Номинальное напряжение: 300/500 В; (другие характеристики могут быть изготовлены по индивидуальному заказу)
• Испытательное напряжение: 1500 В;
• Диапазон температур: -65℃～+125℃; (другие характеристики могут быть выполнены по индивидуальному заказу)
• Минимальный радиус изгиба кабеля, стойкого к морской воде, при непрерывном движении: 4 × наружный диаметр кабеля
• Продольное и поперечное сопротивление давлению: 10 МПа
• Радиус изгиба: 6D
• Изгиб по стандарту GJB1916, 10 000 раз.
• Материал водонепроницаемой оболочки: ТПУ
• 19 жил (4*0,5 экранированных сигнальных + 4*2*26AWG сетевого кабеля категории 7 + 2*1,0 источника питания + 50 Ом коаксиальный + 4*0,75 контрольного кабеля) (другие характеристики могут быть настроены)

Область применения водонепроницаемого кабеля/водонепроницаемого кабеля/погружного кабеля

Водонепроницаемый кабель подходит для высоководонепроницаемых, устойчивых к изгибу многожильных интегрированных кабелей в области судов, морских нефтяных платформ, глубоководной разведки ресурсов и т. д. Его также можно использовать для различных типов подводящих проводов погружных двигателей, проводов и кабелей, используемых для телескопических/буксировочных работ на большой глубине, погружных насосов и различных подводных электроприборов для подключения к электропитанию под водой.

Некоторые общие стандарты и соображения относительно рейтингов водонепроницаемости кабелей:

Рейтинг IP

Одним из наиболее часто используемых стандартов является Международный рейтинг защиты от проникновения (рейтинг IP), который представляет собой набор рейтингов защиты, определенных стандартом IEC 60529 для указания степени защиты электротехнических изделий от внешнего проникновения твердых и жидких тел. Для водонепроницаемых кабелей основной проблемой является водостойкость:

• IP68: Это наивысший уровень водонепроницаемости, указывающий на то, что устройство может быть погружено в воду при указанном давлении и глубине в течение длительного времени без попадания воды. В частности, IP68 означает, что устройство может быть полностью погружено в воду в условиях, указанных производителем (таких как глубина и продолжительность нахождения под водой).

Рейтинг испытания под давлением воды

Помимо рейтинга IP, водонепроницаемые кабели также могут классифицироваться по их способности выдерживать давление воды. Эта классификация обычно включает в себя прочность кабеля в различных условиях давления воды:

• 4,5 МПа: Некоторые водонепроницаемые кабели могут выдерживать продольное давление воды 4,5 МПа (примерно 45 бар).
• 6,0 МПа: кабели с более высокой степенью водонепроницаемости могут выдерживать 6,0 МПа (примерно 60 бар) бокового и продольного давления воды.
• 10,0 МПа / 70,0 МПа: Для применений, которые должны работать в условиях чрезвычайно высокого давления воды, например, в глубоководном разведочном оборудовании, водонепроницаемые кабели могут выдерживать давление воды до 10,0 МПа или даже 70,0 МПа.

Другие показатели эффективности

Помимо вышеупомянутого уровня защиты и испытания на водонепроницаемость, эксплуатационные характеристики водонепроницаемых кабелей можно также оценить по следующим показателям:

• Уровень напряжения: максимальный уровень напряжения, который может выдержать кабель, например 500 В или 1000 В.
• Испытание выдерживаемым переменным напряжением: способность кабеля выдерживать переменное напряжение выше номинального в течение определенного времени без пробоя.
• Диапазон рабочих температур: способность кабеля нормально работать в указанном диапазоне температур.
• Механическая прочность: Включает прочность кабеля на растяжение и сжатие.

Случаи применения водонепроницаемых кабелей

В зависимости от вышеуказанных классов водонепроницаемые кабели подходят для различных сред:

• Применение на мелководье: для подключения оборудования в озерах и реках обычно используются водонепроницаемые кабели более низкого класса.
• Глубоководные применения: для морской разведки и глубоководного оборудования требуются высококачественные водонепроницаемые кабели, обеспечивающие сохранение эксплуатационных характеристик при высоком давлении.
• Особые условия: если кабель должен работать в условиях экстремальных температур или химической коррозии, требуется индивидуальный водонепроницаемый кабель.

Техническая тенденция развития водонепроницаемого кабеля/водонепроницаемого кабеля/погружного кабеля

В настоящее время исследователи TST CABLES работают над разработкой более высокопроизводительных водонепроницаемых кабельных материалов для удовлетворения потребностей будущего рынка. Например:

• Высокоэффективный полимерный водонепроницаемый кабель: разработка новых полимерных материалов, таких как модифицированный полиуретан (ТПУ), полиимид (ПИ) и т. д., для повышения водостойкости, химической стойкости и механической прочности кабеля.
• Водонепроницаемый кабель на основе наноматериалов: используйте нанотехнологии для улучшения водонепроницаемых и механических свойств кабеля, например, путем добавления наночастиц для улучшения микроструктуры материала.
• Водонепроницаемый кабель из биоматериалов: изучите возможность использования биополимеров для замены традиционных пластиковых материалов с целью снижения воздействия на окружающую среду.
• Водонепроницаемый кабель из разлагаемого материала: разработка водонепроницаемых кабельных материалов, которые могут естественным образом разлагаться при определенных условиях, чтобы снизить вред, наносимый отходами окружающей среде.
• Микроводонепроницаемый кабель: с развитием технологий микроэлектроники водонепроницаемые кабели, как правило, становятся меньше по размеру и подходят для приложений, требующих компактной конструкции.
• Водонепроницаемый кабель облегченной конструкции: снижение веса кабеля за счет оптимизации выбора материалов и конструкции, повышение портативности и удобства монтажа.
• Модульные водонепроницаемые кабельные компоненты: разработка съемных и заменяемых модульных компонентов для облегчения ремонта и модернизации кабелей, а также снижения затрат на техническое обслуживание.
• Водонепроницаемый кабель со встроенными датчиками: интегрированные датчики температуры, влажности, давления и другие для обеспечения мониторинга состояния работы кабеля в режиме реального времени и раннего предупреждения о возможных неисправностях.
• Водонепроницаемый кабель беспроводной связи: благодаря технологии беспроводной связи кабель может передавать данные удаленно, что удобно для удаленного управления и обслуживания.
• Интеллектуальное производство водонепроницаемого кабеля: использование передового автоматизированного производственного оборудования для повышения эффективности производства и качества продукции, а также снижения производственных затрат.
• Высоковольтный водонепроницаемый кабель: разработка водонепроницаемых кабелей, подходящих для более высоких уровней напряжения, для удовлетворения потребностей передачи и распределения электроэнергии.
• Водонепроницаемый кабель высокочастотной передачи: оптимизация конструкции кабеля, повышение скорости передачи данных и целостности сигнала, подходит для высокоскоростных сетей связи.
• Многофункциональный композитный водонепроницаемый кабель: объединяет в себе множество функций, таких как водонепроницаемость, огнестойкость и защита от укусов крыс, что улучшает комплексные эксплуатационные характеристики кабеля.
• Глубоководные исследования: с развитием морской науки применение водонепроницаемых кабелей в глубоководных исследованиях, наблюдении за морским дном и других областях будет расширяться.
• Новая энергетическая отрасль: в таких областях новой энергетики, как морская ветроэнергетика и генерация энергии океана, спрос на водонепроницаемые кабели будет продолжать расти.
• Экстремальные условия: разработка водонепроницаемых кабелей, подходящих для особых условий, таких как экстремальные температуры и высокое давление, для удовлетворения потребностей специальных применений.

Как выбрать водонепроницаемый кабель?

При выборе водонепроницаемого кабеля пользователи должны определить соответствующий класс на основе фактических требований к применению. Учитывая условия окружающей среды (такие как глубина воды, давление воды, перепады температуры и т. д.), с которыми будет сталкиваться кабель, а также ожидаемый срок службы, крайне важно выбрать соответствующий класс водонепроницаемости.

Класс водонепроницаемого кабеля в основном определяется его защитными характеристиками, включая рейтинг IP и способность выдерживать давление воды. Эти классы помогают пользователям выбирать наиболее подходящую кабельную продукцию в соответствии с конкретными требованиями к применению, обеспечивая безопасную и надежную работу в различных подводных или влажных средах. Если вы не уверены, как выбрать правильный водонепроницаемый кабель, вы можете связаться со старшими техническими инженерами TST Cables по электронной почте, чтобы получить решения и подать заявку на бесплатные образцы.