CN108806867A - 一种深海底电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种深海底电缆,所述深海电缆中等间距的分布着十字顶杆,十字顶杆的外周围为电缆保护套,十字顶杆的中心的十字角落上布置着数个电力电缆,电缆保护套内圆周面上等间距布置着数个金属条,第一顶杆中设、第二顶杆中设有中心对称的两个支撑点,每四分之一的金属条与最近的支撑点通过金属丝连接;后方十字顶杆的支撑点与前方十字顶杆的端点通过金属丝连接,同理,前方十字顶杆的支撑点与后方顶杆的端点通过金属丝连接;所述电缆保护套与电力电缆之间的空间里填充着聚乙烯填料;金属丝配合聚乙烯填料能够使电缆抗压性大大增强,并通过金属的记忆性能恢复初始状态;本深海电缆能保持抗压的同时具有一定的柔韧性。

Description

一种深海底电缆
技术领域
本发明涉及一种海底电缆,特别涉及一种通过伞架支撑的深海底电缆。
背景技术
现代的海洋油气开发以及可以达到数千米的深度,在石油平台中,需要潜水机器人辅助作业,这就会应用到海底电缆,由于在深海中海水的压力非常大,一般的电缆无法承受如此巨大的压力,而且在使用过程中,根据布置电缆的需求,海底电缆需要满足柔韧性的要求,能够满足基本的扭力和压力,如何提高深水海底电缆的抗压性的同时满足一定柔韧性是急需要解决的问题,对比文件中,申请号:200810092605.2,名称为:一种海底电缆,该对比文件通过在电缆管的中央布置有大直径的铅填料和围绕大直径铅填料的多个小直径铅填料,每一个电力电缆组的中央布置有小直径铅填料,并且电力电缆组和电缆管的内圆周之间的间隙中布置有中直径的铅填料,从而能够对海水进行抗压,但是由于铅填料难以压缩,而且重量很大,整个电缆显得非常的沉重而且柔韧性非常差,不能满足深海作业中对电缆的抗弯性要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种抗压能力强并且能保持柔韧性高的深海底电缆。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种深海底电缆,所述深海电缆中等间距的分布着十字顶杆,所述十字顶杆包括交叉一起的第一顶杆和第二顶杆,十字顶杆的外周围为电缆保护套,十字顶杆的中心的十字角落上布置着数个电力电缆,电缆保护套内圆周面上等间距布置着数个金属条,其中,两个金属条设置在第一顶杆的两端,两个金属条设置在第二顶杆的两端;
第一顶杆中设有中心对称的两个支撑点,第二顶杆中设有中心对称的两个支撑点,每一个十字顶杆所处的横截面中,把数个金属条分成四份,每四分之一的金属条与最近的支撑点通过金属丝连接;
前后的十字顶杆中,后方十字顶杆的支撑点与前方十字顶杆的端点通过金属丝连接,同理,前方十字顶杆的支撑点与后方顶杆的端点通过金属丝连接;
所述电缆保护套与电力电缆之间的空间里填充着聚乙烯填料。
优选的:所述电力电缆的数目为四个,并且根据十字顶杆的中心对称分布。
优选的:所述金属条的数目为二十个,每一个十字顶杆所处的横截面中,每一个支撑点所连接的金属条为五个。
优选的:所述金属条、金属丝都由不锈钢组成。
优选的:所述电力电缆包括由里到外依次分布的导体单元、包裹在导体单元上的内绝缘层,绝缘层外围的填充层,填充层外为内半导电层,内半导电层外为外绝缘层,外绝缘层外为外半导电层,外半导电层外为金属套,金属套外为半导电非金属层,半导电非金属层外为铠装层,铠装层外为外被层。
优选的:所述外被层中部设有缠绕的钢丝网。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
一,刚开始深海电缆受到扭曲的时候容易,金属丝之间的角度容易发生变化,深海电缆受压到一定程度后,而十字顶杆保持不变形,使深海电缆的抗弯性和柔韧性加强,容易根据现场情况使深海电缆弯折或扭曲。
二;随着海水压力的增加,金属丝之间的角度变化难度加大,十字顶杆的弯曲难度剧增,深海电缆的抗压性加强,海水压力消失后,金属丝之间的弹性记忆和十字顶杆的金属记忆性能使深海电缆恢复到初始状态。
三:前后的十字顶杆中,后方十字顶杆的支撑点与前方十字顶杆的端点通过金属丝连接,同理,前方十字顶杆的支撑点与后方顶杆的端点通过金属丝连接;上述的金属丝防止两个前后的十字顶杆之间出现塌陷,增加深海电缆的抗压性。
四:半导电非金属层使金属套均匀放电,结合聚乙烯填料的半导电性能,能够使电排放出去。所以电力电缆中的金属套的电动势能够消除,减少能量的损耗,并保持电力电缆的载流量。
附图说明
图1是深海底电缆的横截面剖视图。(受压变形前)
图2是深海底电缆的横截面剖视图。(受压变形后)
图3是深海底电缆的竖直截面剖视图。
图4是电力电缆的横截面剖视图。
图5是钢丝网结构图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
参照图1-图3所示的一种深海底电缆,所述深海电缆中等间距的分布着十字顶杆1,所述十字顶杆1包括交叉一起的第一顶杆101和第二顶杆102,两者交叉起到骨架的作用,十字顶杆101的外周围为电缆保护套2,十字顶杆1的中心的十字角落上布置着数个电力电缆3,电缆保护套1内圆周面上等间距布置着数个金属条4,其中,两个金属条4设置在第一顶杆101的两端,两个金属条4设置在第二顶杆102的两端,金属条4结合十字顶杆1起到防止深海底电缆受压塌陷的作用。
第一顶杆101中设有中心对称的两个支撑点103,同理,第二顶杆102中设有中心对称的两个支撑点103,每一个十字顶杆1所处的横截面中,把数个金属条4分成四份,每四分之一的金属条4与最近的支撑点103通过金属丝5连接;当海水压在深海底电缆上的时候或者深海底电缆收到扭曲力时候,金属条4受力压住金属丝5,上下方向的金属丝5受力变形向两边张开,彼此间的角度变大;两侧的金属丝5受压靠拢,彼此间的角度变小;随着海水压力越大,十字顶杆1中,比如第一顶杆101受力弯曲,深海底电缆受压变形(参照图2),并且金属丝5之间的角度变化越大,而且随着十字顶杆1的抗压性越往下越难受力弯曲,而且金属丝5之间的角度变化越往下越难,当海水压力消失或者扭曲力消失的时候,金属丝5的弹性以及十字顶杆1的金属记忆会迫使深海底电缆恢复原状,起到两方面作用:一,刚开始深海电缆受到扭曲的时候容易,金属丝5之间的角度容易发生变化,而十字顶杆1保持不变形,使深海电缆的抗弯性和柔韧性加强,容易根据现场情况使深海电缆弯折或扭曲;二;随着海水压力的增加,金属丝5之间的角度变化难度加大,深海电缆的抗压性加强,海水压力消失后,金属丝5之间的弹性记忆和十字顶杆1的金属记忆性能使深海电缆恢复到初始状态。
参照图3,前后的十字顶杆1中,后方十字顶杆1的支撑点103与前方十字顶杆1的端点通过金属丝5连接,同理,前方十字顶杆1的支撑点103与后方顶杆的端点通过金属丝5连接;上述的金属丝5防止两个前后的十字顶杆1之间出现塌陷,增加深海电缆的抗压性。
为了配合金属丝5之间张开或收回,所述电缆保护套2与电力电缆3之间的空间里填充着聚乙烯填料6,使深海电缆的抗压性增加。
优选的,所述电力电缆3的数目为四个,并且根据十字顶杆1的中心对称分布,深海电缆能够同时保持四个独立的电力电缆3工作。
优选的,所述金属条4的数目为二十个,每一个十字顶杆1所处的横截面中,每一个支撑点103所连接的金属条4为五个。
优选的,所述金属条4、金属丝5都由不锈钢组成。
参照图4,优选的,所述电力电缆3包括由里到外依次分布的导体单元301、包裹在导体单元301上的内绝缘层302,绝缘层302外围的填充层303,填充层303外为内半导电层304,内半导电层304外为外绝缘层305,外绝缘层305外为外半导电层306,外半导电层306外为金属套307,金属套307外为半导电非金属层308,半导电非金属层308外为铠装层309,铠装层309能够加固电力电缆3,使其保持柔韧性,铠装层309外为外被层310。由于电力电缆3中,金属套307会感应出感应电动势,为了消除金属套307上的感应电动势,金属套307与铠装层309之间设有半导电非金属层308,半导电非金属层308使金属套307均匀放电,结合聚乙烯填料6的半导电性能,能够使电排放出去。所以电力电缆3中的金属套307的电动势能够消除,减少能量的损耗,并保持电力电缆3的载流量。
参照图4和图5,优选的,为了增加电力电缆3的抗压性,所述外被层310中部设有缠绕的钢丝网311。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种深海底电缆,其特在于:所述深海电缆中等间距的分布着十字顶杆,所述十字顶杆包括交叉一起的第一顶杆和第二顶杆,十字顶杆的外周围为电缆保护套,十字顶杆的中心的十字角落上布置着数个电力电缆,电缆保护套内圆周面上等间距布置着数个金属条,其中,两个金属条设置在第一顶杆的两端,两个金属条设置在第二顶杆的两端;
第一顶杆中设有中心对称的两个支撑点,第二顶杆中设有中心对称的两个支撑点,每一个十字顶杆所处的横截面中,把数个金属条分成四份,每四分之一的金属条与最近的支撑点通过金属丝连接;
前后的十字顶杆中,后方十字顶杆的支撑点与前方十字顶杆的端点通过金属丝连接,同理,前方十字顶杆的支撑点与后方顶杆的端点通过金属丝连接;
所述电缆保护套与电力电缆之间的空间里填充着聚乙烯填料。
2.根据权利要求1所述的深海底电缆,其特在于:所述电力电缆的数目为四个,并且根据十字顶杆的中心对称分布。
3.根据权利要求1所述的深海底电缆,其特在于:所述金属条的数目为二十个,每一个十字顶杆所处的横截面中,每一个支撑点所连接的金属条为五个。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的深海底电缆,其特在于:所述金属条、金属丝都由不锈钢组成。
5.根据权利要求1所述的深海底电缆,其特在于:所述电力电缆包括由里到外依次分布的导体单元、包裹在导体单元上的内绝缘层,绝缘层外围的填充层,填充层外为内半导电层,内半导电层外为外绝缘层,外绝缘层外为外半导电层,外半导电层外为金属套,金属套外为半导电非金属层,半导电非金属层外为铠装层,铠装层外为外被层。
6.根据权利要求5所述的深海底电缆,其特在于:所述外被层中部设有缠绕的钢丝网。
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