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一種輕量型光纖復合海底電纜的制作方法

文檔序號:7086856閱讀:247來源:國知局
一種輕量型光纖復合海底電纜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種輕量型光纖復合海底電纜,包括:絞合在一起的三根電力線芯和一根光纜單元,所述電力線芯由內(nèi)層至外層依次包括:阻水導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、金屬屏蔽層、半導電阻水層和外護套,所述絕緣層為抗水樹型交聯(lián)聚乙烯絕緣層。通過上述方式,本實用新型能夠減小海底電纜的重量及其外徑,免去重金屬污染;同時滿足電力線芯的縱向阻水要求及金屬屏蔽層與鎧裝層的等電位技術要求。
【專利說明】一種輕量型光纖復合海底電纜

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力電纜領域,特別是涉及一種輕量型光纖復合海底電纜。

【背景技術】
[0002]國內(nèi)海底電纜種類大致分為:自容式充油海底電纜、浸潰紙絕緣海底電纜、擠包絕緣(交聯(lián)聚乙烯、乙丙橡膠)海底電纜。其中自容式充油海底電纜和浸潰紙包海底電纜由于運行和維護時,容易造成環(huán)境污染和大量的維護費用,逐漸被擠包絕緣結(jié)構(gòu)的海底電纜所取代。
[0003]目前大部分擠包絕緣三芯海底電纜結(jié)構(gòu)如附圖1所示,由以下結(jié)構(gòu)組成:1-1.阻水導體、1-2.導體屏蔽層、1-3.交聯(lián)聚乙烯絕緣層、1-4.絕緣屏蔽層、1-5.半導電緩沖阻水層、1-6.鉛套、1-7.聚乙烯護套、1-8.填充層、1-9.內(nèi)襯層、1-10.粗鋼絲鎧裝層、1_11.外被層、1-12.光纜單元。此種結(jié)構(gòu)海底電纜在近20年內(nèi)被各種工程項目采用的案例比較多,由于其使用環(huán)境的特殊性,對海底電纜有極高要求的阻水性能。
[0004]傳統(tǒng)型海底電纜(如附圖1所示)通常采用連續(xù)擠包的鉛套作為阻水層來實現(xiàn)海底電纜的徑向阻水。然而采用鉛套存在明顯的弊端:
[0005]1.工廠必須有能耗超大的壓鉛或擠鉛設備,且生產(chǎn)過程中存在重金屬污染,設備投資大;
[0006]2.由于鉛的比重很大,最終成品重量很重,給敷設帶來不便;
[0007]3.鉛螺動性差,在潮汝或者震動下容易開裂。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種輕量型光纖復合海底電纜,能夠減小海底電纜的重量及其外徑,免去重金屬污染;同時滿足電力線芯的縱向阻水要求及金屬屏蔽層與鎧裝層的等電位技術要求。
[0009]為解決上述技術問題,本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種輕量型光纖復合海底電纜,包括:絞合在一起的三根電力線芯和一根光纜單元,所述電力線芯由內(nèi)層至外層依次包括:阻水導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、金屬屏蔽層、半導電阻水層和外護套,所述絕緣層為抗水樹型交聯(lián)聚乙烯絕緣層。
[0010]在本實用新型一個較佳實施例中,每根所述電力線芯的外側(cè)分別與相鄰兩根電力線芯相接觸,且所述三根電力線芯和一根光纜單元外包覆有成纜包帶,所述成纜包帶與所述電力線芯和光纜單元之間填充有填充條。
[0011]在本實用新型一個較佳實施例中,所述成纜包帶外繞包有內(nèi)襯層,所述內(nèi)襯層外繞包有鎧裝層,所述鎧裝層外包覆有外被層。
[0012]在本實用新型一個較佳實施例中,所述內(nèi)襯層是由麻繩和浙青組成的。
[0013]在本實用新型一個較佳實施例中,所述鎧裝層為鋼絲鎧裝層。
[0014]在本實用新型一個較佳實施例中,所述外被層是由兩層麻繩和兩層防腐浙青組成的。
[0015]在本實用新型一個較佳實施例中,所述阻水導體是由若干層退火銅單線絞合而成的,且每層退火銅單線之間縱向搭蓋包厚度為0.2mm的半導電阻水帶。
[0016]在本實用新型一個較佳實施例中,所述金屬屏蔽層為0.1mm厚的紫銅帶屏蔽層。
[0017]在本實用新型一個較佳實施例中,所述半導電阻水層為0.2mm厚的半導電無紡布層。
[0018]在本實用新型一個較佳實施例中,所述外護套為半導電聚乙烯外護套。
[0019]本實用新型的有益效果是:通過采用抗水樹型交聯(lián)聚乙烯絕緣材料做絕緣層,并在金屬屏蔽層外重疊繞包紫銅帶和半導電無紡布,可以省略掉重金屬鉛護套,從而大大減小海底電纜的重量及其外徑,也免去了重金屬污染;同時配合半導電聚乙烯外護套實現(xiàn)電力線芯的徑向阻水功能,既滿足電力線芯的縱向阻水要求,又能滿足金屬屏蔽層與鎧裝層等電位技術要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有技術中擠包絕緣三芯海底電纜的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]附圖中各部件的標記如下:1_1、阻水導體,1-2、導體屏蔽層,1-3、交聯(lián)聚乙烯絕緣層,1-4、絕緣屏蔽層,1-5、半導電緩沖阻水層,1-6、鉛套,1-7、聚乙烯護套,1-8、填充層,
1-9、內(nèi)襯層,1-10、粗鋼絲鎧裝層,1-11、外被層,1-12、光纜單元;
[0022]圖2是本實用新型一種輕量型光纖復合海底電纜一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023]圖3是圖2所示一種輕量型光纖復合海底電纜的截面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0024]附圖中各部件的標記如下:2-1、阻水導體,2-2、導體屏蔽層,2-3、絕緣層,2-4、絕緣屏蔽層,2-5、金屬屏蔽層,2-6、半導電阻水層,2-7、外護套,2-8、成纜包帶,2-9、填充條,2-10、內(nèi)襯層,2-11、鎧裝層,2-12、外被層,2-13、光纜單元。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述,以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解,從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0026]請參閱圖2和圖3,本實用新型實施例包括:
[0027]一種輕量型光纖復合海底電纜,適用于海上石油平臺或者過江過河的中、低壓光纖復合海底電纜,包括:絞合在一起的三根電力線芯和一根光纜單元2-13、以及包覆三根電力線芯和一根光纜單元2-13的成纜包帶2-8、填充在所述成纜包帶2-8與所述電力線芯和光纜單元2-13之間的填充條2-9、繞包在所述成纜包帶2-8外側(cè)的內(nèi)襯層2-10、繞包在所述內(nèi)襯層2-10外側(cè)的鎧裝層2-11和包覆在所述鎧裝層2-11外側(cè)的外被層2-12。
[0028]所述電力線芯由內(nèi)層至外層依次包括:阻水導體2-1、導體屏蔽層2-2、絕緣層
2-3、絕緣屏蔽層2-4、金屬屏蔽層2-5、半導電阻水層2-6和外護套2_7,所述阻水導體2_1是由若干層退火銅單線絞制而成的,銅單絲抗拉強度在28(T295N/mm2之間,銅單絲伸長率在309Γ35%,且每層退火銅單線在絞合的時候,采用厚度為0.2mm的半導電阻水帶縱包,來實現(xiàn)阻水導體2-1的縱向阻水;所述絕緣層2-3為抗水樹型交聯(lián)聚乙烯絕緣層,具有優(yōu)越的抗水樹性能,優(yōu)異的強度和韌性,符合標準的電氣性能等且具有良好的加工性能。
[0029]導體屏蔽層2-2、絕緣層2-3、絕緣屏蔽層2_4采用德國TR0ESTER公司錐形十字機頭,完美的分層流道設計,三層共擠而成,保證大長度絕緣線芯的生產(chǎn);生產(chǎn)而成的絕緣線芯的高圓整度在99.8%以上,偏心率低于5%,采用立式交聯(lián)生產(chǎn)線生產(chǎn),避免因重力作用而造成的線芯不圓整,偏心度偏大的問題。
[0030]每根所述電力線芯的外側(cè)分別與相鄰兩根電力線芯相接觸,且所述三根電力線芯和一根光纜單元2-13通過立式成纜機絞合成一根成纜線芯,并采用成纜包帶2-8包覆,所述成纜包帶2-8與所述電力線芯和光纜單元2-13之間填充有填充條2-9。
[0031 ] 所述絕緣屏蔽層2-4外側(cè)重疊繞包一層金屬屏蔽層2-5和半導電阻水層2-6,所述金屬屏蔽層2-5為0.1mm厚的紫銅帶屏蔽層,所述半導電阻水層2_6為0.2mm厚的半導電無紡布層,可用來承載系統(tǒng)發(fā)生短路時的電流。
[0032]所述外護套2-7為半導電聚乙烯外護套,其作為徑向阻水層,并且使金屬屏蔽層
2-5與鎧裝層2-11等電位連接。
[0033]所述內(nèi)襯層2-10是由麻繩和浙青組成的,繞包在所述成纜包帶2-8的外側(cè),起到緩沖作用,避免鎧裝層2-11壓傷成纜線芯。
[0034]所述鎧裝層2-11為鋼絲鎧裝層,繞包在所述內(nèi)襯層2-10的外側(cè),采用特殊的預扭裝置設計,保證大長度海底電纜鋼絲鎧裝無內(nèi)應力。
[0035]所述外被層2-12是由兩層麻繩和兩層防腐浙青組成的,繞包在所述鎧裝層2-11的外側(cè)。
[0036]本實用新型主要針對海上石油平臺或者過江過河的中、低壓光纖復合海底電纜,其中:1.利用高緊壓阻水導體技術,在滿足絞合導體電阻的前提下,選擇抗拉強度在28(T295N/mm2之間,伸長率在30°/Γ35%范圍的銅單絲;2.抗水樹型交聯(lián)聚乙烯絕緣層配合紫銅帶屏蔽層結(jié)構(gòu)來替代掉又重又難生產(chǎn)的重金屬鉛護套,此種新型結(jié)構(gòu),尤其是針對大長度的海底電纜,成品重量可以減輕45%左右,成品外徑可以減小10%左右,在有限的存儲盤空間內(nèi),可以裝有更長的線芯,來滿足客戶單根無接頭的要求;3.采用半導電聚乙烯外護套,這樣既滿足電力線芯的縱向阻水要求,又能滿足金屬屏蔽層與鎧裝層等電位技術要求。
[0037]本實用新型揭示了一種輕量型光纖復合海底電纜,通過采用抗水樹型交聯(lián)聚乙烯絕緣材料做絕緣層,并在金屬屏蔽層外重疊繞包紫銅帶和半導電無紡布,可以省略掉重金屬鉛護套,從而大大減小海底電纜的重量及其外徑,也免去了重金屬污染;同時配合半導電聚乙烯外護套實現(xiàn)電力線芯的徑向阻水功能,既滿足電力線芯的縱向阻水要求,又能滿足金屬屏蔽層與鎧裝層等電位技術要求。
[0038]以上所述僅為本實用新型的實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】,均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,包括:絞合在一起的三根電力線芯和一根光纜單元,所述電力線芯由內(nèi)層至外層依次包括:阻水導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、金屬屏蔽層、半導電阻水層和外護套,所述絕緣層為抗水樹型交聯(lián)聚乙烯絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,每根所述電力線芯的外側(cè)分別與相鄰兩根電力線芯相接觸,且所述三根電力線芯和一根光纜單元外包覆有成纜包帶,所述成纜包帶與所述電力線芯和光纜單元之間填充有填充條。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,所述成纜包帶外繞包有內(nèi)襯層,所述內(nèi)襯層外繞包有鎧裝層,所述鎧裝層外包覆有外被層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,所述內(nèi)襯層是由麻繩和浙青組成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,所述鎧裝層為鋼絲鎧裝層。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,所述外被層是由兩層麻繩和兩層防腐浙青組成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,所述阻水導體是由若干層退火銅單線絞合而成的,且每層退火銅單線之間縱向搭蓋包厚度為0.2mm的半導電阻水帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,所述金屬屏蔽層為0.1mm厚的紫銅帶屏蔽層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,所述半導電阻水層為0.2mm厚的半導電無紡布層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量型光纖復合海底電纜,其特征在于,所述外護套為半導電聚乙烯外護套。
【文檔編號】H01B9/02GK204029421SQ201420470737
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】任思佳, 宋程成, 李春梅, 湯國良 申請人:江蘇亨通高壓電纜有限公司
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