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海底掩埋光缆自适应挂探装置设计与试验
1
作者 罗升 许可 +1 位作者 焦慧锋 宋强 《船舶与海洋工程》 2025年第1期21-27,共7页
在对海底掩埋光缆进行探查、检修和更换之前需掌握其掩埋深度和角度等状态参数,以提高作业效率。针对该需求,介绍一种射流开沟、自适应挂探和挂钩浮球预置的作业流程,提出一种基于挂探摆臂机构几何参数的掩埋光缆埋深和角度探测方法,并... 在对海底掩埋光缆进行探查、检修和更换之前需掌握其掩埋深度和角度等状态参数,以提高作业效率。针对该需求,介绍一种射流开沟、自适应挂探和挂钩浮球预置的作业流程,提出一种基于挂探摆臂机构几何参数的掩埋光缆埋深和角度探测方法,并完成自适应挂探装置的设计和研制。陆上台架和水池试验结果表明,采用该方法能实现自适应挂钩和光缆掩埋深度及角度实时获取,掩埋状态参数探测误差在5%以内,满足工程要求。研究结果可供水下掩埋光缆维修作业工具的设计和应用参考。 展开更多
关键词 海底 掩埋光缆 自适应挂探 作业工具
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海上风电场海缆的敷设方法和路由探测技术
2
作者 刘强 程武伟 雷芬丽 《造船技术》 2025年第1期35-40,共6页
针对海上风电场海缆冲蚀产生的安全问题进行研究。介绍海上风电场海缆敷设方法,阐述海缆路由探测与海缆敷设的关系,对位置信息获取和数据处理等海缆路由探测技术进行探讨。结合海上风电场实例进行海缆路由的平面位置探测、埋设深度探测... 针对海上风电场海缆冲蚀产生的安全问题进行研究。介绍海上风电场海缆敷设方法,阐述海缆路由探测与海缆敷设的关系,对位置信息获取和数据处理等海缆路由探测技术进行探讨。结合海上风电场实例进行海缆路由的平面位置探测、埋设深度探测和综合探测,可为现有海上风电场海缆路由的保护管理提供参考。 展开更多
关键词 海上风电场 海缆敷设 海缆路由探测 平台位置探测 埋设深度探测 综合探测
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实时3D声呐系统在海缆维护治理施工中的应用
3
作者 刘娇男 熊爱成 《吉林水利》 2025年第1期62-66,共5页
海底管道电缆在长期运行过程中,受到冲刷和人为活动的影响,需要加强防护治理,否则将严重影响海上生产平稳运行。作为全球分辨率最高的实时3D声呐系统,可利用相控阵技术在施工过程中提供水下的实时情况信息,将其应用于海缆维护治理施工... 海底管道电缆在长期运行过程中,受到冲刷和人为活动的影响,需要加强防护治理,否则将严重影响海上生产平稳运行。作为全球分辨率最高的实时3D声呐系统,可利用相控阵技术在施工过程中提供水下的实时情况信息,将其应用于海缆维护治理施工监测中,可实现可视化和精确化指导施工,有助于提高作业效率,降低作业风险,提升工程质量。 展开更多
关键词 实时3D声呐系统 维护治理施工 可视化 精确化
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规则波作用下悬跨海缆垂向动力响应试验研究
4
作者 黄惠明 黄贤涛 +1 位作者 蓝尹余 张俞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1913-1921,1949,共10页
为探究不同规则波要素下悬跨海缆垂向动力响应的变化规律,本文开展了波浪作用下海缆振动模型试验。基于水弹性相似原理制作海缆模型,改变试验波高以及波周期,并引入Morison方程描述海缆所受垂向力。试验结果表明:波浪作用下海缆的振动... 为探究不同规则波要素下悬跨海缆垂向动力响应的变化规律,本文开展了波浪作用下海缆振动模型试验。基于水弹性相似原理制作海缆模型,改变试验波高以及波周期,并引入Morison方程描述海缆所受垂向力。试验结果表明:波浪作用下海缆的振动频率以波浪频率为主,同时伴随着海缆表面弱涡脱落活动产生的波浪多倍频;波高的增大使得海缆周围水质点水平运动速度增大,导致漩涡脱落所引发的升力增大,进而垂向力增大;波周期的减小使得水质点垂向运动速度增加,海缆所受垂向波浪力增强,进而垂向力增大;海缆自振存在约2.8 N的临界垂向力,低于临界垂向力时,海缆未产生自振,大于临界垂向力时,波浪动力作用增强,海缆出现波浪周期的间歇性自振,垂向力增大,应变幅值显著增大。 展开更多
关键词 海底电缆 规则波 垂向振动 模型试验 动力响应 Morison方程 应变过程 频率分析
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不同覆盖物清理状态下海底电缆打捞受力仿真
5
作者 黄小卫 吴聪 +4 位作者 陈航伟 但京民 岳浩 李翔 简名才 《科技创新与应用》 2024年第13期56-59,共4页
该文通过对海缆深浅水打捞过程机理的分析,确定覆盖物对打捞过程存在一定影响。通过OrcaFlex考虑水动力建立打捞过程模型,研究覆盖物厚度与覆盖物位置对海缆打捞过程中张力及曲率的影响。研究发现,覆盖段被打捞时,海缆张力会出现明显的... 该文通过对海缆深浅水打捞过程机理的分析,确定覆盖物对打捞过程存在一定影响。通过OrcaFlex考虑水动力建立打捞过程模型,研究覆盖物厚度与覆盖物位置对海缆打捞过程中张力及曲率的影响。研究发现,覆盖段被打捞时,海缆张力会出现明显的波动;打捞过程覆盖段海缆曲率极值明显增大。随着覆盖物厚度的增加,覆盖段海缆曲率极值逐渐增大,海缆的张力波动也更加明显。覆盖物只对覆盖段曲率极值有明显影响;当吊点处覆盖物未完全清理时海缆易发生弯曲失效,远离吊点处的覆盖物对打捞过程海缆沿缆曲率极值影响不大。在实际工况下可进行针对性工作和保护,降低工作量并提高打捞效率,防止电缆在打捞过程中受到二次破坏。 展开更多
关键词 海底电缆 覆盖物 打捞 曲率 仿真
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海底电缆液压剪切系统设计
6
作者 吴聪 陈奕钪 +5 位作者 李晓骏 李翔 刘文勋 姜心鸥 程相勋 张世杰 《中国海洋平台》 2024年第1期51-58,共8页
在海底电缆抢修任务中,针对多层海底脐带缆的切割需求,提出一种基于水下机器人作业的水下液压剪切机构。结合海底脐带缆多层复合及金属绞线的特殊结构建立剪切失效模型,并对水下液压剪的切割机构进行设计。运用Abaqus软件分析切割过程... 在海底电缆抢修任务中,针对多层海底脐带缆的切割需求,提出一种基于水下机器人作业的水下液压剪切机构。结合海底脐带缆多层复合及金属绞线的特殊结构建立剪切失效模型,并对水下液压剪的切割机构进行设计。运用Abaqus软件分析切割过程中脐带缆的力学响应,对脐带缆逐层连续变化的力学特性进行研究,提出海底脐带缆切割需要满足的剪切力及水下液压剪机构的主要参数。 展开更多
关键词 海底电缆抢修 脐带缆 液压剪 有限元分析
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一种拖曳系统流固耦合计算方法
7
作者 黄帅瑜 王志博 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第23期57-63,共7页
海洋拖曳系统是一种经典的流固耦合系统。然而,拖曳系统通常是根据实验数据确定的恒定阻力系数进行动态模拟。为了改进这种选取固定的经验阻力系数模拟方法,本文将莫里森方程应用于节点位置有限元,将改进的节点位置有限元法(NPFEM)与雷... 海洋拖曳系统是一种经典的流固耦合系统。然而,拖曳系统通常是根据实验数据确定的恒定阻力系数进行动态模拟。为了改进这种选取固定的经验阻力系数模拟方法,本文将莫里森方程应用于节点位置有限元,将改进的节点位置有限元法(NPFEM)与雷诺数平均N-S(RANS)方法相结合,用于预测雷诺数范围内沿缆索的水动力,通过计算获得的水动力,对NPFEM进行流体动力学插值。结果表明,该方法得到的模拟结果与实验的结果更加吻合,更好地模拟拖缆的真实运动情况。该FSI方法揭示了拖曳系统周围真实的强流体动力学确定的缆索动力学和涡流结构引起的振动。 展开更多
关键词 拖曳系统 节点位置有限元 雷诺平均方程 边界层分离 流固耦合
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浅析100 m以深海底电缆应急维修关键技术
8
作者 朱恒 王杰文 杨盛 《石化技术》 CAS 2024年第10期73-75,共3页
基于100 m以深海域海底电缆(海缆)的应急维修技术进行探讨。结合实际工程案例,简要概述基于水下机器人(ROV)协同作业的海缆应急维修的典型作业方案,对其中的关键技术等方面进行详细探讨,包括动态定位的精度、故障点定位、ROV作业难度和... 基于100 m以深海域海底电缆(海缆)的应急维修技术进行探讨。结合实际工程案例,简要概述基于水下机器人(ROV)协同作业的海缆应急维修的典型作业方案,对其中的关键技术等方面进行详细探讨,包括动态定位的精度、故障点定位、ROV作业难度和风险,并探讨了海缆故障的潜在因素。同时对应急维修过程中的难点提出有效解决方案。 展开更多
关键词 海底电缆 应急维修 水下机器人 检测
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穿越沿海航道海底电缆的埋深要求探讨
9
作者 张桦 《珠江水运》 2024年第6期139-141,共3页
结合现有规范标准的要求以及工程实例情况,对穿越沿海航道海上风电海缆埋设有关标准规范提出探讨意见,并结合海底礁石底质缆线的覆盖保护方案,进而对现行标准规范中穿越类工程埋深要求提出下一阶段的建议。
关键词 海缆 沿海航道 埋深要求 礁石段
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海缆作业线回收施工工艺简述
10
作者 黄峰 成二辉 +2 位作者 宏常军 崔占明 杨乾 《石油和化工设备》 CAS 2024年第8期153-155,共3页
海缆包括海底动力电缆、海底光缆及海底光电复合缆(动力缆和光缆的组合缆),是海上油/气田和新能源海上风电生产中的命脉。随着海缆服役年限的增加、海上船舶的抛锚活动、海洋的恶劣环境以及产品技术升级使得原海缆无法满足新的技术要求... 海缆包括海底动力电缆、海底光缆及海底光电复合缆(动力缆和光缆的组合缆),是海上油/气田和新能源海上风电生产中的命脉。随着海缆服役年限的增加、海上船舶的抛锚活动、海洋的恶劣环境以及产品技术升级使得原海缆无法满足新的技术要求等原因,海缆需要部分回收或整体回收,进行维修或更换的情况越来越多。介绍了一种利用收缆作业线进行海缆回收的施工工艺。该施工工艺安全、高效,可以保证回收后的海缆的完好性,有利于海缆后续进行实验室理化性能分析及海缆保险理赔取证流程的开展。回收的海缆长度越长,该工艺在效率上和经济上的优势越明显。值得在海缆回收工程中推广使用。 展开更多
关键词 海缆回收 作业线 施工工艺 施工流程
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喷冲式滩海埋缆系统的设计 被引量：7
11
作者 连琏 王道炎 +1 位作者 王玉娟 唐荣庆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期537-540,共4页
介绍了根据胜利油田滩海地质情况的特殊性而设计的喷冲式埋缆系统的用途、组成、基本工作原理、设计过程等 .该系统采取滑靴型式的喷冲挖沟方式 ,埋缆机由母船拖曳前进 ,主要用于水深在 0 .8～ 30 m的滩海 ,底质为硬砂土和红胶泥层 ,埋... 介绍了根据胜利油田滩海地质情况的特殊性而设计的喷冲式埋缆系统的用途、组成、基本工作原理、设计过程等 .该系统采取滑靴型式的喷冲挖沟方式 ,埋缆机由母船拖曳前进 ,主要用于水深在 0 .8～ 30 m的滩海 ,底质为硬砂土和红胶泥层 ,埋设直径小于 1 50 mm的电缆 ,埋设深度大于等于 2 m.由于它具有结构简单、埋设速度快、埋深大的优点 ,经改造后可以适用于更大水深和埋深要求 . 展开更多
关键词 海底电缆 埋缆系统 埋设机 喷冲挖沟方式 埋设深度 滩海地质 设计
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用有限元法求解水下拖缆振动特性 被引量：9
12
作者 汪鸿振 汪开军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第8期1047-1050,共4页
在现代反潜、海洋水文和资源勘测中，拖曳式声呐系统得到了越来越广泛的应用．为了进一步提高拖曳式声呐的工作性能，必须研究水下拖缆的振动特性和控制方法．发展了两种分别适用于忽略和考虑弯曲刚度时拖缆的有限单元，并对单元矩阵进... 在现代反潜、海洋水文和资源勘测中，拖曳式声呐系统得到了越来越广泛的应用．为了进一步提高拖曳式声呐的工作性能，必须研究水下拖缆的振动特性和控制方法．发展了两种分别适用于忽略和考虑弯曲刚度时拖缆的有限单元，并对单元矩阵进行了推导，编制了相应的有限元计算程序，对不同拖速下拖缆的振动固有频率和模态进行了计算．计算结果表明，本算法考虑了变张力、拖缆弯曲和拖体等对拖缆的影响。 展开更多
关键词 水下拖缆 振动特性 变形能 有限元法
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水下拖曳缆索二维几何形态的研究 被引量：7
13
作者 章浩燕 朱克强 +3 位作者 张洋 张天宇 徐为兵 王自发 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第4期35-39,共5页
对拖缆二维几何形态的研究,是拖曳线几何形态研究中的基础部分。本文考虑了重力、浮力、流体拖曳力对拖缆几何形态的影响,并假设拖曳线和拖体在同一个平面内运动,由此依次讨论了一般拖缆的二维几何形态、等浮力缆索二维几何形态,并通过... 对拖缆二维几何形态的研究,是拖曳线几何形态研究中的基础部分。本文考虑了重力、浮力、流体拖曳力对拖缆几何形态的影响,并假设拖曳线和拖体在同一个平面内运动,由此依次讨论了一般拖缆的二维几何形态、等浮力缆索二维几何形态,并通过龙格-库塔法,用Matlab给出这2种情况下缆索的几何形态图。对拖缆的二维几何形态图线的分析可得知,拖缆的张力只与沉深有关,且随着沉深的增加而减小。这些结论有助于今后对拖缆拖曳中几何形态的研究。 展开更多
关键词 拖缆 几何形态 水下缆索
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拖曳系统运动传递计算 被引量：6
14
作者 王志博 侯德永 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期389-396,共8页
由母船、拖缆和拖体构成的拖曳系统,在拖航作业中,母船受风浪扰动发生升沉和纵摇运动,水面扰动沿缆传递至拖体,影响探测设备性能。文中研究的合理简化的母船波浪运动预报模型、结合已有的拖缆动力学计算模型耦合拖体空间运动模型,构造... 由母船、拖缆和拖体构成的拖曳系统,在拖航作业中,母船受风浪扰动发生升沉和纵摇运动,水面扰动沿缆传递至拖体,影响探测设备性能。文中研究的合理简化的母船波浪运动预报模型、结合已有的拖缆动力学计算模型耦合拖体空间运动模型,构造衔接条件和转换关系式,建立较为完整的水下拖曳系统运动传递模型。编制相应计算程序,计算了二段式拖曳方式对扰动的传递,归纳其扰动传递特性。表明该模型可应用于拖曳运动稳定的设计分析。 展开更多
关键词 升沉 纵摇 拖曳系统 缆 动力学 拖体 扰动
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海底电缆抛石保护体尺度设计及稳定验算方法
15
作者 陈峰 《港口航道与近海工程》 2024年第6期68-73,共6页
随着海洋经济的蓬勃兴起,海上风电的电力输送、海上油气平台的能源供给以及岛屿间的电网互联等项目日益增多,这些项目均广泛涉及到了海底电缆的铺设及保护。而抛石保护是常见的一种保护方式,但海缆抛石体保护设计尚无统一的方法可遵循... 随着海洋经济的蓬勃兴起,海上风电的电力输送、海上油气平台的能源供给以及岛屿间的电网互联等项目日益增多,这些项目均广泛涉及到了海底电缆的铺设及保护。而抛石保护是常见的一种保护方式,但海缆抛石体保护设计尚无统一的方法可遵循。因此,本文提出了一种基于工程地质水文、锚型及锚重因素关联性的抛石体尺度设计方法,并详细阐述了抛石体稳定性的验算方法,包括明埋式、暗埋式和混合式抛石体的验算公式和算例。通过实际工程案例的验证,证明了该方法的有效性和可靠性。该方法涉及到部分参数需要通过试验结果进行反推,在实际应用中可根据现场试验进行验证后使用。 展开更多
关键词 海缆 抛锚 抛石保护 尺度设计 稳定验算
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10kV铠装海底动态电缆附件强度研究
16
作者 陈益华 《工程技术研究》 2024年第22期1-4,共4页
海底电缆是跨海输送电能的重要装备,有别于设在海底的静态海缆铺,动态海缆的部分缆线悬浮于海中。因此,动态海缆与浮式平台刚性连接的平台根部弯曲加强件,以及海缆上平台后固定用的双向锚固的性能和使用寿命,直接影响动态海缆的安全运... 海底电缆是跨海输送电能的重要装备,有别于设在海底的静态海缆铺,动态海缆的部分缆线悬浮于海中。因此,动态海缆与浮式平台刚性连接的平台根部弯曲加强件,以及海缆上平台后固定用的双向锚固的性能和使用寿命,直接影响动态海缆的安全运行。文章以提高极限强度及延长疲劳寿命为目标,对动态海缆的关键附件进行优化设计,使用有限元软件对关键附件进行极限强度及疲劳寿命计算分析,确保其满足设计要求。优化设计思路和仿真结论可为未来海底电缆的详细设计提供参考。 展开更多
关键词 海底动态电缆 电缆附件 强度分析 疲劳寿命
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电缆敷设率核查表在实船中的应用
17
作者 尹楠 《船舶标准化工程师》 2024年第1期56-59,67,共5页
为使船厂电缆托架的宽度能最大限度的满足电缆敷设率要求,在电缆托架设计过程中通过使用一种新型的核查表对电缆托架宽度和电缆数量之间的关系进行分析。通过此表格的计算核查能在短时间内快速的分析出电缆托架的选型是否满足电缆敷设... 为使船厂电缆托架的宽度能最大限度的满足电缆敷设率要求,在电缆托架设计过程中通过使用一种新型的核查表对电缆托架宽度和电缆数量之间的关系进行分析。通过此表格的计算核查能在短时间内快速的分析出电缆托架的选型是否满足电缆敷设率要求。从而实现在设计初期就可以有效管控电缆托架的选型,减少后期现场施工修改。研究成果可为船舶电缆路径设计提供一定参考。 展开更多
关键词 电缆敷设率核查表 电缆路径生产设计 精确计算
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埋深海缆的冲刷机理及防护措施 被引量：6
18
作者 谌军 吴聪 +3 位作者 陈诚 岑贞锦 黄小卫 张维佳 《中国海洋平台》 2020年第6期68-73,共6页
基于数值仿真的方法,得到海缆冲刷发展的3个阶段:泥沙沿水流方向往海缆后方输移;海缆出现部分裸露,局部流速增大,冲刷加剧;海缆后方形成涡流,进一步加速掏空海缆后方、下方泥沙。针对埋深海缆冲刷的机理,研发一种新型海缆保护装置。数... 基于数值仿真的方法,得到海缆冲刷发展的3个阶段:泥沙沿水流方向往海缆后方输移;海缆出现部分裸露,局部流速增大,冲刷加剧;海缆后方形成涡流,进一步加速掏空海缆后方、下方泥沙。针对埋深海缆冲刷的机理,研发一种新型海缆保护装置。数值模拟和现场试验结果显示,该冲刷防护装置性能良好,阻流效果达75%,并且具有明显的促淤效果。 展开更多
关键词 海上电力输送 冲刷 海缆保护装置 阻流促淤
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海洋电缆中关键力学问题的研究进展与展望 被引量：12
19
作者 阎军 胡海涛 +4 位作者 苏琦 尹原超 吴尚华 卢海龙 卢青针 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期846-861,I0001,共17页
海洋能源是当今世界各国竞相开发的关键领域.海洋电缆是连接海洋能源生产系统各设施的能源传输、生产控制的关键装备之一,被誉为海洋能源开发的“生命线”.如何设计海洋电缆能够抵抗极端海洋灾害,同时满足安装、服役中弯曲柔顺性的要求... 海洋能源是当今世界各国竞相开发的关键领域.海洋电缆是连接海洋能源生产系统各设施的能源传输、生产控制的关键装备之一,被誉为海洋能源开发的“生命线”.如何设计海洋电缆能够抵抗极端海洋灾害,同时满足安装、服役中弯曲柔顺性的要求,实现“刚柔并济”的结构性能,是海洋能源开发领域亟待解决的核心难题.本文围绕海洋电缆多构件、多层螺旋缠绕的结构特点,全面总结了海洋电缆设计、分析及测试领域关键力学问题的研究进展.首先,针对海洋电缆结构的理论分析,阐述了拉伸、扭转和弯曲刚度的基本理论以及拉扭耦合和非线性弯曲行为研究进展.其次,介绍了数值仿真方法在海洋电缆工程中的应用,特别介绍了海洋电缆数值分析专业软件方面的研究成果.再次,探讨了海洋电缆多场耦合分析、结构优化设计和疲劳寿命的计算方法.最后详细介绍了海洋电缆结构的实验测试技术和测试装备.本文通过对海洋电缆研究方法和研究热点的详细综述,揭示了该领域的主要研究方法和关键技术难点,并展望了海洋电缆未来发展的主要技术需求和研究方向.上述工作对海洋电缆在我国海洋油气能源开发中的高可靠性工程应用提供了基础理论和技术参考. 展开更多
关键词 海洋电缆 理论方法 有限元仿真 优化设计 实验测试
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几种常用电缆热带海洋环境下的老化趋势研究 被引量：2
20
作者 闫杰 程德斌 刘丽红 《电子产品可靠性与环境试验》 2015年第3期7-10,共4页
通过热带海洋大气环境试验对4种电缆进行了老化研究,运用外观、机械性能检测方法研究了护套和绝缘材料在西沙户外不同周期大气暴露试验后的性能变化规律,并进行了对比分析。结果表明:在热带海洋大气环境中,聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电... 通过热带海洋大气环境试验对4种电缆进行了老化研究,运用外观、机械性能检测方法研究了护套和绝缘材料在西沙户外不同周期大气暴露试验后的性能变化规律,并进行了对比分析。结果表明:在热带海洋大气环境中,聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆样品和乙丙橡胶绝缘交联聚烯烃护套电缆样品的耐候性较好。 展开更多
关键词 电缆 绝缘材料 护套 热带海洋环境 大气暴露试验 老化
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