CN102737779A - 一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆涉及海底环境使用的光电缆与测控技术领域，它是一种集海底高低压电力电缆、海底通信光缆、远端智能监控系统光纤传感光缆应用于一体的集约化海底光电缆。包括海底电力传输绝缘电缆、海底通信光缆和多层金属保护传感光纤光缆；由若干根海底电力传输绝缘电缆绞合后形成中心间隙和外部间隙，在中心间隙中有内结构填充，在外部间隙放置有海底通信光缆和多层金属保护传感光纤光缆，在外间隙中设置有缆芯外结构填充，再在共同组成的结构外设置有内包层，在内包层外设置有内缓冲层，在内缓冲层外设置有防腐金属单线铠装层、沥青防水防腐层，在防腐金属单线铠装层外设置有外绕包层。
Description
技术领域
本发明的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆涉及海底环境使用的光电缆与测控技术领域，它是一种集海底高低压电力电缆、海底通信光缆、远端智能监控系统光纤传感光缆应用于一体的集约化海底光电缆。
背景技术
随着海底光纤光缆和电力电缆生产技术的发展和装备技术的进步，传统的海底光通信与电力传输的海缆已经逐步由两者组合或复合为一体，即通常所讲的海底光电复合电缆，它直接敷设于海底，同样需要具有原海底电缆和海底光缆所需的防渗水、耐水压、抗拉、防腐、防磨损等性能，以达到在海底电缆长期使用的要求，但这样的海缆还不能提供电缆温度变化、外力异常损伤的远端无人监测功能。
发明内容
本发明目的是针对上述不足之处提供一种集约化多功能海底光电缆，包括海底电力传输绝缘电缆、海底通信光缆和多层金属保护传感光纤光缆，具有传输电力、数据信号和智能监测保护的海底电力电缆，综合了以上性能，满足了电力传输安全、数据信号传输可靠和外部异常预警保护的更高标准要求。
一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆是采取以下方案实现：
一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆包括海底电力传输绝缘电缆、海底通信光缆和多层金属保护传感光纤光缆；由若干根海底电力传输绝缘电缆绞合后形成中心间隙和外部间隙，在中心间隙中有内结构填充材料，在外部间隙放置有海底通信光缆和多层金属保护传感光纤光缆，在海底通信光缆、多层金属保护传感光纤光缆和海底电力传输绝缘电缆的外间隙中设置有缆芯外结构填充材料，再在海底通信光缆、多层金属保护传感光纤光缆和海底电力传输绝缘电缆共同组成的结构外设置有内包层，在内包层外设置有内缓冲层，在内缓冲层外设置有防腐金属单线铠装层、沥青防水防腐层，在防腐金属单线铠装层外设置有外绕包层。
所述海底电力传输绝缘电缆包括若干根金属导体、绝缘层、内阻水层和金属护套复合层组成；在若干根金属导体间隙填充阻水材料，在若干根金属导体外设置有三层共挤的绝缘层，在绝缘层外设置有内阻水层，在阻水层外设置有金属护套复合层。
所述海底通信光缆采用单层铠装海底通信光缆或多层铠装海底通信光缆。
所述海底通信光缆采用多层铠装海底通信光缆，多层铠装海底通信光缆具有不锈钢管光纤单元，不锈钢管光纤单元绞合于多层铠装金属单线中，在多层铠装金属单线的间隙中设置有阻水填充材料，在多层铠装金属单线外设置耐磨外保护层。不锈钢管光纤单元具有若干根单模或多模通信光纤，在若干根单模或多模通信光纤外套装有不锈钢套管，不锈钢套管也可采用其它防海水腐蚀的金属材料代替，多层铠装金属单线为不少于两层铠装结构。
所述海底通信光缆采用单层铠装海底通信光缆，单层铠装海底通信光缆具有不锈钢管光纤单元，不锈钢管光纤单元置于单层铠装金属单线中心，在单层铠装金属单线的间隙中设置有阻水填充材料，在单层铠装金属单线外设置耐磨外保护层，在不锈钢管光纤单元外挤制内护层。不锈钢管光纤单元具有若干根单模或多模通信光纤，在若干根单模或多模通信光纤外套装有不锈钢套管，不锈钢套管也可采用其它防海水腐蚀的金属材料代替。
所述多层金属保护传感光缆具有传感光纤，传感光纤外设置第一层金属管保护，在第一层金属管外设置防腐金属铠装单线层，在金属铠装单线层外再设置第二层金属管保护，在金属铠装单线层与第一层金属管和第二层金属管之间填充阻水材料；传感光纤采用若干根应力与温度应变敏感光纤，在第一层金属管和第二层金属管为不锈钢或其它防腐金属材料，第一层金属管外设置铠装单线可以是一层或多层。
本发明一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆特点：
适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆比常规海底电缆设计更合理，功能更全，结构更新颖，且实用性更强。本结构将用于传输电力的海底电力电缆和用于传输通信信号的海底光缆以及用于温度和应力应变监测的传感光纤光缆三大功能的产品集约在一根海底电缆中，传感光纤光缆为专门设计的多层金属保护结构；整个产品既能传输电力、传输通信信号又可以利用传感光单元的特殊功能实施智能监测保护，很方便地利用第三方设备，提高了自身和外力异常引起的故障预警，有效预防事故的发生，减少了破坏性事故的发生频次，大大节约了运行与维护费用，可广泛应用于江、海、湖泊以及海洋石油平台等系统电力和通信传输的无人智能保护，整个产品的成本与常规产品相差无几，有利于推广应用。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
图1是一种远端智能监测系统的集约化海底光电缆结构示意图。
图2是本发明的海底电力传输绝缘电缆结构示意图。
图3是本发明的多层铠装通信光缆结构示意图。
图4是本发明的单层铠装通信光缆结构示意图。
图5是本发明的多层金属保护传感光缆结构示意图。
具体实施方式
参照附图1～5，一种远端智能监测系统的集约化海底光电缆包括海底电力传输绝缘电缆、海底通信光缆和多层金属保护传感光纤光缆。由若干根海底电力传输绝缘电缆1、4、11绞合后形成中心间隙和外部间隙，在中心间隙中有一根内结构填充10，在外部间隙放置有海底通信光缆2、9和多层金属保护传感光纤光缆13，在海底通信光缆2、9、多层金属保护传感光纤光缆13和海底电力传输绝缘电缆1、4、11的外间隙中设置有缆芯外结构填充3，再在海底通信光缆2、9、多层金属保护传感光纤光缆13和海底电力传输绝缘电缆1、4、11共同组成的结构外设置有内包层8，在内包层8外设置有内缓冲层6，在内缓冲层6外设置有防腐金属单线铠装层5、沥青防水防腐层7，在防腐金属单线铠装层5外设置有外绕包层12。
所述海底电力传输绝缘电缆至少设置有3根。
所述海底通信光缆至少设置有1根。
所述多层金属保护传感光纤光缆至少设置有1根。
所述缆芯绞合内结构填充10 采用非金属或金属材料外具有非金属材料保护结构的线材。所述缆芯外结构填充3采用非金属材料的圆形或异型线材。所述内包层8采用非金属带材。所述内缓冲层6采用非金属线材。所述外绕包层12采用非金属线材。
远端智能监测系统的集约化海底光电缆最外部为外绕包层12，外绕包层12内为防腐金属单线铠装层5，铠装层5采用防腐型金属单线或合金单线。防腐金属单线铠装层5采用防腐型金属单线或合金单线构成抗拉、抗压保护结构。
所述海底通信光缆采用多层铠装海底通信光缆，或单层铠装海底通信光缆。
参照附图2，所述海底电力传输绝缘电缆采用阻水导体绝缘电力电缆线芯，海底电力传输绝缘电缆具有若干根金属导体16，若干根金属导体16间隙填充有阻水材料15，在若干根金属导体16外设置有三层共挤的绝缘层14，在绝缘层14外设置有内阻水层17，在内阻水层17外设置有金属护套复合层18。
所述金属导体16采用铜材。所述绝缘层14采用交联聚乙烯或乙丙橡胶等材料。所述内阻水层17采用阻水带材。所述金属护套层复合层18采用铅套和聚乙烯材料。
所述阻水导体是采用市售的阻水材料填充于金属导体16间隙形成的。
参照附图3，所述海底通信光缆采用多层铠装海底通信光缆，多层铠装海底通信光缆具有不锈钢管光纤单元19，不锈钢管光纤单元19绞合于多层铠装金属单线20中，在多层铠装金属单线20的间隙中设置有阻水填充材料15，在多层铠装金属单线20外设置耐磨外保护层21。不锈钢管光纤单元19具有若干根单模或多模通信光纤，在若干根单模或多模通信光纤外套装有不锈钢套管，不锈钢套管也可采用其它防海水腐蚀的金属材料代替，多层铠装金属单线20为不少于两层铠装结构。所述阻水填充材料15采用采用半导电吸水膨胀阻水粉、带、线或膏及胶质材料。
参照附图4，所述海底通信光缆采用单层铠装海底通信光缆，单层铠装海底通信光缆具有不锈钢管光纤单元19，不锈钢管光纤单元19置于单层铠装金属单线20中心，在单层铠装金属单线20的间隙中设置有阻水填充材料15，在单层铠装金属单线20外设置耐磨外保护层21，在不锈钢管光纤单元19外挤制内护层22。不锈钢管光纤单元19具有若干根单模或多模通信光纤，在若干根单模或多模通信光纤外套装有不锈钢套管，不锈钢套管也可采用其它防海水腐蚀的金属材料代替。
参照附图5，所述多层金属保护传感光缆具有传感光纤24，传感光纤24外设置第一层金属管23保护，在第一层金属管23外设置防腐金属铠装单线层26，在金属铠装单线层26外再设置第二层金属管25保护，在金属铠装单线层26与第一层金属管23和第二层金属管25之间填充阻水材料15；传感光纤24采用若干根应力与温度应变敏感光纤，在第一层金属管23和第二层金属管25为不锈钢或其它防腐金属材料，第一层金属管23外设置铠装单线可以是一层或多层。所述阻水材料15采用半导电吸水膨胀阻水粉、带、线或膏及胶质材料。
Claims (9)
1.一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆，其特征在于：包括海底电力传输绝缘电缆、海底通信光缆和多层金属保护传感光纤光缆；由若干根海底电力传输绝缘电缆绞合后形成中心间隙和外部间隙，在中心间隙中有内结构填充，在外部间隙放置有海底通信光缆和多层金属保护传感光纤光缆，在海底通信光缆、多层金属保护传感光纤光缆和海底电力传输绝缘电缆的外间隙中设置有缆芯外结构填充，再在海底通信光缆、多层金属保护传感光纤光缆和海底电力传输绝缘电缆共同组成的结构外设置有内包层，在内包层外设置有内缓冲层，在内缓冲层外设置有防腐金属单线铠装层、沥青防水防腐层，在防腐金属单线铠装层外设置有外绕包层。
2.根据权利要求1所述的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆，其特征在于：所述海底电力传输绝缘电缆包括若干根金属导体、绝缘层、内阻水层和金属护套复合层组成；在若干根金属导体间隙填充阻水材料，在若干根金属导体外设置有三层共挤的绝缘层，在绝缘层外设置有内阻水层，在阻水层外设置有金属护套复合层。
3.根据权利要求1所述的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆，其特征在于：所述海底通信光缆采用多层铠装海底通信光缆，多层铠装海底通信光缆具有不锈钢管光纤单元，不锈钢管光纤单元绞合于多层铠装金属单线中，在多层铠装金属单线的间隙中设置有阻水填充材料，在多层铠装金属单线外设置耐磨外保护层；不锈钢管光纤单元具有若干根单模或多模通信光纤，在若干根单模或多模通信光纤外套装有不锈钢套管，不锈钢套管也可采用其它防海水腐蚀的金属材料代替。
4.根据权利要求3所述的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆，其特征在于：所述多层铠装金属单线为不少于两层铠装结构。
5.根据权利要求1所述的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆，其特征在于：所述海底通信光缆采用单层铠装海底通信光缆，单层铠装海底通信光缆具有不锈钢管光纤单元，不锈钢管光纤单元置于单层铠装金属单线中心，在单层铠装金属单线的间隙中设置有阻水填充材料，在单层铠装金属单线外设置耐磨外保护层，在不锈钢管光纤单元外挤制内护层；不锈钢管光纤单元具有若干根单模或多模通信光纤，在若干根单模或多模通信光纤外套装有不锈钢套管，不锈钢套管也可采用其它防海水腐蚀的金属材料代替。
6.根据权利要求1所述的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆，其特征在于：所述多层金属保护传感光缆具有传感光纤，传感光纤外设置第一层金属管保护，在第一层金属管外设置防腐金属铠装单线层，在金属铠装单线层外再设置第二层金属管保护，在金属铠装单线层与第一层金属管和第二层金属管之间填充阻水材料。
7.根据权利要求6所述的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆，其特征在于：所述传感光纤采用若干根应力与温度应变敏感光纤。
8.根据权利要求6所述的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆，其特征在于：在第一层金属管和第二层金属管为不锈钢或其它防腐金属材料，第一层金属管外设置铠装单线可以是一层或多层。
9.根据权利要求1所述的一种适用于远端智能监测系统的集约化海底光电缆，其特征在于：所述海底电力传输绝缘电缆至少设置有3根；所述海底通信光缆至少设置有1根；所述多层金属保护传感光纤光缆至少设置有1根。
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