專利名稱：全阻水海底電力電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種阻水電纜，特別是涉及一種全阻水海底電力電纜，屬于海底電力電纜技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海底電力電纜由于安裝在環(huán)境復(fù)雜的海底，長期受到海浪沖擊、海水腐蝕及許多未知因素影響，其設(shè)計(jì)、制造和安裝要求都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的電纜，并且海底電力電纜對于阻水的效果好壞很大程度上決定了其使用壽命的長短。通常，海底電力電纜均采用起阻水作用的護(hù)套如鉛套等來實(shí)現(xiàn)徑向阻水，但是雖然這種方法能有效地解決徑向漏水的問題，但是由于外力作用，這種護(hù)套可能會(huì)受到損傷，水會(huì)沿著電纜內(nèi)存在的縫隙縱向擴(kuò)散，使相當(dāng) 長的電纜不能使用，當(dāng)電纜由于漏水需要修復(fù)時(shí)，為了減少損失，希望這段漏水的長度盡可能短些，因此，對于海底電力電纜，非常有必要進(jìn)行縱向阻水的設(shè)計(jì)。目前，海底電力電纜導(dǎo)體的縱向阻水主要依靠向?qū)w各絞層間加入阻水粉或阻水紗來實(shí)現(xiàn)。由于加入阻水粉工藝復(fù)雜，難以保證其分布均勻，較多地采用阻水紗。阻水紗通常是以一定的節(jié)距纏繞在各個(gè)金屬線絞合層之間，再經(jīng)過緊壓工序，使阻水紗間斷性地嵌入金屬單線之間的空隙，進(jìn)而形成間斷性的“水堵”結(jié)構(gòu)，而不是連續(xù)性的導(dǎo)體阻水結(jié)構(gòu)。因此，阻水紗結(jié)構(gòu)也不能實(shí)現(xiàn)海底電力電纜可靠阻水。目前涉及徑向阻水的電纜較多，如申請?zhí)枮镃N200920318006的中國專利公開了一種金屬復(fù)合帶徑向阻水海底電力電纜，其根本沒有談到縱向阻水；而申請?zhí)枮镃N201020288554公開了一種海底電力電纜，其通過絕緣線芯外的半導(dǎo)電阻水帶、導(dǎo)體絞層間繞包的阻水帶，實(shí)現(xiàn)縱向和徑向阻水的海底電力電纜。申請?zhí)枮镃N200810024391的中國專利實(shí)用新型了一種具有縱向水密特性的艦船用深水電纜，每根銅絲表面均涂覆有密封膠，在各絕緣層之間和外圍填充密封膠填充層組成纜芯，并且此實(shí)用新型用在艦船用電纜。海底電力電纜的縱向阻水技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程一般如下在單線絞合過程中，加入阻水粉或阻水紗。當(dāng)導(dǎo)體進(jìn)水時(shí)，阻水粉或阻水紗遇水膨脹，阻止水分縱向滲透。對于淺水區(qū)域的海底電力電纜，以上技術(shù)可以較好的完成縱向阻水的效果。但是當(dāng)海底電力電纜敷設(shè)于較深(如大于100m)的海底時(shí)，如果海底電力電纜由于外力破損而使導(dǎo)體進(jìn)水，將會(huì)承受較高的水壓，在阻水粉或阻水紗及時(shí)充分膨脹之前，海水已經(jīng)沿導(dǎo)體侵入很深的距離，縱向阻水的目的將無法達(dá)到，進(jìn)而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種全阻水海底電力電纜，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中較深海底電力電纜縱向阻水不可靠的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種全阻水海底電力電纜，由內(nèi)到外依次包括絞合導(dǎo)體、半導(dǎo)電阻水帶、導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、鉛套、非金屬護(hù)套、防蝕層、鋼絲鎧裝層和外被層，所述絞合導(dǎo)體的間隙中充滿可導(dǎo)電的密封膠，所述密封膠由丁基橡膠和碳黑混合制成，所述絕緣屏蔽層和鉛套之間設(shè)有用于阻水的緩沖層。優(yōu)選地，所述導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層的材料為EVA、EBA或EMA與碳黑的混合物。優(yōu)選地，所述絕緣層的材料為交聯(lián)聚乙烯。優(yōu)選地，所述非金屬護(hù)套材料為PVC、PE、氯磺化聚乙烯、LDPE, MDPE和HDPE中的一種。優(yōu)選地，所述防蝕層為黃銅帶。優(yōu)選地，所述外被層由聚丙烯繩涂覆防腐浙青形成。如上所述，本實(shí)用新型的全阻水海底電力電纜，將可導(dǎo)電的密封膠填充到絞合導(dǎo) 體的間隙，能有效起到縱向阻水的作用，而鉛套、非金屬護(hù)套、外護(hù)套本身就可以起到徑向阻水的作用，從而本實(shí)用新型的電纜可實(shí)現(xiàn)可靠的全阻水，當(dāng)海底電力電纜因故障而進(jìn)水時(shí)，即使是受到幾百米水深的壓力，海水也無法沿著導(dǎo)體的間隙進(jìn)入電纜內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)縱向阻水，減少海纜報(bào)廢長度。

圖1顯示為本實(shí)用新型全阻水海底電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說明I導(dǎo)體2密封膠3半導(dǎo)電阻水帶4導(dǎo)體屏蔽層5絕緣層6絕緣屏蔽層7緩沖層8鉛套9非金屬護(hù)套10防蝕層11鋼絲鎧裝層12 外被層
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。如圖1所示的全阻水海底電力電纜，由內(nèi)到外依次包括絞合導(dǎo)體1、半導(dǎo)電阻水帶3、導(dǎo)體屏蔽層4、絕緣層5、絕緣屏蔽層6、鉛套8、非金屬護(hù)套9、防蝕層10、鋼絲鎧裝層11和外被層12，絞合導(dǎo)體I的間隙中充滿可導(dǎo)電的密封膠2，密封膠2由丁基橡膠和碳黑混合制成，絕緣屏蔽層6和鉛套8之間設(shè)有用于阻水的半導(dǎo)電緩沖層7，密封膠2填滿絞合導(dǎo)體之間的間隙，具有很好的縱向阻水作用。其中密封膠由丁基橡膠和碳黑按照一定比例混合而成，密封性能優(yōu)良，同時(shí)具有足夠的導(dǎo)電性，丁基橡膠和碳黑混合之后的工作溫度與電纜運(yùn)行時(shí)的工作溫度相適應(yīng)，碳黑是導(dǎo)電的，可以起到均化電場的作用；并且密封膠可以采用擠出或涂覆工藝，進(jìn)而填滿導(dǎo)體之間的空隙，并且密封膠的致密性更好，所以阻水效果更好。導(dǎo)體I 一般為銅導(dǎo)體，作用是傳輸電流；密封膠2，由丁基橡膠和碳黑混合制成，多根導(dǎo)體采用熱態(tài)擠出工藝分別涂覆可導(dǎo)電的密封膠，經(jīng)絞合成纜，再涂覆密封膠，使得密封膠充滿多根導(dǎo)體之間的間隙，從而可以實(shí)現(xiàn)較高水壓下的縱向阻水作用；半導(dǎo)電阻水帶3，由無紡布撒上碳黑、阻水粉等制成，作用是縱向阻水；導(dǎo)體屏蔽層4，其材料為EVA、EBA或EMA與碳黑的混合物(半導(dǎo)電材料)，在導(dǎo)體表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽，使導(dǎo)體外表面更平滑，不至于刺傷絕緣層5，并且填滿了導(dǎo)體I與絕緣層5之間的氣隙，可以起到均化電場、防止尖端放電的作用；絕緣層5，該層材料一般為交聯(lián)聚乙烯(XLPE)，作用是隔絕導(dǎo)體，承受相應(yīng)的電壓防止電流泄漏；絕緣屏蔽層6，該層材料與導(dǎo)體屏蔽層4材料基本一致，它與導(dǎo)體屏蔽層4、絕緣層5同時(shí)擠出(三層共擠)，可以避免絕緣層5被外面的鉛套損傷，而且絕緣屏蔽層6可以確保電場保持在電纜絕緣線芯內(nèi)；緩沖層7，材料一般為超吸水的聚合物等，作用是保護(hù)絕緣線芯不被金屬護(hù)套損傷或者阻水；鉛套8，作用是徑向阻水，保護(hù)其內(nèi)部電纜線芯，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，作為短路電流的通道，也起到屏蔽電場的作用；非金屬護(hù)套9，材料如PVC、PE、氯磺化聚乙烯、LDPE、MDPE、HDPE等中的一種，作用是對內(nèi)部的電纜提供特殊的電氣、機(jī)械、熱、化學(xué)和環(huán)境保護(hù)；防蝕層10，材料為黃銅帶，作用是保護(hù)非金屬護(hù)套不被鎧裝層損傷；鋼絲鎧裝層11，保護(hù)電纜不被外力損傷；外被層12由聚丙烯繩涂覆防腐浙青形成，防止海水侵蝕電纜。本實(shí)用新型專利的有益效果是當(dāng)海底電力電纜因故障而進(jìn)水時(shí)，由于絞合導(dǎo)體的間隙充滿可導(dǎo)電的密封膠，即使是受到幾百米水深的壓力，海水也無法沿著導(dǎo)體的間隙進(jìn)入電纜內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)縱向阻水，減少海纜報(bào)廢長度，節(jié)約修復(fù)成本。綜上所述，本實(shí)用新型的全阻水海底電力電纜有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種全阻水海底電力電纜，由內(nèi)到外依次包括絞合導(dǎo)體(I)、半導(dǎo)電阻水帶(3)、導(dǎo)體屏蔽層(4)、絕緣層(5)、絕緣屏蔽層(6)、鉛套(8)、非金屬護(hù)套(9)、防蝕層(10)、鋼絲鎧裝層(11)和外被層(12)，其特征在于，所述絞合導(dǎo)體(I)的間隙中充滿可導(dǎo)電的密封膠(2)，所述密封膠(2)由丁基橡膠和碳黑混合制成，所述絕緣屏蔽層(6)和鉛套(8)之間設(shè)有用于阻水的緩沖層(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全阻水海底電力電纜，其特征在于，所述導(dǎo)體屏蔽層(4)和絕緣屏蔽層(6)的材料為EVA、EBA或EMA與碳黑的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全阻水海底電力電纜，其特征在于，所述絕緣層(5)的材料為交聯(lián)聚乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全阻水海底電力電纜，其特征在于，所述非金屬護(hù)套(9)材料為PVC、PE、氯磺化聚乙烯、LDPE、MDPE和HDPE中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全阻水海底電力電纜，其特征在于，所述防蝕層(10)為黃銅帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全阻水海底電力電纜，其特征在于，所述外被層(12)由聚丙烯繩涂覆防腐浙青形成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種全阻水海底電力電纜，由內(nèi)到外依次包括絞合導(dǎo)體、半導(dǎo)電阻水帶、導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、鉛套、非金屬護(hù)套、防蝕層、鋼絲鎧裝層和外被層，所述絞合導(dǎo)體的間隙中充滿可導(dǎo)電的密封膠，所述密封膠由丁基橡膠和碳黑混合制成，所述絕緣屏蔽層和鉛套之間設(shè)有用于阻水的半導(dǎo)電緩沖層。該海底電力電纜能實(shí)現(xiàn)有效可靠的縱向阻水。
文檔編號(hào)H01B7/14GK202855422SQ20122053052
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者徐曉峰, 孫建生, 李春剛 申請人:上海電纜研究所