舰船用纵向高压水密封电力电缆的研制

陈 亮， 赵自慧， 李海全

(1.海军驻江南造船(集团)有限责任公司，上海201913;2.上海特缆电工科技有限公司，上海201300)

0 引言

随着我国国防力量不断加强的需要，对舰船制造技术的要求越来越高，迫切需要加强舰船配套设备的科研投入，努力提高舰船配套设备的技术水平和国产化率，以实现我国舰船配套设备制造的跨越式发展。配套使用的深水用电缆作为舰船的神经和血管，直接关系到舰船的安全性、可靠性，随着水下舰船及深水域设备的发展，需要具备高压水纵向密封性能的电缆与之配套。

1 主要技术指标

纵向高压水密封电力电缆适用于各类水面舰船、水下舰船、河海船舶的电力系统及电子设备，可在水下800 m水深的环境使用，要求具有特殊的纵向水密封性能。

根据现有国内外主要舰船和普通船用电缆标准，如GJB 774—1989《舰船用电缆和软线通用规范》、GJB 1916—1994《舰船用低烟电缆和软线通用规范》、IEC 60092-350:2001《船用电力电缆一般结构和试验要求》、MIL-DTL-24643C:2009《舰船用低烟无卤电缆通用规范》，对这些标准中电缆的水密封性能的试验条件和考核指标进行了分析对比，见表1。

表1 主要标准中的水密封性能对照表

表2 试样自由端滴漏水的体积

在这些标准中对舰船电缆的水密封性能的要求主要体现在耐水压试验，并可分为耐低压水和耐高压水两个部分，实验条件不尽相同，且耐高压水的压力和时间不明确，通常由客户技术规范书根据不同船型在不同深水域工作环境而定。为了保证产品符合设计要求，并结合客户的技术规范书，确定纵向水密封试验主要采用静态耐水压(开端)方法，主要技术指标如下:

(1)试验压力为8 MPa，持续时间6 h，试样自由端滴漏水的体积应符合表2的规定;

(2)试样承受水压端的任何组成元件相对于护套位移应不超过6.4mm;

(3)试样中填充物滴落试验:试样应能经受(95±1)℃、18 h的老化箱试验，而无任何滴落物产生。

2 电缆的名称、型号和规格

(1)名称:乙丙橡皮绝缘氯化聚乙烯护套舰船用水密封电力软电缆，耐水压8 MPa。

(2)型号:JMEHR-80。

其中，JM为舰船用水密封电缆;E为乙丙橡胶绝缘;M为氯化聚乙烯护套;R表示导体为软结构;80为耐水压为8MPa。

(3) 规格:1～3芯，1.5～300 mm2。

(4)电压:额定电压(U0/U)为0.6/1 kV。

3 结构特点

为保证产品具有通用性，选择JMEHR-803×25 mm2进行设计、试制及测试。

为了减少电缆元件之间的空隙，增加电缆元件之间粘合力，达到理想的密封效果，在对水密封材料进行研究的基础上还需对电缆的水密封结构进行设计，方能使电缆在进行耐水压试验时，滴漏水量和各元器件相对护套位移均满足技术要求。在生产过程中需要用密封胶填充各个界面之间的间隙，电缆所形成间隙的界面层如下:

(1)绞合导体各圆形单丝之间的间隙;

(2)绞合导体与绝缘界面之间的间隙;

(3)绝缘线芯绞合之间的间隙;

(4)成缆缆芯与护套界面之间的间隙。

电缆结构示意图见图1。

图1 JMEHR-80型

本公司采用的密封胶粘接强度高，适用范围广，耐老化、耐油、耐化学腐蚀，冷却固化后柔软有弹性，弯曲过程中导体不易断裂。

4 水密封性能测试结果

测试设备见图2。

图2 电缆在进行水密封试验

本公司研制的纵向高压水密封电力软电缆(JMEHR-803×25 mm2)经国家电线电缆质量监督检验中心测试，各项性能指标均达到了设计要求。纵向水密封性能试验结果如下:

(1)试样自由端滴漏水的体积:要求不大于163.9 cm3，实测值为0 cm3;

(2)试样承受水压端的任何组成元件相对于护套位移:实测值为0 mm;

(3)试样中填充物滴落试验:无任何滴落物产生。

5 结束语

纵向高压水密封电力电缆的研制重点在于密封胶的选择和工艺实现，在确定密封胶配方后，我们对导体和成缆间隙成功实现了填胶，达到了电缆水密封试验要求。该产品经多次检测，常规性能经厂内质量部检测，全性能经国家电线电缆质量监督检验中心检测，性能符合企业标准规定的要求，完全满足客户使用要求。

［1］GJB 774—1989 舰船用电缆和软线通用规范［S］.

［2］GJB 1916—1994 舰船用低烟电缆和软线通用规范［S］.

［3］IEC 60092-350:2001 船用电力电缆:一般结构和试验要求［S］.

［4］MIL-DTL-24643C:2009 舰船用低烟电缆和软线规范［S］.

［5］陈佶民，刘旌平，曾纪刚.电缆纵向水密封性能检测技术研究［J］.电线电缆，2005(3):27-29.