CN111613375A - 海底电缆及其制备方法 - Google Patents
海底电缆及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111613375A CN111613375A CN202010537232.6A CN202010537232A CN111613375A CN 111613375 A CN111613375 A CN 111613375A CN 202010537232 A CN202010537232 A CN 202010537232A CN 111613375 A CN111613375 A CN 111613375A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- optical fiber
- water
- submarine cable
- temperature measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 100
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 claims description 18
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 claims description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 18
- 240000005572 Syzygium cordatum Species 0.000 claims description 14
- 235000006650 Syzygium cordatum Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 14
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 14
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 14
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 129
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 12
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/14—Submarine cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/005—Power cables including optical transmission elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/02—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
- H01B9/021—Features relating to screening tape per se
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Communication Cables (AREA)
Abstract
一种海底电缆，包括至少一根电力缆芯、绞合于所述电力缆芯的填充物、金属丝铠装层以及铠装外被层，所述电力缆芯从内到外包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水层、铜丝屏蔽层以及非金属护套层；所述铜丝屏蔽层内设有测温光纤与铜单丝，所述测温光纤与所述铜单丝疏绕在所述阻水层的表面，紧靠所述测温光纤两侧的铜单丝的直径大于所述测温光纤的直径，所述测温光纤用于监测所述导体的温度。本申请还提供一种海底电缆的制备方法。本申请能够提高海底电缆温度监控的准确性与及时性。
Description
技术领域
本申请涉及电缆技术领域，尤其涉及一种海底电缆以及海底电缆的制备方法。
背景技术
随着海底电缆的工作长度的增加，以及传输容量的不断增加，对于传输可靠性及传输容量的可控性，提出了更高的要求。海缆运行时容易受到海水冲刷、侵蚀等因素的影响，易造成海缆的阻水性能变差、绝缘老化，使海缆产生漏电流，从而造成海缆在故障点处温度升高，进而引起更大的故障。其次，海缆负荷电流的变化，也会使海缆的温度产生变化。因此，海缆的温度变化可以反映海缆的运行状况，海缆温度监测的研究对于确保电网安全稳定运行、构建坚强智能电网具有非常重要的意义。
现有技术中，海底电缆通常会将光纤单元与电力缆芯复合在一起，测温光纤内置在海缆的光纤单元中，当电力缆芯的温度发生变化时，测温光纤会利用光信号感知与其接触表面的温度变化，并将该信号传递给温度监测系统，温度监测系统通过有限元模型反向推算电力缆芯导体温度，从而识别电力缆芯的异常运行状况并发出预警。然而，现有海底电缆中测温光纤距离电力缆芯的关键温度监测点(导体)不仅距离远，而且中间间隔多种材料，这必将降低温度监测的准确性和及时性，甚至导致监测系统发出错误的或滞后的异常预警。
因而，有必要提供一种海底电缆，能够提高对海底电缆温度监测的准确性和及时性。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种海底电缆及海底电缆的制备方法，能够提高海底电缆温度监测的准确性与及时性。
本申请实施例第一方面提供一种海底电缆，包括至少一根电力缆芯、绞合于所述电力缆芯的填充物、金属丝铠装层以及铠装外被层，所述电力缆芯从内到外包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水层、铜丝屏蔽层以及非金属护套层；所述铜丝屏蔽层内设有测温光纤与铜单丝，所述测温光纤与所述铜单丝疏绕在所述阻水层的表面，紧靠所述测温光纤两侧的铜单丝的直径大于所述测温光纤的直径，所述测温光纤用于监测所述导体的温度。
进一步地，在本申请实施例提供的上述海底电缆中，所述测温光纤两侧的铜单丝的直径与所述测温光纤的直径的差值为0.5mm-2mm。
进一步地，在本申请实施例提供的上述海底电缆中，所述电力缆芯与所述填充物外从内到外还包覆有包带层与铠装内垫层，所述铠装内垫层设于所述金属丝铠装层远离所述铠装外被层的一面。
进一步地，在本申请实施例提供的上述海底电缆中，所述铜丝屏蔽层还包括铜带，所述铜带疏绕在所述测温光纤与所述铜单丝的外表面。
进一步地，在本申请实施例提供的上述海底电缆中，所述测温光纤包括钢管与若干根光纤，所述光纤设置于所述钢管内，所述钢管内填充阻水纤膏。
进一步地，在本申请实施例提供的上述海底电缆中，所述阻水层包括第一纵向阻水层、第二纵向阻水层与径向阻水层，所述第一纵向阻水层设置于所述绝缘屏蔽层与所述铜丝屏蔽层之间，所述第二纵向阻水层设置于所述绝缘屏蔽层与所述非金属护套层之间，所述径向阻水层设置于所述第二纵向阻水层与所述非金属护套层之间，所述第一纵向阻水层与所述第二纵向阻水层为缠绕高阻海水型半导电阻水带。
进一步地，在本申请实施例提供的上述海底电缆中，所述绝缘层为挤包交联聚乙烯、挤包抗水树交联聚乙烯中的一种。
进一步地，在本申请实施例提供的上述海底电缆中，所述径向阻水层包括纵包铜塑复合带、纵包铝塑复合带、或者挤包铅合金护套中的一种。
进一步地，在本申请实施例提供的上述海底电缆中，所述海底电缆还包括光纤单元，所述光纤单元设置于所述填充物中，所述光纤单元包括光纤、钢管、非金属内护套、金属丝铠装以及非金属外护套，所述光纤设置于所述钢管内，所述钢管外包覆有非金属内护套、金属丝铠装以及非金属外护套。
本申请实施例第二方面还提供一种海底电缆的制备方法，用于制备上述任意一项所述的海底电缆，所述方法包括：
获取所述铜丝屏蔽层的短路泄流能力；
检测所述短路泄流能力是否满足系统短路电流要求；
当检测结果为所述短路泄流能力满足系统短路电流要求时，确定所述绝缘层的制备材料是否为挤包抗水树交联聚乙烯；
当所述绝缘层的制备材料为挤包抗水树交联聚乙烯时，确定所述径向阻水层为纵包铜塑复合带或者纵包铝塑复合带；
当所述绝缘层的制备材料不为挤包抗水树交联聚乙烯时，确定所述径向阻水层为挤包铅合金护套。
上述海底电缆中，将所述测温光纤设置于电力缆芯的铜丝屏蔽层内部，通过缩短测温光纤与海缆关键温度监测点(导体)的距离，减少两者的间隔材料，使得测温光纤对导体温度变化的感应更加灵敏，从而提高海底电缆温度监控的准确性与及时性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的海底电缆示意图。
图2为本申请实施例提供的测温光纤单元示意图。
图3为本申请实施例提供的海底电缆制备方法的流程图。
主要元件符号说明
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请实施例，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请实施例保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请实施例。
本申请实施例提供一种海底电缆，包括至少一根电力缆芯、绞合于所述电力缆芯的填充物、金属丝铠装层以及铠装外被层，所述电力缆芯从内到外包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水层、铜丝屏蔽层以及非金属护套层；所述铜丝屏蔽层内设有测温光纤与铜单丝，所述测温光纤与所述铜单丝疏绕在所述阻水层的表面，紧靠所述测温光纤两侧的铜单丝的直径大于所述测温光纤的直径，所述测温光纤用于监测所述导体的温度。
本申请实施例提供一种海底电缆，将所述测温光纤设置于电力缆芯的铜丝屏蔽层内部，通过缩短测温光纤与海缆关键温度监测点(导体)的距离，减少两者的间隔材料，使得测温光纤对导体温度变化的感应更加灵敏，从而提高海底电缆温度监控准确性与及时性。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。
请参阅图1，本申请实施例提供一种海底电缆100，所述海底电缆100包括至少一根电力缆芯10、绞合于所述电力缆芯10的填充物20、金属丝铠装层50以及铠装外被层60。在一实施方式中，所述海底电缆100还包括包带层30与铠装内垫层40，具体地，所述电力缆芯10与所述填充物20外从内到外还包覆有包带层30与铠装内垫层40，所述铠装内垫层40设于所述金属丝铠装层50远离所述铠装外被层60的一面。
在其他实施方式中，所述海底电缆100还可以包括光纤单元70，所述光纤单元70的芯数为12-48芯，所述光纤单元70可以用于除测温以外的用途，例如，所述光纤单元70可以用作所述电力缆芯10的振动测试单元，所述光纤单元70基于时域反射计原理实时采集所述电力缆芯10的振动数据，所述振动数据用于显示所述海底电缆100的运行状态；所述光纤单元70还可以在所述测温光纤161出现异常时，调用其中2芯光纤1611作为备用，用于监测所述海底电缆100的温度。可以理解的是，通过在所述海底电缆100中设置所述光纤单元70，既能够对所述海底电缆100的运行状态进行监测，也能够在所述测温光纤161异常时，对所述海底电缆100的温度进行监测，提高了海底电缆的温度监控的稳定性。
所述填充物20为半导电成型填充条/填充绳或绝缘成型填充条/填充绳，所述填充物20能够保护所述电力缆芯10和所述光纤单元70免受挤压等影响，从而提高了海底电缆100的寿命。
所述包带层30外还可设置防虫层(图未示出)，在一实施方式中，所述防虫层为搭盖绕包防虫铜带。
所述铠装内垫层40与所述铠装外被层60为聚丙烯PP绳。
所述金属丝铠装层50可以为圆钢丝、圆铜丝、扁钢丝或扁铜丝，所述金属丝铠装层50可以采用芳纶等非金属材料，所述金属丝铠装层50可以为单层铠装或多层铠装。
所述光纤单元70包括：光纤1611、钢管1612、非金属内护套71、金属丝铠装72以及非金属外护套73。其中，所述光纤单元70中光纤1611的芯数为12-48芯。所述非金属内护套71与所述非金属外护套73为挤包半导电聚乙烯或挤包绝缘型聚乙烯。所述金属丝铠装72为多根单圆钢丝紧密缠绕于非金属内护套表面。所述光纤单元70的根数可以为1-3根。
所述电力缆芯10的数量可根据实际需求设置，本实施方式以3根结构相同的电力缆芯10为例。所述电力缆芯10从内到外包括导体11、导体屏蔽层12、绝缘层13、绝缘屏蔽层14、阻水层、铜丝屏蔽层16以及非金属护套层19。在其他实施方式中，所述阻水层还包括第一纵向阻水层15、第二纵向阻水层17与径向阻水层18，所述第一纵向阻水层15设置于所述绝缘屏蔽层14与所述铜丝屏蔽层16之间，所述第二纵向阻水层17设置于所述绝缘屏蔽层14与所述非金属护套层19之间，所述径向阻水层18设置于所述第二纵向阻水层17与所述非金属护套层19之间。
所述导体11为阻水导体，所述导体11内部的阻水材料为阻水带、阻水纱、阻水胶和阻水粉中的一种或者多种。在一实施方式中，所述导体11的材料采用紧压圆形铜导体或铝导体，在另一实施方式中，所述导体11还可以采用型线导体或漆包导体。
在一实施方式中，所述导体屏蔽层12采用挤包交联型半导电屏蔽料包覆于所述导体11。在另一实施方式中，所述导体屏蔽层12采用绕包阻水带和挤包交联型半导电屏蔽料的方式包覆于所述导体11外壁。
所述绝缘层13可以为挤包交联聚乙烯、挤包抗水树交联聚乙烯中的一种，所述绝缘屏蔽层14可以为挤包交联型半导电屏蔽料。
所述第一纵向阻水层15与所述第二纵向阻水层17为缠绕高阻海水型半导电阻水带，用于保障所述铜丝屏蔽层16的纵向阻水性能。具体地，所述第一纵向阻水层15可以为对缝绕包高阻海水型半导电阻水带，所述第二纵向阻水层17可以为搭盖绕包高阻海水型半导电阻水带。
所述非金属护套层19可以为挤包半导电聚乙烯或挤包绝缘型聚乙烯。
所述径向阻水层18包括纵包铜塑复合带、纵包铝塑复合带或者挤包铅合金护套中的一种。具体地，当所述铜丝屏蔽层16的短路电流满足系统短路电流要求，且所述绝缘层13采用挤包抗水树交联聚乙烯时，可以不设置所述径向阻水层18(图未示出)；若在此基础上需要增加海底电缆100的径向阻水性能，所述径向阻水层18为纵包铜塑复合带或者纵包铝塑复合带；当所述铜丝屏蔽层16的短路泄流能力不满足系统短路电流要求，或所述绝缘层13采用挤包交联聚乙烯但非抗水树型时，所述径向阻水层18为挤包铅合金护套。
所述铜丝屏蔽层16内设有测温光纤161与铜单丝162，所述铜丝屏蔽层16还包括铜带163，所述测温光纤161用于监测所述导体11的温度，所述测温光纤161与所述铜单丝162疏绕在所述第一纵向阻水层15的表面，所述铜带163疏绕在所述测温光纤161与所述铜单丝162的外表面。
在实际应用过程中,所述海底电缆100会受到海浪等影响,导致所述测温光纤161受到挤压，该挤压包括外部挤压以及由外部挤压造成的内部挤压(海底电缆100内部各个组件间的挤压),继而影响海底电缆100的温度监控。在一实施方式中，所述测温光纤161的直径约为2.0mm，紧靠所述测温光纤161两侧的铜单丝162的直径比所述测温光纤161的直径大，其余铜单丝162的直径等于所述测温光纤161的直径。当所述测温光纤161两侧的铜单丝162的直径与所述测温光纤161的直径的差值为0.5mm-2mm时，能够在不影响所述海底电缆100正常使用的情况下，保证所述测温光纤161既免受外部挤压又免受内部挤压。在一实施方式中，紧靠所述测温光纤161两侧的铜单丝162的直径比所述测温光纤161的直径大0.5mm。在另一实施方式中，紧靠所述测温光纤161两侧的铜单丝162的直径可以比所述测温光纤161的直径大0.8mm、1.1mm、1.4mm、1.6mm或2.0mm。在其他实施方式中，还可以根据所述海底电缆100内部各个组件的实际参数确定其他值，在此不作限制。
本申请通过设置紧靠所述测温光纤161两侧的铜单丝162的直径大于所述测温光纤161的直径，而其余铜单丝162的直径等于所述测温光纤161的直径，使得所述海底电缆100在受到外部挤压时，紧靠所述测温光纤161两侧的铜单丝162能够承受该外部挤压，从而保护所述测温光纤161免受外部挤压；此外，在由外部挤压造成所述海底电缆100内部各组件产生内部挤压时，由于其余铜单丝162的直径等于所述测温光纤161的直径(若其余铜单丝162的直径均大于所述测温光纤161的直径，则在产生内部挤压时，不仅不能分担该内部挤压，还会一起挤压所述测温光纤161使其承受更多的内部挤压)，其余铜单丝162能够分担该内部挤压，从而保护所述测温光纤161免受内部挤压，从而提高了海底电缆100内测温光纤161的可靠性。
在本申请的至少一实施方式中，每一所述电力缆芯10内包含1-4根所述测温光纤161，设置1-4根测温光纤161，既能够满足铜丝屏蔽层16的生产能力，又能够保证不影响海底电缆100的温度测量的准确性与及时性。优选地，在所述电力缆芯10中设置测温光纤161时，所述测温光纤161可间隔均匀地布设于所述铜丝屏蔽层16中，通过均匀布设所述测温光纤161，能够对海底电缆100的整体温度进行监测，提高了温度测量的整体性。
具体地，当利用所述测温光纤161监测到所述海底电缆100的温度存在异常时(例如，海底电缆100的温度高于正常温度阈值或海底电缆100的温度出现异常波动)，确定温度存在异常的位置，并将该位置传输至控制终端。示例性地，按照所述测温光纤161的长度进行编号，每间隔一定长度为一个编号，当某一编号的测温光纤161监测到海底电缆100的温度存在异常时，输出该编号至控制终端。通过对所述测温光纤161进行长度编号，并将温度异常的编号传输至控制终端，能够确定海底电缆100存在温度异常准确位置，提高海底电缆100的温度检测的准确性。
在本申请的至少一实施例中，由于所述海底电缆100为大长度连续生产，在所述铜丝屏蔽层16的生产过程中，需使用B-OTDR(中文名称：布里渊散射光时域反射仪)定时对所述测温光纤161进行应力测试，使用OTDR(光时域反射仪)定时对所述测温光纤161进行光纤衰减测试，通过对所述铜丝屏蔽层16中的测温光纤161进行应力测试与光纤衰减测试，能够确保在整个生产过程中，所述测温光纤161未被损坏。
请参阅图2，所述测温光纤161包括钢管1612与若干根光纤1611，所述光纤1611设置于所述钢管1612内，所述钢管1612内填充阻水纤膏，所述阻水纤膏能够保障所述测温光纤161具有一定的纵向阻水性能。在一实施方式中，所述测温光纤161包含2芯光纤1611(也即所述光纤1611的数量为2个)。在其他实施方式中，所述测温光纤161包含4芯光纤1611(也即所述光纤1611的数量为4个)。可以理解的是，用于温度监测的光纤1611的数量一般仅需要2个，本申请考虑预留备用光纤，一个测温光纤161可包含4芯光纤1611。示例性地，当所述测温光纤161中正在用于测温的光纤1611出现异常时，确定空闲状态的备用光纤并调用空闲状态的备用光纤进行温度监控。通过在所述测温光纤161中设置备用光纤，能够增长所述测温光纤161的使用寿命，提高海底电缆100的温度监控的稳定性。
本申请实施例提供一种海底电缆100，将所述测温光纤161设置于电力缆芯10的铜丝屏蔽层16内部，通过缩短测温光纤161与海缆关键温度监测点(导体11)的距离，减少两者的间隔材料，使得测温光纤161对导体11温度变化的感应更加灵敏，从而提高海底电缆100温度监控准确性与及时性。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种海底电缆的制备方法，用于制备上述海底电缆100，所述海底电缆的制备方法包括如下步骤：
S31、获取所述铜丝屏蔽层的短路泄流能力。
在一实施方式中，所述短路泄流能力的计算方法如下：
其中，K取决于载流材料的常数，当载流材料为铜时，K＝226As1/2/mm2、当载流材料为铅时，K＝41As1/2/mm2；S为载流体几何面积(mm2)；t为短路持续时间(s)；θf为最终温度(℃)；θi为起始温度(℃)；β为0℃时载流体电阻温度系数的倒数，当载流材料为铜时，β＝234.5K、当载流材料为铅时，β＝230K。
S32、检测所述短路泄流能力是否满足系统短路电流要求，当检测结果为所述短路泄流能力满足系统短路电流要求时，执行步骤S33。
其中，系统短路电流要求为海底电缆应用电力系统的要求值。在其他实施方式中，当检测结果为所述短路泄流能力不满足系统短路电流要求时，所述方法还包括：增加所述铜丝屏蔽层16中所述铜单丝162的数量；或者，确定所述径向阻水层18为挤包铅合金护套。可以理解的是，若从环保角度考虑，则优选通过增加所述铜单丝162的数量使得所述铜丝屏蔽层16的短路泄流能力达到要求值。
在一实施方式中，在所述增加所述铜丝屏蔽层16中所述铜单丝162的数量之前，所述方法还包括：获取所述铜丝屏蔽层16的短路泄流能力；计算所述短路泄流能力与所述系统短路电流要求的差值；根据所述差值查询预设的差值与数量映射关系，确定所述铜单丝162的数量。其中，差值与数量的映射关系可为多次试验的经验值，也可以为神经网络训练出来的值，在此不作限制。本申请通过所述短路泄流能力与所述系统短路电流要求的差值确定所述铜单丝162的新增数量，能够提高所述海底电缆100的制备效率。
S33、确定所述绝缘层的制备材料是否为挤包抗水树交联聚乙烯，当所述绝缘层的制备材料为挤包抗水树交联聚乙烯时，执行步骤S34；当所述绝缘层的制备材料不为挤包抗水树交联聚乙烯时，执行步骤S35。
S34、确定所述径向阻水层为纵包铜塑复合带或者纵包铝塑复合带。
在其他实施方式中，当检测结果为所述短路泄流能力满足系统短路电流要求时，且当所述绝缘层13的制备材料为挤包抗水树交联聚乙烯时，还可不设置所述径向阻水层18。
S35、确定所述径向阻水层为挤包铅合金护套。
通过将所述径向阻水层18设定为挤包铅合金护套，使得所述海底电缆100具备较优的径向阻水能力。
本申请实施例提供一种海底电缆的制备方法，通过对所述铜丝屏蔽层16的短路泄流能力与所述绝缘层13的制备材料的不同检测结果，设置对应所述径向阻水层18的最优制备方法，能够保证海底电缆100的质量。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围的内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围的内。
Claims (10)
1.一种海底电缆，其特征在于，包括至少一根电力缆芯、绞合于所述电力缆芯的填充物、金属丝铠装层以及铠装外被层，所述电力缆芯从内到外包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水层、铜丝屏蔽层以及非金属护套层；所述铜丝屏蔽层内设有测温光纤与铜单丝，所述测温光纤与所述铜单丝疏绕在所述阻水层的表面，紧靠所述测温光纤两侧的铜单丝的直径大于所述测温光纤的直径，所述测温光纤用于监测所述导体的温度。
2.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述测温光纤两侧的铜单丝的直径与所述测温光纤的直径的差值为0.5mm-2mm。
3.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述电力缆芯与所述填充物外从内到外还包覆有包带层与铠装内垫层，所述铠装内垫层设于所述金属丝铠装层远离所述铠装外被层的一面。
4.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述铜丝屏蔽层还包括铜带，所述铜带疏绕在所述测温光纤与所述铜单丝的外表面。
5.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述测温光纤包括钢管与若干根光纤，所述光纤设置于所述钢管内，所述钢管内填充阻水纤膏。
6.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述阻水层包括第一纵向阻水层、第二纵向阻水层与径向阻水层，所述第一纵向阻水层设置于所述绝缘屏蔽层与所述铜丝屏蔽层之间，所述第二纵向阻水层设置于所述绝缘屏蔽层与所述非金属护套层之间，所述径向阻水层设置于所述第二纵向阻水层与所述非金属护套层之间，所述第一纵向阻水层与所述第二纵向阻水层为缠绕高阻海水型半导电阻水带。
7.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述绝缘层为挤包交联聚乙烯、挤包抗水树交联聚乙烯中的一种。
8.根据权利要求6所述的海底电缆，其特征在于，所述径向阻水层包括纵包铜塑复合带、纵包铝塑复合带或者挤包铅合金护套中的一种。
9.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述海底电缆还包括光纤单元，所述光纤单元设置于所述填充物中，所述光纤单元包括光纤、钢管、非金属内护套、金属丝铠装以及非金属外护套，所述光纤设置于所述钢管内，所述钢管外包覆有非金属内护套、金属丝铠装以及非金属外护套。
10.一种海底电缆的制备方法，用于制备上述权利要求1至9任意一项所述的海底电缆，其特征在于，所述方法包括：
获取所述铜丝屏蔽层的短路泄流能力；
检测所述短路泄流能力是否满足系统短路电流要求；
当检测结果为所述短路泄流能力满足系统短路电流要求时，确定所述绝缘层的制备材料是否为挤包抗水树交联聚乙烯；
当所述绝缘层的制备材料为挤包抗水树交联聚乙烯时，确定所述径向阻水层为纵包铜塑复合带或者纵包铝塑复合带；
当所述绝缘层的制备材料不为挤包抗水树交联聚乙烯时，确定所述径向阻水层为挤包铅合金护套。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010537232.6A CN111613375A (zh) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | 海底电缆及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010537232.6A CN111613375A (zh) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | 海底电缆及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111613375A true CN111613375A (zh) | 2020-09-01 |
Family
ID=72202533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010537232.6A Pending CN111613375A (zh) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | 海底电缆及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111613375A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115274201A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-11-01 | 浙江晨光电缆股份有限公司 | 一种光纤分布式测温中压变频电缆及其制作方法 |
| CN116095892A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-05-09 | 宝胜科技创新股份有限公司 | 光敏监测型高精集成加热装备电缆 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102280195A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-12-14 | 江苏亨通高压电缆有限公司 | 一种高压、超高压交联聚乙烯绝缘单芯海底电力电缆 |
| CN202473391U (zh) * | 2012-03-13 | 2012-10-03 | 重庆泰山电缆有限公司 | 交联聚乙烯绝缘光电复合直流海底电力电缆 |
| CN106128625A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-16 | 中天科技海缆有限公司 | ±500kV SZ形型线导体铜丝屏蔽光纤复合直流电缆 |
| CN206584775U (zh) * | 2016-08-30 | 2017-10-24 | 中天科技海缆有限公司 | 三芯110kV交联聚乙烯绝缘光纤复合海底电力电缆 |
| CN108899114A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-11-27 | 中天科技海缆有限公司 | 66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆 |
| CN109872846A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-11 | 中国铁路设计集团有限公司 | 一种铁路单相智能电缆 |
| CN110010292A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-12 | 远东电缆有限公司 | 轨道交通用智能监控环网电缆 |
-
2020
- 2020-06-12 CN CN202010537232.6A patent/CN111613375A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102280195A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-12-14 | 江苏亨通高压电缆有限公司 | 一种高压、超高压交联聚乙烯绝缘单芯海底电力电缆 |
| CN202473391U (zh) * | 2012-03-13 | 2012-10-03 | 重庆泰山电缆有限公司 | 交联聚乙烯绝缘光电复合直流海底电力电缆 |
| CN106128625A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-16 | 中天科技海缆有限公司 | ±500kV SZ形型线导体铜丝屏蔽光纤复合直流电缆 |
| CN206584775U (zh) * | 2016-08-30 | 2017-10-24 | 中天科技海缆有限公司 | 三芯110kV交联聚乙烯绝缘光纤复合海底电力电缆 |
| CN108899114A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-11-27 | 中天科技海缆有限公司 | 66kV交联聚乙烯绝缘轻型交流光纤复合海底电缆 |
| CN109872846A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-11 | 中国铁路设计集团有限公司 | 一种铁路单相智能电缆 |
| CN110010292A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-12 | 远东电缆有限公司 | 轨道交通用智能监控环网电缆 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115274201A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-11-01 | 浙江晨光电缆股份有限公司 | 一种光纤分布式测温中压变频电缆及其制作方法 |
| CN116095892A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-05-09 | 宝胜科技创新股份有限公司 | 光敏监测型高精集成加热装备电缆 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6559437B1 (en) | Fiber optic damage sensor for wire and cable | |
| AU2010227496A1 (en) | External protection for direct electric heating cable | |
| CN102005259A (zh) | 具有检测功能的海底光纤复合高压电缆 | |
| CN113921201A (zh) | 一种复合rfid射频识别测温智能电力电缆及电缆制造方法 | |
| CN210142533U (zh) | 海底光缆 | |
| CN111613375A (zh) | 海底电缆及其制备方法 | |
| CN116779226A (zh) | 一种水下穿舱用纵向水密网电电缆 | |
| CN114242329A (zh) | 一种智能中压电力电缆及其测试系统、测试方法 | |
| CN205621480U (zh) | 一种具有自检功能的电缆 | |
| CN211828256U (zh) | 一种光纤测温保护功能的复合型电力电缆 | |
| CN109524166B (zh) | 一种用于接收和传递电弧信号的线缆 | |
| CN118471604B (zh) | 一种智能预警电缆及制备方法 | |
| CN213025437U (zh) | 一种智能测温防鼠蚁电缆 | |
| CN213519359U (zh) | 额定电压35kV智能型改性聚丙烯绝缘电力电缆 | |
| WO2021027220A1 (zh) | 海底光电复合缆 | |
| CN217468064U (zh) | 一种电气化铁路用电力电缆 | |
| CN203673866U (zh) | 一种监控运行温度的电力电缆 | |
| CN112447326A (zh) | 海底光缆 | |
| CN117198625A (zh) | 光电混合电缆及其制备工艺 | |
| US20250060231A1 (en) | Power cable monitoring system and method for manufacturing sensor rope | |
| CN214377775U (zh) | 一种可自定位故障感温防火电缆 | |
| CN210052553U (zh) | 海底光电复合缆 | |
| CN213092895U (zh) | 27．5kV智能感温铁路供电电缆 | |
| RU212343U1 (ru) | Кабель силовой трёхфазный с оптико-волоконным модулем | |
| CN210295953U (zh) | 一种具有测温和屏蔽功能的扁形潜油泵电缆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200901 Address after: 226010 No. 1 South Road, Nantong economic and Technological Development Zone, Jiangsu, China Applicant after: ZHONGTIAN TECHNOLOGIES SUBMARINE CABLE Co.,Ltd. Address before: 226010 No. 1 South Road, Nantong economic and Technological Development Zone, Jiangsu, China Applicant before: ZHONGTIAN TECHNOLOGIES SUBMARINE CABLE Co.,Ltd. Applicant before: JIANGSU ZHONGTIAN TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 226010 No. 1 South Road, Nantong economic and Technological Development Zone, Jiangsu, China Applicant after: Zhongtian Technology submarine cable Co.,Ltd. Address before: 226010 No. 1 South Road, Nantong economic and Technological Development Zone, Jiangsu, China Applicant before: ZHONGTIAN TECHNOLOGIES SUBMARINE CABLE Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200901 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |