CN112233837A - 集束海底输电电缆 - Google Patents

集束海底输电电缆 Download PDF

Info

Publication number
CN112233837A
CN112233837A CN202011097473.XA CN202011097473A CN112233837A CN 112233837 A CN112233837 A CN 112233837A CN 202011097473 A CN202011097473 A CN 202011097473A CN 112233837 A CN112233837 A CN 112233837A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power transmission
transmission cable
layer
optical fiber
outside
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
Application number
CN202011097473.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张大鹏
孙建生
夏俊峰
施楠楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Electric Cable Research Institute
Original Assignee
Shanghai Electric Cable Research Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Electric Cable Research Institute filed Critical Shanghai Electric Cable Research Institute
Priority to CN202011097473.XA priority Critical patent/CN112233837A/zh
Publication of CN112233837A publication Critical patent/CN112233837A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02—Disposition of insulation
    • 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
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • 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
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • 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
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/20—Metal tubes, e.g. lead sheaths
    • 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
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28—Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • H01B7/282—Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable
    • H01B7/285—Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable by completely or partially filling interstices in the cable
    • 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
    • H01B7/32—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for indicating defects, e.g. breaks or leaks
    • H01B7/324—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for indicating defects, e.g. breaks or leaks comprising temperature sensing means

Abstract

本发明提供了一种集束海底输电电缆，包括多个输电电缆单元和光纤测温单元，所有输电电缆单元绞合成缆，在绞合成缆的输电电缆单元和光纤测温单元之间填充有第一间隙填充材料，且在第一间隙填充材料外部由内向外依次包覆有外阻水带层、铠装垫层、金属铠装层和外保护层；每个输电电缆单元包括多根绞合成缆的单芯电缆，在多根单芯电缆之间填充有第二间隙填充材料，且在第二间隙填充材料外部由内向外依次包覆有金属屏蔽层和外护套层；每根单芯电缆包括金属导体，在金属导体的外部由内向外依次包覆有导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、内阻水带层和内护套层，绝缘层采用非金属材料制成。

Description

集束海底输电电缆
技术领域
本发明属于海底电力电缆技术领域，尤其涉及一种集束海底输电电缆。
背景技术
随着我国清洁能源利用的不断发展，具有较高利用率的海上风电日益成为清洁能源的主力。如何将远离陆地的海上风机产生的电能输送到陆地成为海上风电发展的关键问题之一。现阶段通过海底电缆输送是解决这一问题的有效手段，但对于日益减少的海底通道，常规的单芯或者三芯海缆已不能满足需求。在当海缆数目增加的同时，海上施工次数也会随之增加，这会使得后期的运维变得复杂，同时加大成本。如果能在一根海底电缆中集成多个输电电缆单元，这样就可以在有限的海底通道中输送更多的电能，也有利于减少后期施工和维护成本。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种可以充分利用海底输电通道的集束海底输电电缆。
本发明提供了一种集束海底输电电缆，包括多个输电电缆单元和光纤测温单元，所有输电电缆单元绞合成缆，在绞合成缆的输电电缆单元和光纤测温单元之间填充有第一间隙填充材料，且在所述第一间隙填充材料外部由内向外依次包覆有外阻水带层、铠装垫层、金属铠装层和外保护层；每个输电电缆单元包括多根绞合成缆的单芯电缆，在所述多根单芯电缆之间填充有第二间隙填充材料，且在所述第二间隙填充材料外部由内向外依次包覆有金属屏蔽层和外护套层；每根单芯电缆包括金属导体，在所述金属导体的外部由内向外依次包覆有导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、内阻水带层和内护套层，所述绝缘层采用非金属材料制成；每个光纤测温单元包括光纤，在所述光纤的外部由内向外依次包覆有光纤铠装、编织层和光纤护套。
优选地，所述输电电缆单元的数量为4～8个。
优选地，所述外阻水带层和内阻水带层为半导电阻水膨胀带。
优选地，所述金属铠装层为镀锌钢丝或铜丝。
优选地，所述外保护层为聚丙烯编织物与防腐沥青的混合物。
优选地，所述输电电缆单元的金属屏蔽层为紫铜、黄铜或者镀锌铜带制成的金属带。
优选地，所述输电电缆单元内设有光纤测温线芯。
优选地，所述单芯电缆的绝缘层采用抗水树交联聚乙烯制成。
优选地，所述光纤测温单元的编织层为不锈钢钢丝。
本发明专利的有益效果是：集束海底输电电缆中的多个输电电缆单元可以分别将不同的海上风力发电机输出的电能输送到海上升压变电站或者陆上升压变电站，不但解决了海上风电向陆地输送问题，还实现了使用一根海底电缆同时输送多个海上风力发电机产生的电能，减少了海缆数量，节约了有限的海底输送通道并降低了敷设成本。通过增加阻水带、使用非金属材料制作绝缘层，在提升了海缆的防水性的同时降低了海缆的重量，有助于进一步控制成本，提升工作效率。
附图说明
图1是本发明集束海底输电电缆的结构示意图；
图2是输电电缆单元的结构示意图；
图3是单芯电缆的结构示意图；
图4是光纤测温单元的结构示意图。
元件标号说明：
1 输电电缆单元
11 单芯电缆
111 金属导体
112 导体屏蔽层
113 绝缘层
114 绝缘屏蔽层
115 内阻水带层
116 内护套层
12 第二间隙填充材料
13 金属屏蔽层
14 外护套层
2 第一间隙填充材料
3 外阻水带层
4 铠装垫层
5 金属铠装层
6 外保护层
7 光纤测温单元
71 光纤
72 光纤铠装
73 编织层
74 光纤护套
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种集束海底输电电缆，该电缆包括多个输电电缆单元1和光纤测温单元7，所有输电电缆单元1绞合成缆，在绞合成缆的输电电缆单元1和光纤测温单元7之间填充有第一间隙填充材料2，且在第一间隙填充材料2外部由内向外依次包覆有外阻水带层3、铠装垫层4、金属铠装层5和外保护层6。
在具体实施中，输电电缆单元1的数量为4～8个，每个输电电缆单元1内包括三根单芯电缆11，本领域技术人员可以根据需要调整输电电缆单元1和单芯电缆的数量。第一间隙填充材料2为耐海水腐蚀且具有阻水特性的预制材料，可采用聚丙烯材料。外阻水带层3为半导电阻水膨胀带，可有效防止海水进入输电电缆单元1。铠装垫层4为耐海水聚合物，金属铠装层5为耐海水腐蚀的镀锌钢丝或者铜丝，外保护层6为耐海水侵蚀的聚丙烯编织物与防腐沥青的混合物。铠装垫层4、金属铠装层5和外保护层6可以有效防止海底输电电缆受到外部破坏，确保海缆正常输电运行。优选地，在输电电缆单元1内还设有光纤测温线芯。
如图2所示，在每个输电电缆单元1中，绞合成缆的三根单芯电缆11之间填充有第二间隙填充材料12，且在第二间隙填充材料12外部由内向外依次包覆有金属屏蔽层13和外护套层14。第二间隙填充材料12为耐海水且具有阻水特性的化合物，可采用聚丙烯材料。金属屏蔽层13为紫铜、黄铜或者镀锌铜带制成的金属带。外护套层14为具有绝缘防水特性的聚合物。
如图3所示，每根单芯电缆11包括金属导体111，在金属导体111的外部由内向外依次包覆有导体屏蔽层112、绝缘层113、绝缘屏蔽层114、内阻水带层115和内护套层116。金属导体111为铜材。导体屏蔽层112和绝缘屏蔽层114为可交联屏蔽料。为了减少污染和降低海底输电电缆的重量，绝缘层113不再采用金属材料如金属铅护套，而是改用非金属材料如抗水树交联聚乙烯等轻质塑料材料来抑制海水的影响。内阻水带层115为半导电阻水膨胀带，用于防止海水进一步渗入单芯电缆11中。内护套116为具有绝缘防水特性的聚合物。
如图4所示，光纤测温单元7的数量与输电电缆单元1的数量相同，并分别设置在相邻两个输电电缆单元1之间，可有效监测每个输电电缆单元1的载流情况。每个光纤测温单元7包括光纤71，在光纤71的外部由内向外依次包覆有光纤铠装72、编织层73和光纤护套74。光纤铠装72为螺线管铠装，编织层73为不锈钢钢丝，光纤护套74为聚乙烯材料。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种集束海底输电电缆，其特征在于，包括多个输电电缆单元(1)和光纤测温单元(7)，所有输电电缆单元(1)绞合成缆，在绞合成缆的输电电缆单元(1)和光纤测温单元(7)之间填充有第一间隙填充材料(2)，且在所述第一间隙填充材料(2)外部由内向外依次包覆有外阻水带层(3)、铠装垫层(4)、金属铠装层(5)和外保护层(6)；
每个输电电缆单元(1)包括多根绞合成缆的单芯电缆(11)，在所述多根单芯电缆(11)之间填充有第二间隙填充材料(12)，且在所述第二间隙填充材料(12)外部由内向外依次包覆有金属屏蔽层(13)和外护套层(14)；
每根单芯电缆(11)包括金属导体(111)，在所述金属导体(111)的外部由内向外依次包覆有导体屏蔽层(112)、绝缘层(113)、绝缘屏蔽层(114)、内阻水带层(115)和内护套层(116)，所述绝缘层(113)采用非金属材料制成；
每个光纤测温单元(7)包括光纤(71)，在所述光纤(71)的外部由内向外依次包覆有光纤铠装(72)、编织层(73)和光纤护套(74)。
2.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述输电电缆单元(1)的数量为4～8个。
3.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述外阻水带层(3)和内阻水带层(115)为半导电阻水膨胀带。
4.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述金属铠装层(5)为镀锌钢丝或铜丝。
5.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述外保护层(6)为聚丙烯编织物与防腐沥青的混合物。
6.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述输电电缆单元(1)的金属屏蔽层(13)为紫铜、黄铜或者镀锌铜带制成的金属带。
7.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述输电电缆单元(1)内设有光纤测温线芯。
8.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述单芯电缆(11)的绝缘层(113)采用抗水树交联聚乙烯制成。
9.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述光纤测温单元(7)的编织层(73)为不锈钢钢丝。
CN202011097473.XA 2020-10-14 2020-10-14 集束海底输电电缆 Pending CN112233837A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011097473.XA CN112233837A (zh) 2020-10-14 2020-10-14 集束海底输电电缆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011097473.XA CN112233837A (zh) 2020-10-14 2020-10-14 集束海底输电电缆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112233837A true CN112233837A (zh) 2021-01-15

Family

ID=74112902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011097473.XA Pending CN112233837A (zh) 2020-10-14 2020-10-14 集束海底输电电缆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112233837A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10373735B2 (en) Submarine electrical cable and submarine cable operation method
CN205247931U (zh) 一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆
CN106128582A (zh) 一种大截面型线导体500kV光纤复合交流海底电缆
CN102693776A (zh) 三芯光纤复合海底电缆
CN105913966A (zh) 一种交联聚乙烯绝缘光纤复合三芯海底电力电缆
CN105761828A (zh) 一种额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆
CN103456410A (zh) 舰船用低烟无卤阻燃光电复合缆及其制备方法
CN107274985B (zh) 一种z型铜丝铠装光电复合海底电缆
CN202632817U (zh) 三芯光纤复合海底电缆
CN108962480A (zh) 一种复合式电缆
CN209912547U (zh) 一种无铠装的高强度复合强电水下生产系统用脐带缆
CN218181868U (zh) 一种双芯直流海底电缆
CN214956075U (zh) 集束海底输电电缆
CN112233837A (zh) 集束海底输电电缆
CN106128583A (zh) 500kV交联聚乙烯绝缘光纤复合海底电力电缆
CN202957067U (zh) 光纤复合海底电力电缆
CN109411146A (zh) 一种层绞式双极直流供电海底光缆
CN105655027A (zh) 一种浅海湖泊敷设用轻型交联聚乙烯绝缘电力电缆
CN203503366U (zh) 舰船用低烟无卤阻燃光电复合缆
CN205911042U (zh) 一种大截面型线导体500kV光纤复合交流海底电缆
EP3564970A1 (en) Single-core submarine cable
CN205508510U (zh) 一种铝合金导体同轴电单元型光电混合缆
CN209912599U (zh) 智能光电复合海底电缆系统
CN203773979U (zh) 一种高电压光电复合海底交联电缆
CN205789282U (zh) 一种交联聚乙烯绝缘光纤复合三芯海底电力电缆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination