Lander Lab：水下电缆和连接器的选择标准
水下连接器和配套电缆为海底系统设计师和现场工程师提供了系统灵活性、易于维修和其他优势。
它们还带来了一系列额外的复杂性和问题。
需要考虑的因素有很多。系统设计师需要仔细斟酌所选的连接器。选择标准提供了一种程序化的方法，可以缩小选择范围，最终选择合适的水下连接器。销售代表可以提供指导，但最终还是工程师的责任是编写规范。
我一直认为连接器首先是机械问题。如果密封失效，那么内部的问题就无关紧要了。当然，这并非一开始就不重要。我还会对连接器进行压力测试，以确保任何关键步骤都没有生产缺陷。发现问题的最佳时间是在部署前几周，也就是在岸上。没错，这需要额外的工作。你的团队指望着你。要像冠军一样全力以赴。
你的应用是什么？确定需求。
水下连接器的选择标准
- 连接器会传输电力还是信号？
- 预期的运营服务深度和设计安全系数是多少？
- 预计部署持续时间或系统使用寿命是多长？
- 预期的环境条件是什么（寒冷、厌氧、盐水等）？
- 连接器必须与现有系统匹配吗？
- 舱壁连接器必须改装到现有的船体贯穿件上吗？厚船体是否需要螺纹延长器？锁紧套管或固定带可以选配吗？
- 可用的安装空间是多少？是否有足够的空间安装扭矩扳手？
- 低矮型直角连接器合适吗？触点方向可以旋转到最佳位置吗？
- 连接器必须具有密封或接触冗余吗？
- 成本和交付限制是什么？
- 连接器必须在水下兼容吗？必须通电的情况下兼容吗？
- 连接器是否可现场维修？需要什么级别的技术人员？
- 避免隔板连接器和外壳之间使用不同的材料，因为这将导致电化学腐蚀或阴极分层。
- 是否有任何军用规格要求需要满足？
- 是否还有其他特殊要求需要满足（即光纤、中性浮力、流体填充/压力平衡）？
- 需要连接并粘合到连接器的电缆类型是什么（例如，单绞线、平行束、同轴电缆、机电电缆）？护套材料、结构和填充物是什么？它适合包覆成型吗？
- 仪器套件的设计是否能够在现场操作时避免对连接器造成危险？是否使用手柄、标签环和夹板来防止连接器意外损坏？连接器是否受到侧面撞击保护？电缆是否能够消除应力？
设计师应该考虑使用不同针脚数的连接器，或者使用插座而非针脚来区分用于不同任务的连接器。这可以确保将正确的线缆插入正确的端口。订购成本不高，但备件库存更具挑战性。
我会留意制造商的接合顺序，以确保插接前插针和插座对齐，例如键/键槽或定位销。许多橡胶模制连接器采用非对称插针/插座模式，以确保正确对齐。
- 互换性：橡胶模压连接器对配接部件的容差更大，甚至允许中心针脚之间的差异，从而最大程度地提高不同制造商的部件之间的互配性。不过，针脚的长度和直径可能会有所不同。硬壳连接器的容错性就差得多。通常情况下，应选择同一制造商的配接连接器。任何制造商都无法合理地保证其他制造商的工具和产品质量，也不应该期望他们这样做。如果一对配接的连接器无法正常工作，那么工程师就必须自己解决问题。
- 选择制造商：询问他们是否小批量销售。他们有库存分销商吗？他们通常备有什么样的库存？还有谁在使用他们？过去40年来，该行业取得了长足的进步，许多基本问题，例如符合派克规格的O形圈密封设计，都已得到解决。
直径20英寸的Vitrovex空心硼硅酸盐玻璃球体装有馈通装置，使其成为一个自浮式仪器外壳。图片来源：德国布克斯特胡德，Nautilus Marine Service公司的Steffen Pausch
在新水下系统的早期设计阶段使用此清单，将有助于设计师或项目经理避免这些基本水下系统组件出现可预见的问题。请与您的目标供应商合作；他们也希望您取得成功。
后续：本文将讲述如何为您的应用选择最佳连接器。接下来还有很多细节：安装、轻轻涂抹润滑脂、橡胶模压连接器的“打嗝”、电缆接头、电缆弯曲半径、电缆应力消除装置以及其他重要事项。多向业内人士提问，参考其他人的选择，并根据经验逐渐形成自己的偏好。这是一个令人兴奋且不断发展的行业，充满了优秀的人才。
值得考虑的水下连接器公司
- AK 工业https://ak-ind.com/
- Amphenol Deeptronica (drymate，MCBH) https://amphenolltw.com/product-info/DeepTronica/中国制造，安费诺专用。
- Birns https://birns.com/
- 蓝色链接https://blue-linked.com/underwater-connectors
- 蓝色机器人https://bluerobotics.com/product-category/cables-connectors/
- Burton 海底连接器（伊顿）（谷歌“Burton Subsea”）
- 龙鱼https://dragonfishmfg.com/
- Electro Oceanics (EO)（伊顿/库珀互联）（谷歌 Electro Oceanics Cooper）
- 海德鲁集团系统https://www.hydrogroupsystems.com/
- Marsh Marine原版。这个名字至今仍在使用。
- Souriau-Sunbank （伊顿） https://usa.souriau.com/en-en/products/connectors/underwater-connectors
- TE/SEACON （谷歌“TE SEACON”）
- Teledyne Impulse https://www.teledynemarine.com/brands/impulse
- WeTechnologies https://wetechnologies.com/
致谢
我从通用动力电船部门的Ray Hayworth那里学到了很多东西，他广泛分享经验，在MTS电缆和连接器会议上发表演讲，并发布了供电船使用的设计指南。R. Frank Busby撰写的载人潜水器教材至今仍是经典之作，可以免费下载（https://archive.org/details/mannedsubmersibl00busb）。Bob Wernli和Bob Christ合著的《ROV手册：第二版》中有一章很长，专门讨论电缆和连接器。感谢Teledyne Impulse的Andy Gardener建议我重新探讨这个话题。
“着陆器实验室”是一个关于海洋着陆器技术的实践专栏，海洋着陆器是一种经常被忽视的无人海底航行器。它旨在像《Make Magazine》和其他DIY社区一样，为海洋着陆器社区提供服务。
欢迎对本文发表评论，或推荐其他兰德里人感兴趣的故事。MTR 诚邀您联系 Kevin Hardy <[email protected]>。
