CN112735635B - 海底电缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种海底电缆及其制造方法，涉及电缆技术领域，用于解决海底电缆的弯曲性、柔韧性以及电气性能较差的技术问题。该海底电缆包括海底电缆段和登陆电缆段，海底电缆段包括第一导体，第一导体包括n层第一单丝层，登陆电缆段包括第二导体，第二导体包括m层第二单丝层，m层第二单丝层分为n层第二焊接单丝层和h层第二缠绕单丝层；n层第一单丝层与n层第二焊接单丝层一一对应焊接；h层第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层中的最外层第一单丝层外。本发明提供的海底电缆及其制造方法用于提高海底电缆的弯曲性、柔韧性以及电气性能。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种海底电缆及其制造方法。
背景技术
海底电缆是在海底进行电力传输的载流设备，可用于海上钻井平台、海上岛屿等的供电。通常海底电缆包括海底电缆段、登陆电缆段以及连接海底电缆段与登陆电缆段的接头，海底电缆段是指海底电缆位于深水区的部分，登陆电缆段是指海底电缆位于近岸浅水与海滩接头之间的部分。
由于环境变化和人为活动的影响，导致登陆电缆段的载流量较小。因此，为解决登录段海缆载流量瓶颈问题，通常设计登陆电缆段的导体的横截面大于海底电缆段的导体的横截面，并通过接头将登陆电缆段与海底电缆段连接起来。一般采用维修接头来连接登陆电缆段与海底电缆段。维修接头包括压接管、预制绝缘件、防水外壳，通过维修接头连接登陆电缆段与海底电缆段时，将登陆电缆段与海底电缆段的导体均放入压接管内，通过压接的方式使登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体连接。
然而，采用维修接头连接登陆电缆段与海底电缆段时，海底电缆的弯曲性、柔韧性以及电气性能较差。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例提供一种海底电缆及其制造方法，用于提高海底电缆的弯曲性、柔韧性以及电气性能。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明实施例提供一种海底电缆，其中，海底电缆包括：海底电缆段和登陆电缆段，所述海底电缆段包括第一导体，所述第一导体沿径向由内至外依次包括n层第一单丝层，所述登陆电缆段包括第二导体，所述第二导体沿径向由内至外依次包括m层第二单丝层，m层所述第二单丝层沿径向由内至外依次分为n层第二焊接单丝层和h层第二缠绕单丝层，m和n均为正整数，且m≥n，h＝m-n；
沿径向由内至外，n层所述第一单丝层与n层所述第二焊接单丝层一一对应焊接；
h层第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层中的最外层所述第一单丝层外；且任意两个相邻的所述第二缠绕单丝层中，位于外侧的所述第二缠绕单丝层的缠绕部分覆盖在位于内侧的所述第二缠绕单丝层的缠绕部分外；其中，所述缠绕部分指所述第二缠绕单丝层缠绕在最外层所述第一单丝层外的部分；
n层所述第一单丝层和m层所述第二单丝层相连接的区域形成接头的导体焊接区。
本发明实施例提供的海底电缆具有如下优点：
本发明实施例提供海底电缆包括海底电缆段与登陆电缆段，海底电缆段的第一导体的n层第一单丝层与登陆电缆段的第二导体的m层第二单丝层中的n层第二焊接单丝层沿径向由内至外一一对应焊接，m层第二单丝层中的h层第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层中的最外层第一单丝层外；且任意两个相邻的第二缠绕单丝层中，位于外侧的第二缠绕单丝层的缠绕部分覆盖在位于内侧的第二缠绕单丝层的缠绕部分外，n层第一单丝层和m层第二单丝层相连接的区域形成了接头的导体焊接区。如此设置，通过焊接与缠绕的方式将第一导体的第一单丝层与第二导体的第二单丝层连接在一起，无需使用压接管，可以提高海底电缆弯曲性与柔韧性，且登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体采用焊接与缠绕的方式连接时相比压接的方式连接时，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体的之间结合力更大，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体不易分离，提高了海底电缆的电气性能。
如上所述的海底电缆，其中，所述第二缠绕单丝层的缠绕部分的缠绕节距与所述第二缠绕单丝层的绞合部分的绞合节距之间的差值小于预设差值；所述绞合部分指所述第二缠绕单丝层绞合在最外层所述第二焊接单丝层外的部分。
如上所述的海底电缆，其中，任意相邻的两个第二焊接单丝层中，位于外侧的所述第二焊接单丝层覆盖位于内侧的所述第二焊接单丝层与所述第一单丝层之间的次级焊接区；
最内侧的所述第二缠绕单丝层包覆最外侧的所述第一单丝层与最外侧的第二焊接单丝层的次级焊接区；
其中，所述次级焊接区是所述第一单丝层与所述第二单丝层焊接的区域。
如上所述的海底电缆，其中，所述海底电缆段还包括第一导体屏蔽层，所述第一导体屏蔽层包覆部分所述第一导体；所述登陆电缆段还包括第二导体屏蔽层，所述第二导体屏蔽层包覆部分所述第二导体；所述接头还包括导体屏蔽恢复层，所述导体屏蔽恢复层包覆部分所述第一导体、部分所述第二导体以及所述导体焊接区，且所述导体屏蔽恢复层的一端连接所述第一导体屏蔽层，另一端连接所述第二导体屏蔽层。
如上所述的海底电缆，其中，所述海底电缆段还包括第一绝缘层，所述第一绝缘层包覆所述第一导体屏蔽层；所述登陆电缆段还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层包覆所述第二导体屏蔽层；所述接头还包括绝缘恢复层，所述绝缘恢复层包覆所述导体屏蔽恢复层，且所述绝缘恢复层的一端连接所述第一绝缘层，另一端连接所述第二绝缘层。
如上所述的海底电缆，其中，所述海底电缆段还包括第一绝缘屏蔽层，所述第一绝缘屏蔽层包覆所述第一绝缘层；所述登陆电缆段还包括第二绝缘屏蔽层，所述第二绝缘屏蔽层包覆所述第二绝缘层；所述接头还包括绝缘屏蔽恢复层，所述绝缘屏蔽恢复层包覆所述绝缘恢复层，且所述绝缘屏蔽恢复层的一端连接所述第一绝缘屏蔽层，另一端连接所述第二绝缘屏蔽层。
如上所述的海底电缆，其中，所述海底电缆段还包括第一纵向阻水层，所述第一纵向阻水层包覆部分所述第一绝缘屏蔽层；所述登陆电缆段还包括第二纵向阻水层，所述第二纵向阻水层包覆部分所述第二绝缘屏蔽层；所述接头还包括纵向阻水恢复层，所述纵向阻水恢复层包覆部分所述第一绝缘屏蔽层、部分所述第二绝缘屏蔽层以及所述绝缘屏蔽恢复层，且所述纵向阻水恢复层的一端连接所述第一纵向阻水层，另一端连接所述第二纵向阻水层。
如上所述的海底电缆，其中，所述海底电缆段还包括第一径向阻水层，所述第一径向阻水层包覆部分所述第一纵向阻水层；所述登陆电缆段还包括第二径向阻水层，所述第二径向阻水层包覆部分所述第二纵向阻水层；所述接头还包括径向阻水恢复层，所述径向阻水恢复层包覆部分所述第一纵向阻水层、部分所述第二纵向阻水层以及所述纵向阻水恢复层，且所述径向阻水恢复层的一端连接所述第一径向阻水层，另一端连接所述第二径向阻水层。
如上所述的海底电缆，其中，所述海底电缆段还包括第一非金属护套层，所述第一非金属护套层包覆部分所述第一径向阻水层；所述登陆电缆段还包括第二非金属护套层，所述第二非金属护套层包覆部分所述第二径向阻水层；所述接头还包括非金属护套恢复层，所述非金属护套恢复层包覆部分所述第一径向阻水层、部分所述第二径向阻水层以及所述径向阻水恢复层，且所述非金属护套恢复层的一端连接所述第一非金属护套层，另一端连接所述第二非金属护套层。
如上所述的海底电缆，其中，所述海底电缆还包括铠装内垫层、铠装层以及铠装外被层，所述铠装内垫层包覆所述第一非金属护套层、所述第二非金属护套层以及所述非金属护套恢复层；所述铠装层包覆在所述铠装内垫层外，所述铠装外被层包覆在所述铠装层外。
本发明实施例还提供了一种海底电缆的制造方法，其中，海底电缆的制造方法包括：
提供海底电缆段和登陆电缆段，其中，所述海底电缆段包括第一导体，所述第一导体沿径向由内至外包括n层第一单丝层，所述登陆电缆段包括第二导体，所述第二导体沿径向由内至外依次包括m层第二单丝层，m层所述第二单丝层沿径向由内至外依次分为n层第二焊接单丝层和h层第二缠绕单丝层，m和n均为正整数，且m≥n，h＝m-n；
沿径向由内至外，依次将n层所述第一单丝层与n层所述第二焊接单丝层一一对应焊接；
将h层所述第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层中的最外层所述第一单丝层外；其中，任意相邻的两个所述第二缠绕单丝层中，位于外侧的所述第二缠绕单丝层的缠绕部分覆盖在位于内侧的所述第二缠绕单丝层的缠绕部分外，所述缠绕部分指所述第二缠绕单丝层缠绕在最外层所述第一单丝层外的部分；以使n层所述第一单丝层和m层所述第二单丝层相连接的区域形成接头的导体焊接区。
本发明实施例提供的海底电缆的制造方法具有如下优点：
本发明实施例提供的海底电缆的制造方法首先提供露出部分第一导体的海底电缆段与露出部分第二导体的登陆电缆段，然后将海底电缆段的第一导体的n层第一单丝层与登陆电缆段的第二导体的m层第二单丝层中的n层第二单丝层沿径向由内至外一一对应焊接，再将m层第二单丝层中的h层第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层中的最外层第一单丝层外；且任意两个相邻的第二缠绕单丝层中，位于外侧的第二缠绕单丝层的缠绕部分覆盖在位于内侧的第二缠绕单丝层的缠绕部分外。使得n层第一单丝层和m层第二单丝层相连接的区域形成了接头的导体焊接区。经过上述步骤，可以通过焊接与缠绕的方式将第一导体的第一单丝层与第二导体的第二单丝层连接在一起，无需使用压接管，可以提高海底电缆弯曲性与柔韧性，且登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体采用焊接与缠绕的方式连接时相比压接的方式连接时，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体的之间结合力更大，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体不易分离，提高了海底电缆的电气性能。
如上所述的海底电缆的制造方法，其中，将h层第二缠绕单丝层按由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层的最外层第一单丝层上的步骤中，所述第二缠绕单丝层的缠绕部分的缠绕节距与所述第二缠绕单丝层的绞合部分的绞合节距之间的差值小于预设差值；
其中，所述绞合部分指所述第二缠绕单丝层绞合在最外层所述第二焊接单丝层外的部分。
如上所述的海底电缆的制造方法，其中，将n层所述第一单丝层与n层所述第二焊接单丝层一一对应焊接的步骤还包括：
将位于外侧的所述第二焊接单丝层覆盖位于内侧的第二焊接单丝层与所述第一单丝层之间的次级焊接区，其中，所述次级焊接区是所述第一单丝层与所述第二单丝层焊接的区域；
且在将h层所述第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层中的最外层第一单丝层外的步骤中，最内侧的所述第二缠绕单丝层包覆最外侧的所述第一单丝层与最外侧的所述第二焊接单丝层之间的次级焊接区。
如上所述的海底电缆的制造方法，其中，将h层所述第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层中的最外层第一单丝层外的步骤还包括：
将第二缠绕单丝层的缠绕部分的缠绕末端焊接在最外侧的第一单丝层，且对所述缠绕末端与所述第一单丝层的焊接区域进行打磨操作，以使所述缠绕末端与所述第一单丝层的接续处牢固且光滑。
如上所述的海底电缆的制造方法，其中，在形成导体焊接区的步骤之后，所述海底电缆的制造方法还包括：将与导体屏蔽层相同的材料缠绕包覆或挤塑包覆在导体焊接区以及第一导体与第二导体露出的部分上，形成导体屏蔽恢复层，并使导体屏蔽恢复层的一端与海底电缆段的第一导体屏蔽层连接，另一端与登陆电缆段的第二导体屏蔽层连接。
如上所述的海底电缆的制造方法，其中，在形成导体屏蔽恢复层的步骤之后，所述海底电缆的制造方法还包括：在海底电缆段的第一绝缘层上削出锥角不大于60°的锥面，与登陆电缆段的第二绝缘层上削出锥角不大于60°的锥面；将与第一绝缘层和第二绝缘层相同的材料挤塑包覆在所述导体屏蔽恢复层上，形成绝缘恢复层，并使绝缘恢复层的一端与所述第一绝缘层连接，另一端与所述第二绝缘层连接。
如上所述的海底电缆的制造方法，其中，在形成绝缘恢复层的步骤之后，所述海底电缆的制造方法还包括：将与海底电缆段的第一绝缘屏蔽层和登陆电缆段的第二绝缘屏蔽层相同的材料包覆在所述绝缘恢复层上，形成绝缘屏蔽恢复层，并使所述绝缘屏蔽恢复层的一端与所述第一绝缘屏蔽层连接，另一端与所述第二绝缘屏蔽层连接；将与海底电缆段的第一纵向阻水层和登陆电缆段的第二纵向阻水层相同的材料包覆在所述绝缘屏蔽恢复层上，形成纵向阻水恢复层，并使所述纵向阻水恢复层的一端与所述第一纵向阻水层连接，另一端与所述第二纵向阻水层连接；将与海底电缆段的第一径向阻水层和登陆电缆段的第二径向阻水层相同的材料包覆在所述纵向阻水恢复层上，形成径向阻水恢复层，并使所述径向阻水恢复层的一端与所述第一径向阻水层连接，另一端与所述第二径向阻水层连接。
如上所述的海底电缆的制造方法，其中，在形成径向阻水恢复层的步骤之后，所述海底电缆的制造方法还包括：当所述海底电缆段的第一非金属护套层与登陆电缆段的第二非金属护套层的材料相同时，将与所述第一非金属护套层和所述第二非金属护套层的材料相同的非金属护套材料包覆在所述径向阻水恢复层上，并对所述非金属护套材料加热，形成非金属护套恢复层，且使所述非金属护套恢复层、所述第一非金属护套层以及所述第二非金属护套层融为一体；当所述海底电缆段的第一非金属护套层与登陆电缆段的第二非金属护套层的材料不同时，将与所述第一非金属护套层或所述第二非金属护套层相同的非金属护套材料包覆在所述径向阻水恢复层上，并对所述非金属护套材料加热，形成非金属护套恢复层，使所述非金属护套恢复层、所述第一非金属护套层以及所述第二非金属护套层融为一体。
如上所述的海底电缆的制造方法，其中，在当所述海底电缆段的第一非金属护套层与登陆电缆段的第二非金属护套层的材料不同时，将与所述第一非金属护套层或所述第二非金属护套层相同的非金属护套材料挤压包覆在所述径向阻水恢复层上，并对所述非金属护套材料加热，形成非金属护套恢复层的步骤之后，海底电缆的制造方法还包括：当所述非金属护套材料与第一非金属护套层的材料相同时，在所述非金属护套恢复层与所述第二非金属护套层的交接处缠绕包覆交联聚乙烯带，并对所述交联聚乙烯带加热，使所述交联聚乙烯带、所述非金属护套恢复层以及所述第二非金属护套层融为一体；当所述非金属护套材料与所述第二非金属护套层的材料相同时，在所述非金属护套恢复层与所述第一非金属护套层的交接处缠绕包覆交联聚乙烯带，并对所述交联聚乙烯带加热，使所述交联聚乙烯带、所述非金属护套恢复层以及所述第一非金属护套层融为一体。
如上所述的海底电缆的制造方法，其中，在形成非金属护套恢复层的步骤之后，海底电缆的制造方法还包括：采用铠装工具在所述非金属护套恢复层、第一非金属护套层以及第二非金属护套层外设置铠装层；其中，所述铠装工具包括液压缸、压力传感器、模具内层以及模具外层，所述模具内层位于所述模具外层内；所述液压缸与所述模具内层连接，用于控制所述模具内层收紧或松开；所述压力传感器分别与所述模具内层以及液压缸信号连接，用于根据所述模具内层所受的压力控制所述液压缸运动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的海底电缆的结构示意图；
图2为本发明实施例中的铠装内垫层、铠装层、铠装外被层的结构示意图；
图3为本发明实施例中铠装工具的结构示意图；
图4为本发明实施例中的第一单丝层与第二单丝层焊接之后、缠绕之前的结构示意图。
附图标记说明：
1：海底电缆段； 11：第一导体；
111：第一单丝层； 12：第一导体屏蔽层；
13：第一绝缘层； 14：第一绝缘屏蔽层；
15：第一纵向阻水层； 16：第一径向阻水层；
17：第一非金属护套层； 2：登陆电缆段；
21：第二导体； 210：第二单丝层；
211：第二焊接单丝层； 212：第二缠绕单丝层；
22：第二导体屏蔽层； 23：第二绝缘层；
24：第二绝缘屏蔽层； 25：第二纵向阻水层；
26：第二径向阻水层； 27：第二非金属护套层；
3：接头； 31：导体焊接区；
311：次级焊接区； 32：导体屏蔽恢复层；
33：绝缘恢复层； 34：绝缘屏蔽恢复层；
35：纵向阻水恢复层； 36：径向阻水恢复层；
37：非金属护套恢复层； 4：铠装内垫层；
5：铠装层； 6：铠装外被层；
7：液压缸； 8：压力传感器；
9：模具内层； 91：圆弧形部分；
10：模具外层。
具体实施方式
在相关技术中，一般采用维修接头来连接登陆电缆段与海底电缆段。维修接头包括压接管，通过维修接头连接登陆电缆段与海底电缆段时，将登陆电缆段与海底电缆段的导体均放入压接管内，通过压接的方式使登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体连接。然而，采用维修接头连接登陆电缆段与海底电缆段时，由于压接管无法弯曲，导致海底电缆的弯曲性、柔韧性较差，且通过压接的方式使登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体连接时，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体的结合力较小，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体容易分离，导致海底电缆的电气性能较差。
针对上述问题，本发明实施例提供的海底电缆包括海底电缆段与登陆电缆段，海底电缆段的n层第一单丝层与m层第二单丝层中的n层第二焊接单丝层按沿径向由内至外的顺序一一对应焊接，m层第二单丝层中比n层第一单丝层多出来的h层第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层中的最外层第一单丝层外。如此设置，通过焊接与缠绕的方式将第一导体的第一单丝层与第二导体的第二单丝层连接在一起，无需使用压接管，可以提高海底电缆弯曲性与柔韧性，且登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体采用焊接与缠绕的方式连接时相比压接的方式连接时，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体的之间结合力更大，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体不易分离，提高了海底电缆的电气性能。
为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
如图1-图4所示，本发明实施例提供的海底电缆包括海底电缆段1和登陆电缆段2。海底电缆段1是指海底电缆位于深水区的部分，登陆电缆段2是指海底电缆位于近岸浅水与海滩接头之间的部分。
海底电缆段1包括第一导体11，第一导体11沿径向由内至外依次包括n层第一单丝层111，登陆电缆段2包括第二导体21，第二导体21第二导体沿径向由内至外依次包括m层第二单丝层210，m层第二单丝层210沿径向由内至外依次分为n层第二焊接单丝层211和h层第二缠绕单丝层212，m和n均为正整数，且m≥n，h＝m-n；其中，每个第一单丝层111与第二单丝层210均可以包括多根单丝，单丝可以为铜单丝、铝单丝等。
第一导体11与第二导体21可以为多层紧压铰合圆形铜导体或多层紧压绞合圆形铝导体，第一导体11与第二导体21为阻水导体，第一导体11与第二导体21中的阻水材料可以为阻水带、阻水纱、阻水胶和阻水粉中的一种或者多种。第一导体11的截面积与第二导体21的截面积可以相同也可以不相同，在本实施例中，第一导体11的截面积小于第二导体21的截面积。
如图4所示，沿径向由内至外，n层第一单丝层111与n层第二焊接单丝层211一一对应焊接，h层第二缠绕单丝层212按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层111中的最外层第一单丝层111外；且任意两个相邻的第二缠绕单丝层212中，位于外侧的第二缠绕单丝层212的缠绕部分覆盖在位于内侧的第二缠绕单丝层212的缠绕部分外。其中，缠绕部分指第二缠绕单丝层212缠绕在最外层第一单丝层111外的部分。n层第一单丝层111和m层第二单丝层210相连接的区域形成接头的导体焊接区。
在一些实施例中，沿径向由内至外，处于同一层的第一单丝层111与第二焊接单丝层211的单丝数相同。此时，第一单丝层111与第二焊接单丝层对应焊接表示沿径向由内至外处于同一层的第一单丝层111中的单丝与第二焊接单丝层21中的单丝一一对应焊接。
需要说明的是，第二缠绕单丝层212缠绕在最外层的第一单丝层111外，并不是指整段第二缠绕单丝层212均缠绕在最外层的第一单丝层111，而是第二缠绕单丝层212中超出第一单丝层111与第二单丝层210之间的焊接区域的部分缠绕在最外层的第一单丝层111外，例如图4中的a段与b段。此外，在一些实施例中，第二缠绕单丝层212没有超出第一单丝层111与第二单丝层210之间的焊接区域的绞合在最外层第二焊接单丝层211外。
为了便于理解，将n层第一单丝层111沿径向由内向外依次分为a1层、a2层、a3层、…、an层；n层第二焊接单丝层211沿径向由内向外依次分为b1层、b2层、b3层、…、bn层，h层第二焊接单丝层211沿径向由内向外依次分为c1层、c2层、c3层、…、ch层，其中c1层位于bn层的外侧。
沿径向由内至外，n层第一单丝层111与n层第二焊接单丝层211一一对应焊接，即表示a1层、a2层、a3层、…、an层与b1层、b2层、b3层、…、bn层一一对应焊接，即a1层与b1层焊接、a2层与b2层焊接、a3层与b3层焊接、…、an层与bn层焊接。
h层第二缠绕单丝层212按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层111中的最外层第一单丝层111外，且任意两个相邻的第二缠绕单丝层212中，位于外侧的第二缠绕单丝层212的缠绕部分覆盖在位于内侧的第二缠绕单丝层212的缠绕部分外。其中，缠绕部分指第二缠绕单丝层212缠绕在最外层第一单丝层111外的部分。表示先将c1层缠绕在an层外，且c1层缠绕在an层外的部分为c1层的缠绕部分，再将c2层缠绕在an层外，且c2层缠绕在an层外的部分为c2层的缠绕部分，并使c2层的缠绕部分覆盖在c1层的缠绕部分外。依此类推，最后将将ch层缠绕在an层外，且ch层缠绕在an层外的部分为ch层的缠绕部分，并使ch层的缠绕部分覆盖在ch-1层的缠绕部分外。
当m等于n时，以m与n的数值等于3为例，此时第一单丝层111由内至外依次为a1层、a2层、a3层，第二单丝层210由内至外依次为b1层、b2层、b3层。此时的海底电缆中a1层与b1层焊接，a2层与b2层焊接，a3层与b3层焊接。
如图3所示，当m大于n时，以m的数值等于5，n的数值等于4为例。此时第一单丝层111由内至外依次为a1层、a2层、a3层，第二单丝层210由内至外依次为b1层、b2层、b3层、c1层、c2层。此时的海底电缆中a1层与b1层焊接，a2层与b2层焊接，a3层与b3层焊接，c1层缠绕在a3层外，c2层缠绕在a3层外，且c2层缠绕在a3层外的部分覆盖在c1层缠绕在a3层外的部分上。
这样设置，通过焊接与缠绕的方式将第一导体11的第一单丝层111与第二导体21的第二单丝层210连接在一起，无需使用压接管，可以提高海底电缆弯曲性与柔韧性，且登陆电缆段2的导体与海底电缆段1的导体采用焊接与缠绕的方式连接时相比压接的方式连接时，登陆电缆段2的导体与海底电缆段1的导体之间的结合力更大，登陆电缆段2的导体与海底电缆段1的导体不易分离，提高了海底电缆的电气性能。
且当第二导体21的横截面面积与第一导体11横截面面积相差一个规格以上时，在相关技术中的工厂接头无法将第一导体11与第二导体21连接。而本实施例通过将第二单丝层210中的第二缠绕单丝层212缠绕在最外侧的第一单丝层111上，可以将第二导体21比第一导体11多出的部分单丝层通过缠绕的方式连接在第一单丝层111上，从而解决第二导体21的横截面面积与第一导体11横截面面积相差一个规格以上时第一导体11与第二导体21无法连接的技术问题。此外，任意两个相邻的第二缠绕单丝层212中，位于外侧的第二缠绕单丝层212的缠绕部分覆盖在位于内侧的第二缠绕单丝层212的缠绕部分外。这样设置可以保护位于内侧的缠绕部分，且通过层层覆盖，可以使接头的导体焊接区31外表面更为平滑。
需要说明的是，在一种具体的实施例中，第一导体11与第二导体21的横截面面积的各个规格由小至大依次为50-185、240、300、400、500、630、800，单位为平方毫米。
在一种具体的实施例中，第二缠绕单丝层212的缠绕部分的缠绕节距与第二缠绕单丝层212的绞合部分的绞合节距之间的差值小于预设差值；其中，绞合部分指第二缠绕单丝层212绞合在最外层第二焊接单丝层211外的部分，预设差值为第二缠绕单丝层绞合部分的绞合节距的10％。表示上文中的c1层、c2层、c3层、…、ch层中的ci层缠绕在an层外的缠绕部分的缠绕节距与ci层在bn层外的绞合部分的绞合节距之间的差值小于ci层在bn层外的绞合部分的绞合节距的10％。其中，ci层可以为c1层、c2层、c3层、…、ch层中的任意一层。这样设置，可以使ci层缠绕在an层外的缠绕部分与ci层绞合在最外层第二焊接单丝层211外的部分的尺寸接近，从而使得第一导体11与第二导体21的连接区域形成的接头3的导体焊接区31过渡平滑。
进一步的，任意相邻的两个第二焊接单丝层211中，位于外侧的第二焊接单丝层211覆盖位于内侧的第二焊接单丝层211与第一单丝层111之间的次级焊接区311；最内侧的第二缠绕单丝层212包覆最外侧的第一单丝层111与最外侧的第二焊接单丝层211之间的次级焊接区311；次级焊接区311是第一单丝层111与第二单丝层210焊接的区域。这样设置，可以保护焊接区，且防止相邻的两个次级焊接区311接触，提高海底电缆的电气性能。
在一些实施例中，每个第二缠绕单丝层212的缠绕部分的缠绕末端均与最外层第一单丝层111焊接，这样设置，可以使第二缠绕单丝层212与最外层第一单丝层111的接续处更为牢固。进一步的，还可对上述缠绕末端与最外层第一单丝层111的焊接区域进行打磨操作，以使上述缠绕末端与最外层第一单丝层111的接续处更为光滑。其中，缠绕末端是指第二缠绕单丝层212中每根单丝缠绕在最外层第一单丝层111上的部分的末端。
本发明实施例提供的海底电缆可以为单芯海缆、三芯海缆等不同种类的海底电缆，且当本发明实施例提供的海底电缆为三芯海缆时，海底电缆上的任意两个接头3之间的间距大于10米，这样设置，可以提高海底电缆的机械性能。
如图1所示，在一种具体的实施例一种，海底电缆段1还包括第一导体屏蔽层12，第一导体屏蔽层12包覆部分第一导体11；登陆电缆段2还包括第二导体屏蔽层22，第二导体屏蔽层22包覆部分第二导体21；接头3还包括导体屏蔽恢复层32，导体屏蔽恢复层32包覆部分第一导体11、部分第二导体21以及导体焊接区31，且导体屏蔽恢复层32的一端连接第一导体屏蔽层12，另一端连接第二导体屏蔽层22。通过设置第一导体屏蔽层12、第二导体屏蔽层22以及导体屏蔽恢复层32，可以屏蔽外部干扰。
第一导体屏蔽层12与第二导体屏蔽层22的可以通过挤塑包覆半导电聚乙烯屏蔽料形成，也可通过缠绕包覆阻水带与挤塑包覆半导电聚乙烯结合的方式形成。导体屏蔽恢复层32的材料与第一导体屏蔽层12和第二导体屏蔽层22的材料相同。这样设置，可以提高导体屏蔽恢复层32与第一导体屏蔽层12、导体屏蔽恢复层32以及第二导体屏蔽层22之间的结合力。
如图1所示，海底电缆段1还包括第一绝缘层13，第一绝缘层13包覆第一导体屏蔽层12；登陆电缆段2还包括第二绝缘层23，第二绝缘层23包覆第二导体屏蔽层22；接头3还包括绝缘恢复层33，绝缘恢复层33包覆导体屏蔽恢复层32，且绝缘恢复层33的一端连接第一绝缘层13，另一端连接第二绝缘层23。这样设置，可以使第一导体11、第二导体21以及导体焊接区31与外部绝缘。
第一绝缘层13与第二绝缘层23的可以通过挤塑包覆交联聚乙烯形成，绝缘恢复层33的材料与第一绝缘层13和第二绝缘层23的材料相同，这样设置，可以提高绝缘恢复层33与第一绝缘层13、绝缘恢复层33与第二绝缘层23之间的结合力。
如图1所示，海底电缆段1还包括第一绝缘屏蔽层14，第一绝缘屏蔽层14包覆第一绝缘层13；登陆电缆段2还包括第二绝缘屏蔽层24，第二绝缘屏蔽层24包覆第二绝缘层23；接头3还包括绝缘屏蔽恢复层34，绝缘屏蔽恢复层34包覆绝缘恢复层33，且绝缘屏蔽恢复层34的一端连接第一绝缘屏蔽层14，另一端连接第二绝缘屏蔽层24。这样设置，可以进一步屏蔽外部干扰且提高第一导体11、第二导体21以及导体焊接区31与外部的绝缘性。
第一绝缘屏蔽层14与第二绝缘屏蔽层24可以通过挤塑包覆半导电聚乙烯屏蔽料形成，绝缘屏蔽恢复层34的材料与第一绝缘屏蔽层14和第二绝缘屏蔽层24的材料相同，这样设置，可以提高绝缘屏蔽恢复层34与第一绝缘屏蔽层14、绝缘屏蔽恢复层34与第二绝缘屏蔽层24之间的结合力。
如图1所示，海底电缆段1还包括第一纵向阻水层15，第一纵向阻水层15包覆部分第一绝缘屏蔽层14；登陆电缆段2还包括第二纵向阻水层25，第二纵向阻水层25包覆部分第二绝缘屏蔽层24；接头3还包括纵向阻水恢复层35，纵向阻水恢复层35包覆部分第一绝缘屏蔽层14、部分第二绝缘屏蔽层24以及绝缘屏蔽恢复层34，且纵向阻水恢复层35的一端连接第一纵向阻水层15，另一端连接第二纵向阻水层25。这样设置，可以防止外界水分沿纵向渗透进海底电缆内部。
第一纵向阻水层15与第二纵向阻水层25可以通过缠绕包覆半导电阻水带形成，纵向阻水恢复层35的材料与第一纵向阻水层15和第二纵向阻水层25的材料相同，这样设置，可以提高纵向阻水恢复层35与第一纵向阻水层15、纵向阻水恢复层35与第二纵向阻水层25之间的结合力。
如图1所示，海底电缆段1还包括第一径向阻水层16，第一径向阻水层16包覆部分第一纵向阻水层15；登陆电缆段2还包括第二径向阻水层26，第二径向阻水层26包覆部分第二纵向阻水层25；接头3还包括径向阻水恢复层36，径向阻水恢复层36包覆部分第一纵向阻水层15、部分第二纵向阻水层25以及纵向阻水恢复层35，且径向阻水恢复层36的一端连接第一径向阻水层16，另一端连接第二径向阻水层26。这样设置，可以防止外界水分沿径向渗透进海底电缆内部。
第一径向阻水层16与第二径向阻水层26可以通过挤包铅合金护套形成，径向阻水恢复层36的材料与第一径向阻水层16和第二径向阻水层26的材料相同，这样设置，可以提高径向阻水恢复层36与第一径向阻水层16、径向阻水恢复层36与第二径向阻水层26之间的结合力。
如图1所示，海底电缆段1还包括第一非金属护套层17，第一非金属护套层17包覆部分第一径向阻水层16；登陆电缆段2还包括第二非金属护套层27，第二非金属护套层27包覆部分第二径向阻水层26；接头3还包括非金属护套恢复层37，非金属护套恢复层37包覆部分第一径向阻水层16、部分第二径向阻水层26以及径向阻水恢复层36，且非金属护套恢复层37的一端连接第一非金属护套层17，另一端连接第二非金属护套层27。这样设置，可以保护位于非金属护套内的海底电缆结构。
第一非金属护套层17与第二非金属护套层27的材料可以相同，也可以不同。在一种具体的实施例中，第一非金属护套层17的可以通过挤包半导电聚乙烯形成，第二非金属护套层27可以通过挤包绝缘型聚乙烯形成。这样设置，采用第一非金属护套层17的海底电缆段1可以避免在水下时的感应电压问题，且采用第二非金属护套层27的登陆电缆段2可以满足绝缘性要求。非金属护套恢复层37的材料可以为绝缘型聚乙烯或半导电聚乙烯。
如图2所示，海底电缆还包括铠装内垫层4、铠装层5以及铠装外被层6，铠装内垫层4包覆第一非金属护套层17、第二非金属护套层27以及非金属护套恢复层37；铠装层5包覆在铠装内垫层4外，铠装外被层6包覆在铠装层5外。这样设置，可以增大海底电缆的机械强度。
其中，铠装内垫层4和铠装外被层6由聚丙烯PP绳缠绕形成，铠装层5可以采用圆钢丝铠装、扁钢丝铠装、圆铜丝铠装或扁铜丝铠装。
本发明实施例还提供了一种海底电缆的制造方法，包括：
提供海底电缆段和登陆电缆段；其中，海底电缆段包括第一导体，第一导体沿径向由内至外包括n层第一单丝层，登陆电缆段包括第二导体，第二导体沿径向由内至外依次包括m层第二单丝层，m层第二单丝层沿径向由内至外依次分为n层第二焊接单丝层和h层第二缠绕单丝层，m和n均为正整数，且m≥n，h＝m-n；
在提供海底电缆段和登陆电缆段的步骤之后，还包括：
沿径向由内至外，依次将n层第一单丝层与n层第二焊接单丝层一一对应焊接；
将h层第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层中的最外层第一单丝层外；其中，任意相邻的两个第二缠绕单丝层中，位于外侧的第二缠绕单丝层的缠绕部分覆盖在位于内侧的第二缠绕单丝层的缠绕部分外，缠绕部分指第二缠绕单丝层缠绕在最外层第一单丝层外的部分；以使n层第一单丝层和m层第二单丝层相连接的区域形成接头的导体焊接区。
经过上述步骤，可以通过焊接与缠绕的方式将第一导体的第一单丝层与第二导体的第二单丝层连接在一起，无需使用压接管，可以提高海底电缆弯曲性与柔韧性，且登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体采用焊接与缠绕的方式连接时相比压接的方式连接时，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体的之间结合力更大，登陆电缆段的导体与海底电缆段的导体不易分离，提高了海底电缆的电气性能。
且当第二导体的横截面面积与第一导体横截面面积相差一个规格以上时，在相关技术中的工厂接头无法将第一导体与第二导体连接。而本实施例通过将第二单丝层中的第二缠绕单丝层缠绕在最外侧的第一单丝层上，可以将第二导体比第一导体多出的部分单丝层通过缠绕的方式连接在第一单丝层上，从而解决第二导体的横截面面积与第一导体横截面面积相差一个规格以上时第一导体与第二导体无法连接的技术问题。此外，任意两个相邻的第二缠绕单丝层中，位于外侧的第二缠绕单丝层的缠绕部分覆盖在位于内侧的第二缠绕单丝层的缠绕部分外。这样设置可以保护位于内侧的缠绕部分，且通过层层覆盖，可以使接头的导体焊接区外表面更为平滑。
示例性地，本实施例可以参见上述装置实施例，其原理和技术效果类似，不再赘述。
在一种具体的实施例中，提供海底电缆段和登陆电缆段之后，还包括切除海底电缆段待连接的一端的部分揽头，以及切除登陆电缆段待连接的一端的部分揽头。从而将海底电缆段待连接端和登陆电缆段待连接端中因受潮、氧化等因素导致的质量不好的部分去除，提高海底电缆的电气性能。
海底电缆段切除的部分揽头的长度与登陆电缆段切除的部分揽头的长度可根据实际情况设置，在本实施例中，海底电缆段切除的部分揽头的长度与登陆电缆段切除的部分揽头的长度均为10cm。
在切除海底电缆段的部分揽头与登陆电缆段的部分揽头之后，还包括：
剥除长度为第一预设长度的第一非金属护套层、第二非金属护套层，剥除长度为第二预设长度的第一径向阻水层、第二径向阻水层；其中，第一预设长度大于第二预设长度。这样设置，便于后续接续海底电缆段与登陆电缆段的操作。在一种具体的实施例中，第一预设长度为100cm，第二预设长度为80cm。
在剥除长度为第一预设长度的第一非金属护套层、第二非金属护套层，剥除长度为第二预设长度的第一径向阻水层、第二径向阻水层之后，还包括：
加热校直第一导体与第二导体。经过加热校直，可以减小后续焊接过程的偏差，提高海底电缆的可靠性。且采用加热的方式进行校直可以减小海底电缆内部的应力，使得海底电缆段与登陆电缆段的连接更为稳固。
加热校直之后，还包括：
去除海底电缆段待连接的一端的第一导体外的包裹层，以及去除登陆电缆段待连接的一端的第二导体外的包裹层，从而露出第一导体与第二导体。第一导体与第二导体露出的长度可以相同，在本实施例中，第一导体与第二导体露出的长度约为15cm。
在露出第一导体与第二导体的步骤之后，且使n层第一单丝层和m层第二单丝层相连接的区域形成接头的导体焊接区的步骤之前还包括：
将n层第一单丝层的最内层的中心对准m层第二单丝层的最内层的中心，这样设置，可以减小焊接过程中的误差。
在一种具体的实施例中，将n层第一单丝层与m层第二单丝层中的n层第二焊接单丝层一一焊接的步骤中，n层第一单丝层的端部与n层第二焊接单丝层中的n层第二单丝层的端部一一焊接。
在将h层第二缠绕单丝层按由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层中的最外层第一单丝层上的步骤中，第二缠绕单丝层的缠绕部分的缠绕节距与第二缠绕单丝层的绞合部分的绞合节距之间的差值小于预设差值。其中，预设差值为第二缠绕单丝层的绞合部分的绞合节距的10％，绞合部分指第二缠绕单丝层绞合在最外层第二焊接单丝层外的部分。这样设置，可以使第一导体与第二导体的连接区域形成的接头的导体焊接区平滑过渡。
示例性地，本实施例可以参见上述装置实施例，其原理和技术效果类似，不再赘述。
在一种可能的实施例中，将n层第一单丝层与n层第二焊接单丝层一一对应焊接的步骤还包括：将位于外侧的第二焊接单丝层覆盖位于内侧的第二焊接单丝层与第一单丝层之间的次级焊接区，其中，次级焊接区是第一单丝层与第二单丝层焊接的区域。且在将h层第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层中的最外层第一单丝层外的步骤中，最内侧的第二缠绕单丝层包覆最外侧的第一单丝层与最外侧的第二焊接单丝层之间的次级焊接区。
示例性地，本实施例可以参见上述装置实施例，其原理和技术效果类似，不再赘述。
进一步的，将h层第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层第一单丝层中的最外层第一单丝层外的步骤还包括：
将第二缠绕单丝层的缠绕部分的缠绕末端焊接在最外侧的第一单丝层上，且对缠绕末端与第一单丝层的焊接区域进行打磨操作，以使缠绕末端与第一单丝层的接续处牢固且光滑。
示例性地，本实施例可以参见上述装置实施例，其原理和技术效果类似，不再赘述。
为了更好的理解本方案，下面以m的数值等于5，n的数值等于3为例。第一单丝层由内至外依次为a1层、a2层、a3层，第二单丝层由内至外依次为b1层、b2层、b3层、c1层、c2层。此时第一单丝层与第二单丝层的焊接以及缠绕的顺序为：
第一步：将a1层与b1层焊接；
第二步：将a2层与b2层焊接；
第三步：将a3层与b3层焊接；
第四步：将c1层缠绕在a3层上；
第五步：将c2层缠绕在a3层上；且使c2层缠绕在a3层上的部分覆盖c1层缠绕在a3层上的部分。
经过上述步骤，即可形成接头的导体焊接区。
进一步的，在形成导体焊接区之后，还包括：
通过抛光工具打磨导体焊接区外表面，并用细砂纸将导体焊接区外表面擦拭光滑，从而保证导体焊接段表面光滑、无毛刺、无氧化。
进一步的，在形成导体焊接区之后，海底电缆的制造方法还包括：
将与导体屏蔽层相同的材料缠绕包覆或挤塑包覆在导体焊接区以及第一导体与第二导体露出的部分上，形成导体屏蔽恢复层，并使导体屏蔽恢复层的一端与海底电缆段的第一导体屏蔽层连接，另一端与登陆电缆段的第二导体屏蔽层连接。
这样设置，可以接续第一导体屏蔽层与第二导体屏蔽层。在形成导体屏蔽恢复层后，还可对导体屏蔽恢复层的表面质量进行检测，以确保没有气泡或裂纹等缺陷。
示例性地，本实施例中各层所采用的材料及其技术效果可以参见上述装置实施例，不再赘述。
在形成导体屏蔽恢复层之后，海底电缆的制造方法还包括：
如图1所示，在海底电缆段1的第一绝缘层13上削出锥角不大于60°的锥面，与登陆电缆段2的第二绝缘层23上削出锥角不大于60°的锥面；这样设置，便于后续接续第一绝缘层13与第二绝缘层23。
在海底电缆段1的第一绝缘层13上削出锥角不大于60°的锥面，且登陆电缆段2的第二绝缘层23上削出锥角不大于60°的锥面之后，还包括：
将与第一绝缘层13和第二绝缘层23相同的材料挤塑包覆在导体屏蔽恢复层32上，形成绝缘恢复层33，并使绝缘恢复层33的一端与第一绝缘层13连接，另一端与第二绝缘层23连接。实际操作过程中，可以采用绝缘挤塑机将绝缘恢复层33的材料挤塑包覆在导体屏蔽恢复层32上。
这样设置，可以接续第一绝缘层13和第二绝缘层23。本实施例中各层所采用的材料及其技术效果可以参见上述装置实施例，不再赘述。
在形成绝缘恢复层33后，还可采用交联机使绝缘恢复层33充分交联，以保证绝缘恢复层表面无气泡、凹坑或裂纹；采用X光机检测绝缘恢复层33的厚度、偏心度以及有无目力可见的气孔、突起或杂质；采用砂带对绝缘恢复层33进行打磨处理，保证绝缘恢复层33表面光滑且外径比第一绝缘层13和第二绝缘层23的外径大，且绝缘恢复层33的外径与第一绝缘层13的外径和第二绝缘层23的外径中较大的外径之间的差值约为5mm。
在形成绝缘恢复层33之后，海底电缆的制造方法还包括：
将与海底电缆段1的第一绝缘屏蔽层14和登陆电缆段2的第二绝缘屏蔽层24相同的材料包覆在绝缘恢复层33上，形成绝缘屏蔽恢复层34，并使绝缘屏蔽恢复层34的一端与第一绝缘屏蔽层14连接，另一端与第二绝缘屏蔽层24连接。
将与海底电缆段1的第一纵向阻水层15和登陆电缆段2的第二纵向阻水层25相同的材料包覆在绝缘屏蔽恢复层34上，形成纵向阻水恢复层35，并使纵向阻水恢复层35的一端与第一纵向阻水层15连接，另一端与第二纵向阻水层25连接；
将与海底电缆段1的第一径向阻水层16和登陆电缆段2的第二径向阻水层26相同的材料包覆在纵向阻水恢复层35上，形成径向阻水恢复层36，并使径向阻水恢复层36的一端与第一径向阻水层16连接，另一端与第二径向阻水层26连接。
这样设置，可以接续第一绝缘屏蔽层14与第二绝缘屏蔽层24、第一纵向阻水层15与第二纵向阻水层25、第一径向阻水层16与第二径向阻水层26。本实施例中各层所采用的材料及其技术效果可以参见上述装置实施例，不再赘述。
在形成径向阻水恢复层36之后，海底电缆的制造方法还包括：
当海底电缆段1的第一非金属护套层17与登陆电缆段2的第二非金属护套层27的材料相同时，将与第一非金属护套层17和第二非金属护套层27的材料相同的非金属护套材料包覆在径向阻水恢复层36上，并对非金属护套材料加热，形成非金属护套恢复层37，且使非金属护套恢复层37、第一非金属护套层17以及第二非金属护套层27融为一体；
当海底电缆段1的第一非金属护套层17与登陆电缆段2的第二非金属护套层27的材料不同时，将与第一非金属护套层17或第二非金属护套层27相同的非金属护套材料包覆在径向阻水恢复层36上，并对非金属护套材料加热，形成非金属护套恢复层37，使非金属护套恢复层37、第一非金属护套层17以及第二非金属护套层27融为一体。
这样设置，可以接续第一非金属护套层17与第二非金属护套层27。本实施例中各层所采用的材料及其技术效果可以参见上述装置实施例，不再赘述。
当第一非金属护套层17与第二非金属护套层27的材料不同，且上述非金属护套材料与第一非金属护套层17的材料相同时，海底电缆的制造方法还包括：
在非金属护套恢复层37与第二非金属护套层27的交接处缠绕包覆交联聚乙烯带，并对交联聚乙烯带加热，使交联聚乙烯带、非金属护套恢复层37以及第二非金属护套层27融为一体；
当第一非金属护套层17与第二非金属护套层27的材料不同，且上述非金属护套材料与第二非金属护套层27的材料相同时，海底电缆的制造方法还包括：
在非金属护套恢复层37与第一非金属护套层17的交接处缠绕包覆交联聚乙烯带，并对交联聚乙烯带加热，使交联聚乙烯带、非金属护套恢复层37以及第一非金属护套层17融为一体。
在对上述非金属护套材料以及交联聚乙烯加热的过程中，可以采用热烘枪等工具。经过上述步骤，可以解决非金属护套恢复层37的材料与第一非金属护套层17或第二非金属护套层27的材料不同时的衔接不牢固的问题。
基于进一步提高海底电缆的机械强度，以及海底电缆的接头3外径大于海底电缆段1的外径以及登陆电缆段2的外径，且接头3的铠装层5外径通常超出接头3外径10mm，本发明实施例提供的海底电缆的制造方法在形成非金属护套恢复层37之后，还包括：
采用铠装工具在非金属护套恢复层37、第一非金属护套层17以及第二非金属护套层27外设置铠装层；铠装层5的材料可以参照上述装置实施例，此处不再赘述。
如图3所示，铠装工具包括液压缸7、压力传感器8、模具内层9以及模具外层10，模具内层9位于模具外层10内；液压缸7与模具内层9连接，用于控制模具内层9收紧或松开；压力传感器8分别与模具内层9以及液压缸7信号连接，用于根据模具内层9所受的压力控制液压缸7运动。
在一种具体的实施例中，模具内层9包括3个圆弧形部分91，在摸具收紧与松开的过程中，该3个圆弧形部分91对应的圆心处于同一点。这样设置，可以提高铠装层5的均匀度。
模具内层9的的内径比铠装层5的外径大2-3mm，在设置铠装层5的过程中，海底电缆逐渐穿过模具内层9。当压力传感器8测得的压力值超出设定的第一收紧力时，压力传感器8控制液压缸7动作，使液压缸7松开模具内层9，直至压力值小于或等于设定的第一收紧力。当压力值小于设定的第二收紧力时，压力传感器8控制液压缸7动作，液压缸7收紧模具内层9，直至压力值等于设定的第二收紧力。通常海底电缆段1的第一非金属护套层17的外径<第二非金属护套层27的外径<非金属护套恢复层37的外径。因此，第一收紧力可以为接头3穿过模具内层9时模具内层9受到的压力，第二收紧力可以为海底电缆段1穿过模具内层9时模具内层9受到的压力。这样设置，在对外径变化的海底电缆进行铠装的过程中，无需更换模具，简化了海底电缆的铠装过程。
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (20)
1.一种海底电缆，其特征在于，包括海底电缆段和登陆电缆段，所述海底电缆段包括第一导体，所述第一导体沿径向由内至外依次包括n层第一单丝层，所述登陆电缆段包括第二导体，所述第二导体沿径向由内至外依次包括m层第二单丝层，m层所述第二单丝层沿径向由内至外依次分为n层第二焊接单丝层和h层第二缠绕单丝层，m和n均为正整数，且m≥n，h＝m-n；
沿径向由内至外，n层所述第一单丝层与n层所述第二焊接单丝层一一对应焊接；
h层所述第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层中的最外层所述第一单丝层外；且任意两个相邻的所述第二缠绕单丝层中，位于外侧的所述第二缠绕单丝层的缠绕部分覆盖在位于内侧的所述第二缠绕单丝层的缠绕部分外；其中，所述缠绕部分指所述第二缠绕单丝层缠绕在最外层所述第一单丝层外的部分；
n层所述第一单丝层和m层所述第二单丝层相连接的区域形成接头的导体焊接区。
2.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述第二缠绕单丝层的缠绕部分的缠绕节距与所述第二缠绕单丝层的绞合部分的绞合节距之间的差值小于预设差值；
其中，所述绞合部分指所述第二缠绕单丝层绞合在最外层所述第二焊接单丝层外的部分。
3.根据权利要求2所述的海底电缆，其特征在于，任意相邻的两个第二焊接单丝层中，位于外侧的所述第二焊接单丝层覆盖位于内侧的所述第二焊接单丝层与所述第一单丝层之间的次级焊接区；
最内侧的所述第二缠绕单丝层包覆最外侧的所述第一单丝层与最外侧的所述第二焊接单丝层之间的次级焊接区；
其中，所述次级焊接区是所述第一单丝层与所述第二单丝层焊接的区域。
4.根据权利要求3所述的海底电缆，其特征在于，所述海底电缆段还包括第一导体屏蔽层，所述第一导体屏蔽层包覆部分所述第一导体；
所述登陆电缆段还包括第二导体屏蔽层，所述第二导体屏蔽层包覆部分所述第二导体；
所述接头还包括导体屏蔽恢复层，所述导体屏蔽恢复层包覆部分所述第一导体、部分所述第二导体以及所述导体焊接区，且所述导体屏蔽恢复层的一端连接所述第一导体屏蔽层，另一端连接所述第二导体屏蔽层。
5.根据权利要求4所述的海底电缆，其特征在于，所述海底电缆段还包括第一绝缘层，所述第一绝缘层包覆所述第一导体屏蔽层；
所述登陆电缆段还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层包覆所述第二导体屏蔽层；
所述接头还包括绝缘恢复层，所述绝缘恢复层包覆所述导体屏蔽恢复层，且所述绝缘恢复层的一端连接所述第一绝缘层，另一端连接所述第二绝缘层。
6.根据权利要求5所述的海底电缆，其特征在于，所述海底电缆段还包括第一绝缘屏蔽层，所述第一绝缘屏蔽层包覆所述第一绝缘层；
所述登陆电缆段还包括第二绝缘屏蔽层，所述第二绝缘屏蔽层包覆所述第二绝缘层；
所述接头还包括绝缘屏蔽恢复层，所述绝缘屏蔽恢复层包覆所述绝缘恢复层，且所述绝缘屏蔽恢复层的一端连接所述第一绝缘屏蔽层，另一端连接所述第二绝缘屏蔽层。
7.根据权利要求6所述的海底电缆，其特征在于，所述海底电缆段还包括第一纵向阻水层，所述第一纵向阻水层包覆部分所述第一绝缘屏蔽层；
所述登陆电缆段还包括第二纵向阻水层，所述第二纵向阻水层包覆部分所述第二绝缘屏蔽层；
所述接头还包括纵向阻水恢复层，所述纵向阻水恢复层包覆部分所述第一绝缘屏蔽层、部分所述第二绝缘屏蔽层以及所述绝缘屏蔽恢复层，且所述纵向阻水恢复层的一端连接所述第一纵向阻水层，另一端连接所述第二纵向阻水层。
8.根据权利要求7所述的海底电缆，其特征在于，所述海底电缆段还包括第一径向阻水层，所述第一径向阻水层包覆部分所述第一纵向阻水层；
所述登陆电缆段还包括第二径向阻水层，所述第二径向阻水层包覆部分所述第二纵向阻水层；
所述接头还包括径向阻水恢复层，所述径向阻水恢复层包覆部分所述第一纵向阻水层、部分所述第二纵向阻水层以及所述纵向阻水恢复层，且所述径向阻水恢复层的一端连接所述第一径向阻水层，另一端连接所述第二径向阻水层。
9.根据权利要求8所述的海底电缆，其特征在于，所述海底电缆段还包括第一非金属护套层，所述第一非金属护套层包覆部分所述第一径向阻水层；
所述登陆电缆段还包括第二非金属护套层，所述第二非金属护套层包覆部分所述第二径向阻水层；
所述接头还包括非金属护套恢复层，所述非金属护套恢复层包覆部分所述第一径向阻水层、部分所述第二径向阻水层以及所述径向阻水恢复层，且所述非金属护套恢复层的一端连接所述第一非金属护套层，另一端连接所述第二非金属护套层。
10.根据权利要求9所述的海底电缆，其特征在于，所述海底电缆还包括铠装内垫层、铠装层以及铠装外被层，所述铠装内垫层包覆所述第一非金属护套层、所述第二非金属护套层以及所述非金属护套恢复层；
所述铠装层包覆在所述铠装内垫层外，所述铠装外被层包覆在所述铠装层外。
11.一种海底电缆的制造方法，其特征在于，包括：
提供海底电缆段和登陆电缆段；其中，所述海底电缆段包括第一导体，所述第一导体沿径向由内至外包括n层第一单丝层，所述登陆电缆段包括第二导体，所述第二导体沿径向由内至外依次包括m层第二单丝层，m层所述第二单丝层沿径向由内至外依次分为n层第二焊接单丝层和h层第二缠绕单丝层，m和n均为正整数，且m≥n，h＝m-n；
沿径向由内至外，依次将n层所述第一单丝层与n层所述第二焊接单丝层一一对应焊接；
将h层所述第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层中的最外层所述第一单丝层外；其中，任意相邻的两个所述第二缠绕单丝层中，位于外侧的所述第二缠绕单丝层的缠绕部分覆盖在位于内侧的所述第二缠绕单丝层的缠绕部分外，所述缠绕部分指所述第二缠绕单丝层缠绕在最外层所述第一单丝层外的部分；以使n层所述第一单丝层和m层所述第二单丝层相连接的区域形成接头的导体焊接区。
12.根据权利要求11所述的海底电缆的制造方法，其特征在于，将h层所述第二缠绕单丝层按由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层的最外层第一单丝层上的步骤中，所述第二缠绕单丝层的缠绕部分的缠绕节距与所述第二缠绕单丝层的绞合部分的绞合节距之间的差值小于预设差值；
其中，所述绞合部分指所述第二缠绕单丝层绞合在最外层所述第二焊接单丝层外的部分。
13.根据权利要求12所述的海底电缆的制造方法，其特征在于，将n层所述第一单丝层与n层所述第二焊接单丝层一一对应焊接的步骤还包括：
将位于外侧的所述第二焊接单丝层覆盖位于内侧的第二焊接单丝层与所述第一单丝层之间的次级焊接区，其中，所述次级焊接区是所述第一单丝层与所述第二单丝层焊接的区域；
且在将h层所述第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层中的最外层第一单丝层外的步骤中，最内侧的所述第二缠绕单丝层包覆最外侧的所述第一单丝层与最外侧的所述第二焊接单丝层之间的次级焊接区。
14.根据权利要求13所述的海底电缆的制造方法，其特征在于，将h层所述第二缠绕单丝层按沿径向由内到外的顺序依次缠绕在n层所述第一单丝层中的最外层第一单丝层外的步骤还包括：
将第二缠绕单丝层的缠绕部分的缠绕末端焊接在最外侧的第一单丝层上，且对所述缠绕末端与所述第一单丝层的焊接区域进行打磨操作，以使所述缠绕末端与所述第一单丝层的接续处牢固且光滑。
15.根据权利要求14所述的海底电缆的制造方法，其特征在于，在形成导体焊接区的步骤之后，所述海底电缆的制造方法还包括：
将与导体屏蔽层相同的材料缠绕包覆或挤塑包覆在导体焊接区以及第一导体与第二导体露出的部分上，形成导体屏蔽恢复层，并使导体屏蔽恢复层的一端与海底电缆段的第一导体屏蔽层连接，另一端与登陆电缆段的第二导体屏蔽层连接。
16.根据权利要求15所述的海底电缆的制造方法，其特征在于，在形成导体屏蔽恢复层的步骤之后，所述海底电缆的制造方法还包括：
在海底电缆段的第一绝缘层上削出锥角不大于60°的锥面，与登陆电缆段的第二绝缘层上削出锥角不大于60°的锥面；
将与第一绝缘层和第二绝缘层相同的材料挤塑包覆在所述导体屏蔽恢复层上，形成绝缘恢复层，并使绝缘恢复层的一端与所述第一绝缘层连接，另一端与所述第二绝缘层连接。
17.根据权利要求16所述的海底电缆的制造方法，其特征在于，在形成绝缘恢复层的步骤之后，所述海底电缆的制造方法还包括：
将与海底电缆段的第一绝缘屏蔽层和登陆电缆段的第二绝缘屏蔽层相同的材料包覆在所述绝缘恢复层上，形成绝缘屏蔽恢复层，并使所述绝缘屏蔽恢复层的一端与所述第一绝缘屏蔽层连接，另一端与所述第二绝缘屏蔽层连接；
将与海底电缆段的第一纵向阻水层和登陆电缆段的第二纵向阻水层相同的材料包覆在所述绝缘屏蔽恢复层上，形成纵向阻水恢复层，并使所述纵向阻水恢复层的一端与所述第一纵向阻水层连接，另一端与所述第二纵向阻水层连接；
将与海底电缆段的第一径向阻水层和登陆电缆段的第二径向阻水层相同的材料包覆在所述纵向阻水恢复层上，形成径向阻水恢复层，并使所述径向阻水恢复层的一端与所述第一径向阻水层连接，另一端与所述第二径向阻水层连接。
18.根据权利要求17所述的海底电缆的制造方法，其特征在于，在形成径向阻水恢复层的步骤之后，所述海底电缆的制造方法还包括：
当所述海底电缆段的第一非金属护套层与登陆电缆段的第二非金属护套层的材料相同时，将与所述第一非金属护套层和所述第二非金属护套层的材料相同的非金属护套材料包覆在所述径向阻水恢复层上，并对所述非金属护套材料加热，形成非金属护套恢复层，且使所述非金属护套恢复层、所述第一非金属护套层以及所述第二非金属护套层融为一体；
当所述海底电缆段的第一非金属护套层与登陆电缆段的第二非金属护套层的材料不同时，将与所述第一非金属护套层或所述第二非金属护套层相同的非金属护套材料包覆在所述径向阻水恢复层上，并对所述非金属护套材料加热，形成非金属护套恢复层，使所述非金属护套恢复层、所述第一非金属护套层以及所述第二非金属护套层融为一体。
19.根据权利要求18所述的海底电缆的制造方法，其特征在于，在当所述海底电缆段的第一非金属护套层与登陆电缆段的第二非金属护套层的材料不同时，将与所述第一非金属护套层或所述第二非金属护套层相同的非金属护套材料挤压包覆在所述径向阻水恢复层上，并对所述非金属护套材料加热，形成非金属护套恢复层的步骤之后，海底电缆的制造方法还包括：
当所述非金属护套材料与第一非金属护套层的材料相同时，在所述非金属护套恢复层与所述第二非金属护套层的交接处缠绕包覆交联聚乙烯带，并对所述交联聚乙烯带加热，使所述交联聚乙烯带、所述非金属护套恢复层以及所述第二非金属护套层融为一体；
当所述非金属护套材料与所述第二非金属护套层的材料相同时，在所述非金属护套恢复层与所述第一非金属护套层的交接处缠绕包覆交联聚乙烯带，并对所述交联聚乙烯带加热，使所述交联聚乙烯带、所述非金属护套恢复层以及所述第一非金属护套层融为一体。
20.根据权利要求18或19任一项所述的海底电缆的制造方法，其特征在于，在形成非金属护套恢复层的步骤之后，海底电缆的制造方法还包括：
采用铠装工具在所述非金属护套恢复层、第一非金属护套层以及第二非金属护套层外设置铠装层；
其中，所述铠装工具包括液压缸、压力传感器、模具内层以及模具外层，所述模具内层位于所述模具外层内；所述液压缸与所述模具内层连接，用于控制所述模具内层收紧或松开；所述压力传感器分别与所述模具内层以及液压缸信号连接，用于根据所述模具内层所受的压力控制所述液压缸运动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Submarine cable and its manufacturing method Effective date of registration: 20220930 Granted publication date: 20211008 Pledgee: Bank of Communications Co.,Ltd. Nantong Branch Pledgor: Zhongtian Technology submarine cable Co.,Ltd. Registration number: Y2022980017299 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20211008 Pledgee: Bank of Communications Co.,Ltd. Nantong Branch Pledgor: Zhongtian Technology submarine cable Co.,Ltd. Registration number: Y2022980017299 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Submarine cables and their manufacturing methods Granted publication date: 20211008 Pledgee: Bank of Jiangsu Co.,Ltd. Nantong Branch Pledgor: Zhongtian Technology submarine cable Co.,Ltd. Registration number: Y2024980005040 |