Der Unterwasserroboter überträgt die mechanische Last, die Energie und das Signal über ein Nullauftriebskabel an das Tauchboot. Es gibt zwei Haupttypen von Kabeln für Standard-ROV, die Nabelkabel mit Nullauftrieb verwenden (vom Schiff zum ROV oder zum Nabelkabelmanagementsystem TMS) und Kabelbinder (TMS zum ROV). Strom-, Signal- und Festigkeitsbedingungen müssen bei der Konstruktion berücksichtigt werden Unterwasser-Rov-Kabel.
1. Energiebedarf
Die Leistung wird im Allgemeinen in Ampere berechnet. Die meisten Leiter haben einen Widerstand gegen den Stromfluss und verursachen einen Spannungsabfall. Daher ist es notwendig, ein Material mit geringem Widerstand wie Kupfer zu verwenden. Außerdem muss die Isolierschicht auf dem Leiter in der Lage sein, die elektrische Energie aufrechtzuerhalten. Für ROV-Kabel werden in der Regel thermoplastische Materialien wie polytetrafluoroethylene als Isolator verwendet.
Bei der Konstruktion des Kabels sollte auch die Betriebsspannung berücksichtigt werden. Wenn die Spannung zu hoch ist, versagt die Isolierschicht und die elektrische Energie verlässt den Leiter, bevor sie das Ziel erreicht, was zu einer gefährlichen Situation führt. Daher ist der Umgang mit Spannungsstress bei der Konstruktion von Nullauftriebskabeln sehr wichtig.
2. Signalanforderungen
Der Signalbedarf muss in einen Dämpfungsverlust umgewandelt werden. Sowohl elektrische als auch optische Signale werden beim Durchgang durch Leiter und Isolatoren abgeschwächt. Diese Dämpfungen variieren je nach Signalübertragungsmedium und -frequenz. Zur Übertragung elektrischer Signale werden in der Regel Kupferleiter und thermoplastische Materialien verwendet. Signalübertragungsleitungen müssen häufig gegen elektromagnetische Störungen (EMI) und Hochfrequenzstörungen (RFI) abgeschirmt werden.
Üblicherweise wird das Signalübertragungskabel vom Stromübertragungsleiter getrennt. Es gibt zwei Arten von Stromübertragungsschemata: symmetrisch und unsymmetrisch. Ausgewogene Kabel sind Twisted-Pair-Kabel, unsymmetrische Kabel sind Koaxialkabel. Weitere zu berücksichtigende Faktoren sind Impedanz, Kapazität und Frequenz. Die Signalübertragung kann auch über Multimode- und Single-Mode-Glasfaserkabel erfolgen. Unabhängig davon, was Art von Glasfaserkabel berücksichtigt werden muss: Dämpfung, Bandbreite und Wellenlänge.
3. Anforderungen an die Festigkeit
Normalerweise müssen Kabelgewicht ohne Auftrieb, ROV und zusätzliche Last unterstützt werden, um die dynamische Belastung zu bewältigen. Die Größe des Kabels wirkt sich aufgrund der Spannung auf die Belastung des Kabels aus. Daher müssen bei der Auswahl der Kabelstärke viele Variablen berücksichtigt werden.
Stahl ist ein häufig verwendetes Material für Nabelkabel und enthält normalerweise eine Schicht aus Kohlenstoffstahldraht und eine verzinkte Beschichtung auf der Außenseite des Stahls, um ihn vor Korrosion zu schützen. Die Zugfestigkeit, der Modul und die Abriebfestigkeit dieses Materials schützen das Kabel vor Beschädigungen während des Gebrauchs.
Synthetische Fasern wie Kevlar können das Kabelgewicht reduzieren. Die Festigkeit von synthetischen Fasern erfordert eine Schutzschicht, um die Abriebfestigkeit zu erhöhen. Synthetische Fasern sind in der Regel viel teurer als Stahlseile, aber der Gewichtsunterschied ist deutlich spürbar. Für Ultra-Tiefwasser ist die Verwendung von synthetischen Fasern der Weg, um die erforderliche Tiefe zu erreichen.
