Нейтрально плавучий (нулевой плавучести) кабель — подводный кабель с изоляцией PE вспененного типа и оболочкой PUR, плотность которого соответствует морской воде, для океанографических датчиков, подводных приборов и морских исследовательских применений
Подводные, морские и ROV кабели /Инжиниринг плавучести

Нейтрально плавучий (нулевой плавучести) кабель — подводный кабель с изоляцией PE вспененного типа и оболочкой PUR, плотность которого соответствует морской воде, для океанографических датчиков, подводных приборов и морских исследовательских применений

Нейтрально плавучий кабель: кабель нулевой плавучести, изоляция PE вспененного типа, оболочка PUR, плотность 1,025 г/см3, 0,5–16 мм2, 2–12 жил, глубина 500–2000 м. CE, RoHS.

Основные Характеристики

Истинная нулевая плавучесть в морской воде — плотность кабеля спроектирована на уровне 1,025 ±0,02 г/см³ за счет изоляции PE/PP вспененного типа и оптимизированной геометрии сечения; кабель не тонет и не всплывает, устраняя необходимость во внешних модулях плавучести по длине кабеля
Изоляция силовых и сигнальных жил PE (полиэтилен) вспененного типа — внутренний пенный слой снижает среднюю диэлектрическую плотность (с 0,92 г/см³ для сплошного PE до примерно 0,65–0,75 г/см³ для вспененного PE), в то время как внешняя сплошная оболочка сохраняет механическую целостность и диэлектрическую прочность
Наружная оболочка PUR TMPU — морозостойкая к морской воде, гидролизостойкая, УФ-стойкая; стандартная оболочка для морских погружных применений; толщина стенки 1,0–2,5 мм в зависимости от наружного диаметра кабеля
Луженые медные жилы — коррозионная стойкость для морской среды; класс 5 по IEC 60228 (тонкая скрутка) для гибкости при спуске и подъеме
Диапазон силовых жил 0,5–16 мм² с опциональными экранированными скрученными парами сигналов (2–12 пар) — охватывает от простого питания подводных датчиков + сигнала 4–20 мА до много-канального питания приборов и данных RS-485
Опциональный силовой элемент из кевлара/арамида — интегрированный слой спиральной намотки для применений, требующих прочности на разрыв (спуск через шкив, буксируемые антенны, подвешенные приборы), без ущерба для нейтральной плавучести
Водоблокирующая конструкция — продольные набухающие ленты предотвращают распространение воды при повреждении оболочки; радиальный водоблокирующий компаунд по запросу для критических применений
Соответствие CE, RoHS; производство по ISO 9001 с проверкой плавучести погружением на каждой производственной длине

Применение

Развертывание океанографических датчиков — нейтрально плавучий кабель для профилометров CTD (проводимость-температура-глубина), флуориметров, датчиков мутности, датчиков растворенного кислорода и многопараметрических зондов, развертываемых с исследовательских судовПодводные камеры и системы освещения — кабель нулевой плавучести для питания + сигналов стационарных и мобильных подводных камер, массивов светодиодных светильников и лазерных скалеров, используемых в морской биологии, археологии и инспекции инфраструктурыСети подводных приборов — кабельные соединения обсерваторий между подводными распределительными коробками и постоянно установленными приборами (сейсмометрами, гидрофонами, ADCP, датчиками уровня моря)Аквакультура и рыбоводство — нейтрально плавучие силовые и информационные кабели для подводных кормушек, систем видеонаблюдения и датчиков окружающей среды в садках рыбоводных хозяйствБуксируемые подводные антенные решетки — буксируемые кабели магнитометров, гидролокаторов бокового обзора и профилометров дна, где нулевая плавучесть устраняет проблемы контроля глубины, свойственные отрицательно плавучим кабелямМорская возобновляемая энергетика — приборные и контрольные кабели на приливных турбинах, преобразователях энергии волн и подводных конструкциях шельфовых ветроэлектростанций

Технические Характеристики

Материал жилы Луженая медь, тонкая скрутка класса 5 по IEC 60228
Сечение силовой жилы 0,5 мм², 0,75 мм², 1,0 мм², 1,5 мм², 2,5 мм², 4 мм², 6 мм², 10 мм², 16 мм²
Количество силовых жил 2, 3, 4; плюс опциональные сигнальные пары
Сигнальные пары (опция) Экранированные скрученные пары; 0,22–0,50 мм²; индивидуально фольгированные; 0–12 пар
Изоляция жил PE или PP, конструкция вспененного типа; плотность пены 0,65–0,75 г/см³; сплошная оболочка 0,05–0,10 мм
Маркировка жил По DIN 47100; нумерованные жилы — стандарт; цветовая кодировка по запросу
Скрутка жил Концентрические слои с негигроскопичными заполняющими элементами
Водоблокировка Продольная: набухающие нити и ленты; радиальная: водоблокирующий компаунд по запросу
Внутренняя оболочка TPE или PU
Силовой элемент (опция) Кевлар 49 (арамид); тормозно-сбалансированный слой спиральной намотки; разрывная прочность по спецификации заказчика
Наружная оболочка PUR TMPU (полиуретан на полиэфирной основе); морозостойкая к морской воде и гидролизу; стенка 1,0–2,5 мм
Цвет оболочки Желтый, черный или оранжевый
Плотность кабеля в морской воде 1,025 ±0,02 г/см³; нейтрально плавучий; проверено испытанием погружением
Наружный диаметр кабеля 4–20 мм в зависимости от сечения силовой жилы и количества жил
Масса в воздухе 20–350 г/м
Номинальное напряжение (силовые жилы) 0,6/1 кВ
Испытательное напряжение 3 500 В пер. тока, 5 минут (силовые жилы); 1 500 В пер. тока, 5 минут (сигнальные пары)
Сопротивление изоляции ≥5 ГОм·км при 20°C (PE)
Емкость (сигнальная пара при 800 Гц) ≤80 пФ/м (PE вспененного типа)
Номинальная глубина 500–2 000 м стандартно; больше по запросу с испытанием гидростатическим давлением
Рабочая температура (морская вода) от –5°C до +40°C
Температура хранения от –40°C до +60°C
Минимальный радиус изгиба (динамический) 10× наружный диаметр кабеля
Минимальный радиус изгиба (статический) 8× наружный диаметр кабеля
Гидролизостойкость Оболочка PUR по ISO 15702; ≥28 дней при 80°C в воде
Стойкость к истиранию Оболочка PUR по ISO 4649; потеря объема при истирании ≤80 мм³
УФ-стойкость Отличная (оболочка PUR со стабилизатором УФ; черная или желтая)
Огнестойкость Ограниченная (морское применение); IEC 60332-1-2 по запросу
Сертификаты CE, RoHS; производство с сертификацией плавучести на каждую производственную длину

Подробное Описание

Что такое нейтрально плавучий (нулевой плавучести) кабель?

Нейтрально плавучий кабель — это подводный электрический кабель, общая плотность которого спроектирована так, чтобы соответствовать плотности окружающей морской воды — примерно 1,025 г/см³ при стандартной температуре и солености. При погружении в воду кабель вытесняет ровно собственный вес. Он не опускается на дно и не всплывает на поверхность. Он остается там, где его разместили.

Это свойство — которое звучит просто — является самой важной характеристикой кабеля, работающего под водой в течение длительного времени. Отрицательно плавучий кабель (плотнее морской воды) провисает, образуя катенариевую дугу, которая волочится по морскому дну, цепляется за препятствия и прикладывает направленную вниз силу в каждой точке крепления. Положительно плавучий кабель (менее плотный, чем морская вода) всплывает, образуя обратную катену, которая стаскивает приборы с мест крепления и запутывается в поверхностном оборудовании.

Нейтральная плавучесть достигается не добавлением внешних поплавков (которые увеличивают сопротивление и стоимость), а проектированием внутренних материалов и геометрии кабеля:

  • Изоляция PE вспененного типа на каждой жиле — пенный сердечник снижает среднюю плотность изоляции с 0,92 г/см³ (сплошной PE) до примерно 0,65–0,75 г/см³, в то время как тонкая сплошная оболочка сохраняет диэлектрическую прочность и механическую защиту
  • Рассчитанное сечение — объем каждого материала в кабеле (медь при 8,9 г/см³, пенополиэтилен при 0,7 г/см³, кевлар при 1,44 г/см³, PUR при 1,15 г/см³, водоблокирующий компаунд при 0,95 г/см³) рассчитывается так, чтобы общая объемно-взвешенная плотность равнялась 1,025 г/см³
  • Проверка погружением — образец каждой производственной длины погружается в калиброванный рассольный бак при целевой плотности, и плавучесть кабеля (всплывает, тонет или остается во взвешенном состоянии) измеряется и записывается

Как изоляция вспененного типа достигает нейтральной плавучести

Обычные подводные кабели используют сплошную изоляцию PE. PE — один из самых легких практичных диэлектриков (плотность 0,92 г/см³), но медная жила, которую он окружает, имеет плотность 8,9 г/см³ — почти в девять раз плотнее. Даже со сплошным PE сборка медной жилы значительно плотнее морской воды.

Изоляция PE вспененного типа решает эту проблему, заменяя примерно 20–30% объема сплошного PE заполненными газом микрополостями:

Тип изоляцииПлотностьЭффективная плотность жилы 1,5 мм² + изоляцияПлавучесть сердечника кабеля
Сплошной ПВХ1,38 г/см³~3,2 г/см³Значительно отрицательная
Сплошной PE0,92 г/см³~2,1 г/см³Отрицательная
PE вспененного типа (30% пены)0,70 г/см³~1,4 г/см³Слегка отрицательная — компенсируется оболочкой и заполнителями
PE вспененного типа (40% пены)0,60 г/см³~1,1 г/см³Почти нейтральная — точная настройка на уровне всего кабеля

Конструкция вспененного типа является ключевой: непрерывная сплошная оболочка (толщиной 0,05–0,10 мм) на внешней стороне каждой изолированной жилы сохраняет электрическую целостность и механическую прочность сплошного диэлектрика, в то время как пенный сердечник обеспечивает снижение плотности. Без оболочки пенная поверхность была бы пористой и механически слабой, подверженной поглощению влаги и диэлектрическому отказу.

Инжиниринг плавучести — соответствие кабеля применению

ПрименениеПлотность воды (г/см³)Целевая плотность кабеляПримечания
Стандартная морская вода (соленость 35 промилле, 20°C)1,0251,025 ±0,02Спецификация по умолчанию для океанских и прибрежных применений
Солоноватая вода (эстуарии, 15 промилле)1,0121,012 ±0,02Меньшая плотность, чем у морской воды — кабель, рассчитанный на морскую воду, будет слегка отрицательно плавучим в солоноватой воде
Пресная вода (озера, реки, 0 промилле)0,9980,998 ±0,02Значительно меньшая плотность — кабель, плавучий в морской воде, утонет в пресной. Требуется отдельная спецификация плавучести
Глубокий океан (высокое давление, 4°C)1,0281,028 ±0,02Несколько большая плотность из-за сжатия и более низкой температуры; пенные ячейки кабеля слегка сжимаются на глубине, увеличивая эффективную плотность

Для большинства применений в морской воде спецификация 1,025 г/см³ корректна. Для пресной воды — инспекции плотин, исследований озер, мониторинга рек — плавучесть должна быть переопределена. Yichi производит нейтрально плавучие кабели для всех трех режимов плотности воды, проверенные испытанием погружением в рассольном баке, калиброванном на целевую плотность.

Анализ применений: где используются нейтрально плавучие кабели

  • Профилирование океанографических датчиков: розетта CTD с несколькими бутылками для проб воды и датчиками опускается с исследовательского судна на нейтрально плавучем кабеле. Кабель нулевой плавучести не добавляет вес розетте (что потребовало бы большего натяжения лебедки) и не создает петли, которая могла бы запутаться в раме розетты
  • Постоянные подводные обсерватории: кабельные донные обсерватории — такие как NEPTUNE (Канада) и DONET (Япония) — используют нейтрально плавучие кабели для соединения распределительных коробок с приборами, распределенными по километрам морского дна. Кабель лежит плоско на дне без всплывающих петель, которые могли бы зацепиться рыболовными снастями
  • Мониторинг аквакультуры: садки рыбоводных хозяйств развертывают подводные камеры, датчики растворенного кислорода и измерители течения на нейтрально плавучих кабелях, которые остаются в положении, не натягивая кронштейны крепления датчиков и не всплывая в рыболовную сеть
  • Подводная археология и морская биология: дайверы и ROV, работающие на местах кораблекрушений и при обследовании коралловых рифов, используют нейтрально плавучие кабели освещения и камер, которые не нарушают осадок и не повреждают хрупкие организмы из-за волочения кабеля
  • Буксируемые антенные решетки: гидролокаторы бокового обзора и буксируемые магнитометры развертываются на нейтрально плавучих кабелях, которые поддерживают постоянную глубину за исследовательским судном — отрицательно плавучий кабель тянул бы буксируемый объект глубже, положительно плавучий — к поверхности
  • Мониторинг приливной и волновой энергии: приборы, развертываемые на фундаментах приливных турбин и якорных устройствах преобразователей энергии волн — где кабель должен оставаться неподвижным в сильных реверсивных течениях, не добавляя сопротивления и не создавая опасности запутывания

Почему выбрать Yichi для нейтрально плавучих кабелей

  • Плавучесть спроектирована, а не оценена: сечение кабеля рассчитывается на нейтральную плавучесть на этапе проектирования с использованием фактических плотностей материалов производственной партии — а не обобщенных значений из справочников. Каждая производственная длина проверяется испытанием погружением в рассольном баке, калиброванном на указанную плотность воды
  • Изоляция PE вспененного типа производится на собственном производстве: процесс пенной экструзии, создающий диэлектрик со сниженной плотностью, контролируется на производственной линии Yichi. Процент пены (обычно 20–40%) выбирается для баланса плавучести, диэлектрической прочности и механической целостности для конкретной конструкции кабеля
  • Три режима плотности воды — вы указываете рабочую среду: стандартная морская вода (1,025 г/см³), солоноватая вода (1,012–1,020 г/см³) или пресная вода (0,998 г/см³) — Yichi производит по спецификации плавучести вашей рабочей среды, а не только по плотности морской воды по умолчанию
  • Опциональный кевларовый силовой элемент без ущерба для плавучести: если ваше применение требует прочности на разрыв (спуск через шкив, буксировка, подвешенные приборы), кевларовый слой интегрируется в сечение кабеля с учетом его вклада в плотность при расчете плавучести — готовый кабель остается нейтрально плавучим
  • Полная сертификация плавучести с каждой производственной длиной: сертификат плавучести, фиксирующий испытательную плотность рассола, измеренную плавучесть образца кабеля (положительную/отрицательную/нейтральную) и дату испытания — документация, на которую ваша подводная монтажная команда может положиться перед развертыванием

Запрос по Товару

Продукт: Нейтрально плавучий (нулевой плавучести) кабель — подводный кабель с изоляцией PE вспененного типа и оболочкой PUR, плотность которого соответствует морской воде, для океанографических датчиков, подводных приборов и морских исследовательских применений

Добавить технические характеристики (необязательно)

Чем подробнее вы опишете задачу, тем быстрее и точнее мы подготовим предложение.

Файл не выбран

PDF, Office, изображение или CAD-файл — до 5 МБ

Нужна Помощь?

Сертификаты

ISO 9001
Качество
CE
Европейский
RoHS
Экологический
TÜV
Сертификация

Нужен Расчёт для Этого Продукта?

Отправьте нам ваши требования и получите подробный расчёт в течение 24 часов.