CN108899114A - 66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆 - Google Patents

66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，包括阻水导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水层、金属丝屏蔽、金属带层、半导电缓冲阻水层、金属带阻水层、分相护层、填充层、光单元、绕包层、内垫层、铠装层和外被层。本发明的66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，解决了大容量风机发电传输的瓶颈，解决了因电缆重量大受限制于运输船，安装船的难题，轻型海底电缆具有显著的社会意义和经济意义。

Description

66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆
技术领域
本发明涉及海底电缆制造技术领域，特别涉及额定电压66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆。
背景技术
随着我国海洋经济的快速发展，海上风电、海上石油平台开发活动日益增强，原有的低电压等级、常规结构设计海缆不能满足需要；设计交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆成为必然趋势。
随着海洋开发的发展，海上风电单机容量越来越大，原有的风机采用35kV的输电电压，现在将改为66kV或更高的输出电压,传统的绝缘海缆的不具有抗水树性、需要采用铅套作为防水保护、绝缘厚度大，重量大，成本高，安装敷设、维修难度也高。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种结构合理安全可靠，适用在高电压等级的一种轻型交联聚乙烯绝缘海底电缆，该发明中绝缘厚度较小，额定电压66kV。
技术方案：本发明所述的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，包括阻水导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水层、金属丝屏蔽、金属带层、半导电缓冲阻水层、金属带阻水层、分相护层、填充层、光单元、绕包层、内垫层、铠装层和外被层，所述导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水层、金属丝屏蔽、金属带层、半导电缓冲阻水层、金属带阻水层、分相护层构成缆芯结构；在阻水导体外设置有导体屏蔽层，在导体屏蔽层外设置有绝缘层，在绝缘层外设置有绝缘屏蔽层，在绝缘屏蔽层外设置有半导电阻水层，在半导电缓冲阻水层外设置金属丝屏蔽层，在金属丝屏蔽层外设置金属带层，在金属带层外设置半导电阻水层，在半导电阻水层外设置金属带阻水层，在金属带阻水层外设置分相护层，在缆芯成缆绞合时填充有填充层，间隙放置光单元，成缆后绕有绕包层，绕包层外设置内垫层，内垫层外设置铠装层，铠装层外设置外被层，所述绝缘层的厚度为10-13mm。
进一步的，所述阻水导体采用退火铜导体、镀锡铜导体、铝导体、铝合金导体中的一种；阻水导体具有纵向阻水功能。
进一步的，所述导体屏蔽层采用绕包半导电带+挤包超光滑半导电屏蔽料组成。
进一步的，所述绝缘层采用超洁净超抗水树交联聚乙烯材料均匀的挤包在导体屏蔽层上。
进一步的，所述绝缘层的厚度为11mm。
进一步的，所述绝缘屏蔽层采用超光滑半导电屏蔽料直接挤包在绝缘层上。
进一步的，所述半导电缓冲阻水层采用半导电阻水带与铜丝、铜带和阻水带绕包在绝缘屏蔽层上。
进一步的，所述半导电缓冲阻水层采用包覆一层金属复合带作为阻水层。
进一步的，所述分相护层作为径向保护层，采用聚乙烯，聚氯乙烯材料或者半导电聚乙烯，半导电聚乙烯直接挤包作为径向保护。
有益效果：本发明的有益效果如下：
（1）绝缘层厚度较小，额定电压66kV，800mm2海缆绝缘厚度为10-13mm，最优为11mm，显著低于国内相关技术文件要求；
（2）该海缆不采用铅护套，采用金属丝屏蔽（铜丝屏蔽）和金属带层结构（铝塑复合带或铜塑复合带）相结合的非单一结构，能够满足长期应用在水下工程的需要；
（3）该发明采用薄绝缘、非铅套结构设计，打破传统66kV海缆常规设计思路，减少了产品重量，降低了成本，显著低于常规海缆的重量；
（4）解决了大容量风机发电传输的瓶颈，解决了因电缆重量大受限制于运输船，安装船的难题，节约了资源，降低了成本，是一种环保型高压海底电缆，对轻型海底电缆具有显著的社会意义和经济意义。
附图说明
图1为本发明电缆一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，包括阻水导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、半导电阻水层5、金属丝屏蔽6、金属带层7、半导电缓冲阻水层8、金属带阻水层9、分相护层10、填充层11、光单元12、绕包层13、内垫层14、铠装层15和外被层16，所述导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、半导电阻水层5、金属丝屏蔽6、金属带层7、半导电缓冲阻水层8、金属带阻水层9、分相护层10构成缆芯结构；在阻水导体1外设置有导体屏蔽层2，在导体屏蔽层2外设置有绝缘层3，在绝缘层3外设置有绝缘屏蔽层4，在绝缘屏蔽层4外设置有半导电阻水层5，在半导电缓冲阻水层5外设置金属丝屏蔽层6，在金属丝屏蔽层6外设置金属带层7，在金属带层7外设置半导电阻水层8，在半导电阻水层8外设置金属带阻水层9，在金属带阻水层9外设置分相护层10，在缆芯成缆绞合时填充有填充层11，间隙放置光单元12，成缆后绕有绕包层13，绕包层13外设置内垫层14，内垫层14外设置铠装层15，铠装层15外设置外被层16，所述绝缘层3的厚度为10-13mm。
本实施例中，缆芯的数量至少采用一根，优选采用三根。
本实施例中，所述阻水导体1采用退火铜导体、镀锡铜导体、铝导体、铝合金导体中的一种；阻水导体1具有纵向阻水功能。
本实施例中，所述导体屏蔽层2采用绕包半导电带+挤包超光滑半导电屏蔽料组成。
本实施例中，所述绝缘层3采用超洁净超抗水树交联聚乙烯材料均匀的挤包在导体屏蔽层2上。
本实施例中，优选绝缘层3的厚度为11mm，显著低于国内相关技术文件要求。
本实施例中，所述绝缘屏蔽层4采用超光滑半导电屏蔽料直接挤包在绝缘层3上。
本实施例中，所述半导电缓冲阻水层8采用半导电阻水带与铜丝、铜带和阻水带绕包在绝缘屏蔽层4上；或者所述半导电缓冲阻水层8采用包覆一层金属复合带作为阻水层。
本实施例中，所述分相护层10作为径向保护层，采用聚乙烯，聚氯乙烯材料或者半导电聚乙烯，半导电聚乙烯直接挤包作为径向保护。
本实施例中，所述填充层11采用聚丙烯，聚乙烯等填充绳或者成型填充材料；或采用多孔型聚丙烯，聚乙烯成型填充材料。
本实施例中，所述绕包层13采用合成带，涂胶棉布带，无纺布带等材料。
本实施例中，所述的内垫层14采用聚丙烯，聚乙烯，聚氯乙烯等材料缠绕或者直接挤包。
本实施例中，所述的铠装层15采用镀锌钢丝，铜丝，不锈钢丝等其他材料，缠绕在内垫层上。
本实施例中，所述的外被层16采用聚丙烯，聚乙烯，聚氯乙烯等材料缠绕或者直接挤包。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，其特征在于：包括阻水导体（1）、导体屏蔽层（2）、绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、半导电阻水层（5）、金属丝屏蔽（6）、金属带层（7）、半导电缓冲阻水层（8）、金属带阻水层（9）、分相护层（10）、填充层（11）、光单元（12）、绕包层（13）、内垫层（14）、铠装层（15）和外被层（16），所述导体（1）、导体屏蔽层（2）、绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、半导电阻水层（5）、金属丝屏蔽（6）、金属带层（7）、半导电缓冲阻水层（8）、金属带阻水层（9）、分相护层（10）构成缆芯结构；在阻水导体（1）外设置有导体屏蔽层（2），在导体屏蔽层（2）外设置有绝缘层（3），在绝缘层（3）外设置有绝缘屏蔽层（4），在绝缘屏蔽层（4）外设置有半导电阻水层（5），在半导电缓冲阻水层（5）外设置金属丝屏蔽层（6），在金属丝屏蔽层（6）外设置金属带层（7），在金属带层（7）外设置半导电阻水层（8），在半导电阻水层（8）外设置金属带阻水层（9），在金属带阻水层（9）外设置分相护层（10），在缆芯成缆绞合时填充有填充层（11），间隙放置光单元（12），成缆后绕有绕包层（13），绕包层（13）外设置内垫层（14），内垫层（14）外设置铠装层（15），铠装层（15）外设置外被层（16），所述绝缘层（3）的厚度为10-13mm。
2.根据权利要求1所述的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，其特征在于：所述阻水导体（1）采用退火铜导体、镀锡铜导体、铝导体、铝合金导体中的一种；阻水导体（1）具有纵向阻水功能。
3.根据权利要求1所述的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层（2）采用绕包半导电带+挤包超光滑半导电屏蔽料组成。
4.根据权利要求1所述的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，其特征在于：所述绝缘层（3）采用超洁净超抗水树交联聚乙烯材料均匀的挤包在导体屏蔽层（2）上。
5.根据权利要求1所述的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，其特征在于：所述绝缘层（3）的厚度为11mm。
6.根据权利要求1所述的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，其特征在于：所述绝缘屏蔽层（4）采用超光滑半导电屏蔽料直接挤包在绝缘层（3）上。
7.根据权利要求1所述的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，其特征在于：所述半导电缓冲阻水层（8）采用半导电阻水带与铜丝、铜带和阻水带绕包在绝缘屏蔽层（4）上。
8.根据权利要求1所述的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，其特征在于：所述半导电缓冲阻水层（8）采用包覆一层金属复合带作为阻水层。
9.根据权利要求1所述的一种66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆，其特征在于：所述分相护层（10）作为径向保护层，采用聚乙烯，聚氯乙烯材料或者半导电聚乙烯，半导电聚乙烯直接挤包作为径向保护。
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