CN106486182B - 一种海底电缆用大截面阻水导体 - Google Patents

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Shandong Electrical Engineering and Equipment Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种海底电缆用大截面阻水导体，包括支撑芯，支撑芯的外侧设置有n层圆线绞层，n为大于等于1的自然数；圆线绞层外侧设置有若干层圆线紧压绞层和若干层型线绞层，各圆线紧压绞层与各型线绞层交替设置；各圆线绞层、圆线紧压绞层和各型线绞层之间均设置有阻水层。本发明提高紧压程度，使整体的变形更加均匀，从而有效的提高了阻水效果，具有结构简单，改造成本低，使用寿命长等有益效果。

Description

一种海底电缆用大截面阻水导体
技术领域
本发明涉及一种海底电缆用大截面阻水导体。
背景技术
目前，伴随着海底电缆逐渐向大输送容量、直流输送、高电压等级等方向上的发展，大截面导体被越来越广泛的应用，现有市场上的大截面(2500mm2以上)导体紧压程度都较低，现有紧压圆线绞层由于紧压过程中各圆单线的变形情况不同，会在本层中留下较大的空隙，而在下一层制备时本层中的空隙也会随着紧压的变化而改变，从而加剧下一层各单线间的变形差异，最终导致整体的紧压程度不高，加之在每层的制备过程中还需要添加各种阻水材料，其整体的变形程度更加不均匀，这不仅影响的紧压程度，也较大的影响阻水效果，从而导致大截面导体的阻水性能差，不能够满足海底电缆对导体阻水性能的要求。
因此本领域技术人员致力于开发一种能够有效提高大截面导体阻水性能的海底电缆。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效提高大截面导体阻水性能的海底电缆。
为实现上述目的，本发明提供了一种海底电缆用大截面阻水导体，包括支撑芯，支撑芯的外侧设置有n层圆线绞层，n为大于等于1的自然数；
圆线绞层外侧设置有若干层圆线紧压绞层和若干层型线绞层，各圆线紧压绞层与各型线绞层交替设置；各圆线绞层、圆线紧压绞层和各型线绞层之间均设置有阻水层。
为了提高阻水效果，型线绞层由若干根型线单线组成，各型线单线呈梯形；各型线单线的外表面设置有阻水纱和阻水膏。
为了进一步提高阻水效果，延长使用寿命，圆线绞层和圆线紧压绞层均由多根圆线单线组成，各圆线单线之间设置有阻水纱。
作为优选，圆线紧压绞层与型线绞层均采用软铜线。
为了将阻水效果达到最佳，阻水层为阻水带；各阻水带绕包内层设置。
为了使结构更加紧凑，缩小横截面积，延长使用寿命，导体截面为：
S0＝π/4*d0 2*η0
ηi’＝ηi
式中：η0为导体整体填充系数，其中η0大于等于0.94，
ηi为第i绞层的填充系数，i取值为1至n，ηn为最外层填充系数；
ηi’为第i绞层的填充系数，
S0为导体截面，单位为mm，
d0为导体外径，单位为mm，
k为紧压系数减少比例。
作为优选，ηn为最外层填充系数，大于等于0.95。
为了使结构紧凑的同时，提高阻水效果，各绞层的截面为：
Sk为绞层截面，
dk为第k绞层的导体外径，
ηk为第k绞层的填充系数，k取值为1至n。
为了使本结构达到最佳阻水效果，支撑芯的外侧设置有二层圆线绞层；第二层圆线绞层的外侧设置有两层型线绞层，两层型线绞层之间设置有圆线紧压绞层。
为了进一步提高阻水性能，二层圆线绞层由内至外每层圆线单线的个数分别为六根和十二根；两层型线绞层由内至外每层型线单线的个数分别十四根和二十六根；两层型线绞层之间设置的圆线紧压绞层的圆线单线的根数为二十四根。
本发明的有益效果是：本发明提高紧压程度，使整体的变形更加均匀，从而有效的提高了阻水效果，具有结构简单，改造成本低，使用寿命长等有益效果。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种海底电缆用大截面阻水导体，包括支撑芯1，本实施例中，支撑芯1由实心圆形或多根单线紧压绞合的圆形构成。支撑芯1的外侧设置有n层圆线绞层2，n为大于等于1的自然数。本实施例中，n取值为2；支撑芯1的外侧设置有二层圆线绞层2；第二层圆线绞层2的外侧设置有两层型线绞层4，两层型线绞层4之间设置有圆线紧压绞层3。二层圆线绞层2由内至外每层圆线单线的个数分别为六根和十二根；两层型线绞层4由内至外每层型线单线的个数分别十四根和二十六根；两层型线绞层4之间设置的圆线紧压绞层3的圆线单线的根数为二十四根。
圆线绞层2外侧设置有若干层圆线紧压绞层3和若干层型线绞层4，各圆线紧压绞层3与各型线绞层4交替设置；各圆线绞层2、圆线紧压绞层3和各型线绞层4之间均设置有阻水层5。本实施例中，阻水层5为阻水带；各阻水带绕包内层设置。
本实施例中，型线绞层4由若干根型线单线4a组成，各型线单线4a呈梯形；各型线单线4a的外表面设置有阻水纱(图中未示出)和阻水膏(图中未示出)。
本实施例中，圆线绞层2和圆线紧压绞层3均由多根圆线单线3a组成，各圆线单线3a之间设置有阻水纱。圆线紧压绞层3与型线绞层4均采用软铜线。
本实施例中，导体截面为：
S0＝π/4*d0 2*η0
ηi’＝ηi(1-k)
式中：η0为导体整体填充系数，其中η0大于等于0.94，
ηi为第i绞层的填充系数，i取值为1至n，ηn为最外层填充系数；大于等于0.95。
ηi’为第i绞层的填充系数，
S0为导体截面，单位为mm，
d0为导体外径，单位为mm，
k为紧压系数减少比例。
各绞层的截面(包括圆线紧压绞层3和型线绞层4)为：
Sk为绞层截面，
dk为第k绞层的导体外径，
ηk为第k绞层的填充系数，k取值为1至n。
本实施例中，通过改变后的导体截面和各绞层横截面与圆线紧压绞层3和各型线绞层4这种交替设置相配合过后，能够是本发明的结构更加紧凑，在节约材料的同时，提高组水性能。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种海底电缆用大截面阻水导体，包括支撑芯(1)，其特征是：所述支撑芯(1)的外侧设置有n层圆线绞层(2)，所述n为大于等于1的自然数；
所述圆线绞层(2)外侧设置有若干层圆线紧压绞层(3)和若干层型线绞层(4)，各所述圆线紧压绞层(3)与各所述型线绞层(4)交替设置；各所述圆线绞层(2)、圆线紧压绞层(3)和各所述型线绞层(4)之间均设置有阻水层(5)。
2.如权利要求1所述的海底电缆用大截面阻水导体，其特征是：所述型线绞层(4)由若干根型线单线(4a)组成，各所述型线单线(4a)呈梯形；各所述型线单线(4a)的外表面设置有阻水纱和阻水膏。
3.如权利要求1所述的海底电缆用大截面阻水导体，其特征是：所述圆线绞层(2)和所述圆线紧压绞层(3)均由多根圆线单线(3a)组成，各所述圆线单线(3a)之间设置有阻水纱。
4.如权利要求1所述的海底电缆用大截面阻水导体，其特征是：所述圆线紧压绞层(3)与所述型线绞层(4)均采用软铜线。
5.如权利要求1所述的海底电缆用大截面阻水导体，其特征是：所述阻水层(5)为阻水带；各所述阻水带绕包内层设置。
6.如权利要求1至5任一所述的海底电缆用大截面阻水导体，其特征是：所述导体截面为：
S0＝π/4*d0 2*η0；
ηi’＝ηi(1-k)；
式中：η0为导体整体填充系数，其中η0大于等于0.94；
ηi为第i绞层的填充系数，i取值为1至n，ηn为最外层填充系数；
ηi’为第i绞层的填充系数；
S0为导体截面，单位为mm；
d0为导体外径，单位为mm；
k为紧压系数减少比例。
7.如权利要求6所述的海底电缆用大截面阻水导体，其特征是：所述ηn为最外层填充系数，大于等于0.95。
8.如权利要求6所述的海底电缆用大截面阻水导体，其特征是：所述各绞层的截面为：
<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>&amp;pi;</mi> <mo>/</mo> <mn>4</mn> <mo>*</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msup> <msub> <mi>d</mi> <mi>k</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>;</mo> </mrow>
Sk为绞层截面；
dk为第k绞层的导体外径；
ηk为第k绞层的填充系数，k取值为1至n。
9.如权利要求1所述的海底电缆用大截面阻水导体，其特征是：所述n取值为2；所述支撑芯(1)的外侧设置有二层圆线绞层(2)；所述第二层圆线绞层(2)的外侧设置有两层型线绞层(4)，所述两层型线绞层(4)之间设置有圆线紧压绞层(3)。
10.如权利要求9所述的海底电缆用大截面阻水导体，其特征是：所述二层圆线绞层(2)由内至外每层圆线单线的个数分别为六根和十二根；所述两层型线绞层(4)由内至外每层型线单线的个数分别十四根和二十六根；所述两层型线绞层(4)之间设置的圆线紧压绞层(3)的圆线单线的根数为二十四根。
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