CN113380443A - 超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置。本申请提供的超高压海底电缆包括缆芯、保护单元、填充单元和光纤单元，缆芯为三个，三个缆芯均位于保护单元内，且三个缆芯在保护单元的周向上均匀间隔分布；相邻的两个缆芯与保护单元之间形成一容纳填充单元的空间，光纤单元设置在填充单元内；缆芯包括阻水导体，阻水导体包括多根相互绞合的金属丝，且相邻的两根金属丝之间填充有阻水胶。本申请的超高压海底电缆的制造成本低，且电气性能较好。

Description

超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置

技术领域

本申请涉及电线电缆技术领域，尤其涉及一种超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置。

背景技术

海底电缆是用绝缘材料包裹的导线，敷设在海底及河流水下，用于电信传输。海底电缆分为海底通信电缆和海底电力电缆两种，海底通信电缆主要用于通讯业务，海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能。

目前的超高压海底电缆为了减低损耗满足大容量传输，一般分为两种，一种是采用柔性直流输电送出，需要正负极两根海缆路由，且建设海上换流站成本较高；另一种是采用单芯海缆结构设计，单芯海缆为减少铠装损耗，铠装层一般采用铜丝铠装，阻水导体都采用阻水带结构进行纵向阻水，光纤单元填充在铠装层中，或者单独增加光纤填充层，容易造成光单元受力损伤。

上述的第一种超高压海底电缆工程建设费用较高；第二种超高压海底电缆原材料成本高，敷设成本高且海缆的电气性能差。

发明内容

本申请实施例提供一种超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置，能够确保海底电缆的制造成本低，且电气性能较好。

第一方面，本申请提供一种超高压海底电缆，包括缆芯、保护单元、填充单元和光纤单元，缆芯为三个，三个缆芯均位于保护单元内，且三个缆芯在保护单元的周向上均匀间隔分布；相邻的两个缆芯与保护单元之间形成一容纳填充单元的空间，光纤单元设置在填充单元内；缆芯包括阻水导体，阻水导体包括多根相互绞合的金属丝，且相邻的两根金属丝之间填充有阻水胶。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，阻水导体还包括两层沿超高压海底电缆的径向由内而外依次包覆在多根金属丝外的第一包覆带，且位于外层的第一包覆带的表面形成阻水导体的表面。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，缆芯还包括依次包覆在阻水导体外的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、绕包层、金属层和内护层，其中，绝缘层为交联聚乙烯绝缘层。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，绕包层包括两层沿缆芯径向由内而外依次设置的第二包覆带。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，填充单元的外表面具有沿电缆的径向向内凹陷的凹腔，光纤单元位于凹腔内。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，保护单元包括由内至外依次包覆设置的包带层、内垫层、铠装层和外被层，包带层的内周壁与缆芯的外周壁贴合。

第二方面，本申请提供一种超高压海底电缆的生产方法，生产方法用于生产上述的超高压海底电缆，生产方法包括：形成缆芯；通过成缆装置将缆芯、光纤单元、填充单元与保护单元共同压合在一起。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，形成缆芯，具体包括：将多根金属丝绞合在一起；在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，其中，多根金属丝包括沿超高压海底电缆的径向由内而外依次排列的内层金属丝、次外层金属丝和外层金属丝；将第一塑料、绝缘材料和第二塑料由相对于阻水导体的不同位置同时挤设于阻水导体外侧，以形成由内向外依次包覆在阻水导体外的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，其中，导体屏蔽层和绝缘屏蔽层分别通过第一塑料和第二塑料成型，绝缘层通过绝缘材料成型；将阻水带包覆在绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层；将金属材料和塑料由相对于绕包层的不同位置同时挤设于绕包层外侧，以形成由内向外依次包覆在绕包层外的金属层和内护层。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，包括：在内层金属丝间填充阻水胶；将预设厚度的阻水胶挤设于次外层金属丝与外层金属丝之间，其中，预设厚度等于次外层金属丝与外层金属丝之间的间隙宽度。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，在在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体之后，还包括：对阻水导体进行加热烘干。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，在对阻水导体进行加热烘干之后，还包括：在阻水导体外层设置两条阻水带，形成两层第一包覆带。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，将阻水带包覆在绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层，包括：在绝缘屏蔽层外侧绕包两层第二包覆带。

可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，在阻水导体的外层沿着从阻水导体的中心向远离阻水导体的中心方向同时挤包形成依次包覆的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层之后，还包括：将绝缘层内的气体排出。

第三方面，本申请提供一种成缆装置，用于成型上述的超高压海底电缆，成缆装置包括机体、放缆单元、绞合单元和绕包单元，放缆单元、绞合单元和绕包单元均设置在机体上，且在机体的高度方向上，绞合单元位于放缆单元的上方，绕包单元位于绞合单元的上方；放缆单元用于释放缆芯、光纤单元和填充单元；绞合单元用于绞合缆芯、光纤单元和填充单元；绕包单元用于在缆芯、光纤单元和填充单元的外侧包覆保护单元，以形成超高压海底电缆。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，绞合单元包括第一绞合单元和第二绞合单元，第二绞合单元位于第一绞合单元的上方；第一绞合单元用于绞合光纤单元和填充单元，第二绞合单元用于在第一绞合单元绞合完光纤单元和填充单元后，绞合光纤单元、填充单元和缆芯。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，机体包括主轴组件，主轴组件包括主轴、第一安装台和三个安装臂，第一安装台与主轴同轴设置，三个安装臂连接于主轴，且在主轴的周向上均匀、间隔分布，安装臂位于第一安装台的上方，安装臂的延伸方向与主轴的径向一致，第一安装台上设有供光纤单元和填充单元穿设的第一通孔，安装臂上设有供光纤单元和填充单元穿设的第二通孔；第一绞合单元包括三个导轮导向组件，三个导轮导向组件在第一安装台的周向上间隔设置，导轮导向组件与安装臂一一对应设置，且导轮导向组件用于引导放缆单元释放出的光纤单元和填充单元以预设方向进入第二绞合单元；其中，第一通孔与第二通孔的中心之间的连线的延伸方向与预设方向一致。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，导轮导向组件包括导轮组件和导向组件，导轮组件设置于第一安装台上，导向组件连接于安装臂，导轮组件和导向组件沿主轴的径向分布，且导轮组件位于导向组件远离主轴中心的一侧，导轮组件与导向组件位于主轴的周向上的相同方向。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，导轮组件包括多个在主轴的径向上分布的导轮，导轮的轴向与其所在位置处的主轴的切线方向一致，两个相邻的导轮之间穿设有光纤单元和填充单元，且填充单元位于光纤单元的靠近主轴中心的一侧，以使得光纤单元嵌设于填充单元；其中，填充单元和光纤单元的延伸方向均与预设方向一致。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，导轮组件包括第一导轮组件和第二导轮组件，第一导轮组件设置在第一安装台上，第二导轮组件设置在安装臂上；第一导轮组件中的导轮个数大于第二导轮组件中的导轮个数。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，导向组件包括连接臂和导向板，连接臂的第一端连接于安装臂，连接臂的延伸方向与预设方向一致，连接臂的第二端连接于导向板，导向板的板面朝向主轴的中心，且导向板上具有供填充单元和光纤单元穿设的第三通孔，第一通孔、第二通孔和第三通孔的中心位于同一直线上，且第一通孔、第二通孔和第三通孔的中心的连线的延伸方向与预设方向一致。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，主轴组件还包括位于导向组件上方的环形座，环形座连接于主轴，且环形座与主轴同轴设置，填充单元和光纤单元穿设于环形座的内腔。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，环形座在主轴轴向上的投影与导向板在该向上的投影的至少部分重合。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，主轴组件还包括设置在第一安装台上的围栏，围栏包围至少部分第一绞合单元。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，主轴组件还包括主轴套筒和加强筋，主轴套筒套设在主轴外侧，且主轴套筒的第一端连接于第一安装台，主轴套筒的第二端连接于安装臂，加强筋连接于第一安装台与主轴套筒之间。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，放缆单元包括三个在主轴的周向上均匀且间隔分布的放线盘组件，放线盘组件包括放线盘和牵引组件，放线盘用于缠绕或释放对应的线缆，牵引组件设置在放线盘的上方，以牵引线缆。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，第二绞合单元包括绞合模组，绞合模组包括绞合模具，绞合模具具有供缆芯、光纤单元和填充单元穿设的第四通孔。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，绞合模组包括第一绞合模组和第二绞合模组，第二绞合模组位于第一绞合模组的上方，第二绞合模组能够向靠近或远离第一绞合模组的方向移动，且第二绞合模组中的第四通孔的直径小于第一绞合模组中的第四通孔的直径。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，绕包单元包括多个在机体的高度方向上分布的绕包模组，绕包模组具有第五通孔，第五通孔的轴向与机体的高度方向一致；绕包模组包括模组本体和设置在模组本体侧方的绕线盘，第五通孔开设在模组本体上，绕线盘的轴向与第五通孔的轴向之间具有可变的夹角。

可选的，在本申请提供的成缆装置中，还包括终成型单元，终成型单元设置在机体上，且终成型单元位于绞合单元的上方，终成型单元包括绕线轮和设置在绕线轮上方的挤压件，超高压海底电缆缠绕在绕线轮上，挤压件用于挤压缠绕在绕线轮上的超高压海底电缆。

本申请提供的超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置中，超高压海底电缆包括缆芯、保护单元、填充单元和光纤单元，缆芯为三个，三个缆芯均位于保护单元内，且三个缆芯在保护单元的周向上均匀间隔分布；相邻的两个缆芯与保护单元之间形成一容纳填充单元的空间，光纤单元设置在填充单元内；缆芯包括阻水导体，阻水导体包括多根相互绞合的金属丝，且相邻的两根金属丝之间填充有阻水胶；超高压海底电缆的生产方法包括：形成缆芯；通过成缆装置将缆芯、光纤单元、填充单元与保护单元共同压合在一起；成缆装置包括机体、放缆单元、绞合单元和绕包单元，放缆单元、绞合单元和绕包单元均设置在机体上，且在机体的高度方向上，绞合单元位于放缆单元的上方，绕包单元位于绞合单元的上方；放缆单元用于释放缆芯、光纤单元和填充单元；绞合单元用于绞合缆芯、光纤单元和填充单元；绕包单元用于在缆芯、光纤单元和填充单元的外侧包覆保护单元，以形成超高压海底电缆。本申请的超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置能够确保海底电缆的制造成本低，且电气性能较好。

本申请的构造以及它的其他申请目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本申请实施例提供的超高压海底电缆的结构示意图；

图1b为本申请实施例提供的超高压海底电缆中的光纤单元的结构示意图；

图2a为本申请实施例提供的超高压海底电缆的生产方法的步骤流程示意图；

图2b为本申请实施例提供的超高压海底电缆的生产方法中的形成缆芯的步骤流程示意图；

图2c为本申请实施例提供的超高压海底电缆的生产方法中的形成缆芯过程中的阻水导体的一种状态示意图；

图2d为本申请实施例提供的超高压海底电缆的生产方法中的在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体的步骤流程示意图；

图3a为本申请实施例提供的成缆装置在一种视角下的结构示意图；

图3b为本申请实施例提供的成缆装置在另一视角下的局部结构示意图；

图4a为本申请实施例提供的成缆装置中的局部立体结构示意图；

图4b为图4a的平面结构示意图；

图4c为图4a的局部结构示意图；

图5为图3a中A处的局部放大结构示意图。

附图标记说明：

1-缆芯；11-阻水导体；12-导体屏蔽层；13-绝缘层；14-绝缘屏蔽层；15-绕包层；16-金属层；17-内护层；2-保护单元；21-包带层；22-内垫层；23-铠装层；24-外被层；3-填充单元；31-凹腔；4-光纤单元；41-光纤；42-不锈钢管；43-PE内护层；44-钢丝铠装层；45-PE外护层；10-金属丝；10a-内层金属丝；10b-次外层金属丝；10c-外层金属丝；20-机体；201-底座；202-主轴组件；2021-主轴；2022-第一安装台；2023-第二安装台；2024-第三安装台；2025-安装臂；2026-导轮座；2027-环形座；2028-围栏；20281-开口；2029a-主轴套筒；2029b-加强筋；2029c-支撑座；30-放缆单元；301-放线盘组件；301a-第一放线盘组件；301b-第二放线盘组件；301c-第三放线盘组件；3011-放线盘；3011a-第一放线盘；3011b-第二放线盘；3011c-第三放线盘；3012-牵引组件；3013-把手；40-绞合单元；40a-第一绞合单元；40b-第二绞合单元；401-导轮导向组件；4011-导轮组件；4011a-第一导轮组件；4011b-第二导轮组件；40111-导轮；4012-导向组件；40121-连接臂；40122-导向板；401221-第三通孔；402-绞合模组；402a-第一绞合模组；402b-第二绞合模组；4021-绞合模具；4021a-第一绞合模具；4021b-第二绞合模具；40211、40211a、40211b-第四通孔；50-绕包单元；501-绕包模组；5011-第五通孔；5012-模组本体；5013-绕线盘；60-终成型单元；601-绕线轮；6011-挤压面；602-挤压件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

海底电缆是用绝缘材料包裹的导线，敷设在海底及河流水下，用于电信传输。海底电缆分为海底通信电缆和海底电力电缆两种，海底通信电缆主要用于通讯业务，海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能。

目前的超高压海底电缆分为两种，一种是电压等级较低，只能选择柔性直流输电送出，需要正负极两根海缆路由；另一种是电压等级较强，采用单芯海缆结构设计，单芯海缆为减少铠装损耗，铠装层一般采用铜丝铠装，阻水导体都采用阻水带结构进行纵向阻水，光纤单元填充在铠装层中，或者单独增加光纤填充层。

上述的第一种超高压海底电缆工程建设费用较高；第二种超高压海底电缆原材料成本高，敷设成本高且海缆的电气性能差。

由此，本申请提供一种超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置，通过对超高压海底电缆的自身结构进行改进，以改变超高压海底电缆的生产方法，进而改变成缆装置的结构，以使得超高压海底电缆的生产成本较低，且电气性能较好。

以下结合附图和具体实施方式，分别对本申请提供的超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置进行详细介绍。

图1a为本申请实施例提供的超高压海底电缆的结构示意图。图1b为本申请实施例提供的超高压海底电缆中的光纤单元的结构示意图。

如图1a和图1b所示，本实施例提供一种超高压海底电缆，包括缆芯1、保护单元2、填充单元3和光纤单元4，缆芯1为三个，三个缆芯1均位于保护单元2内，且三个缆芯1在保护单元2的周向上均匀间隔分布；相邻的两个缆芯1与保护单元2之间形成一容纳填充单元3的空间，光纤单元4设置在填充单元3内；缆芯1包括阻水导体11，阻水导体11包括多根相互绞合的金属丝，且相邻的两根金属丝之间填充有阻水胶。本实施例提供的超高压海底电缆，通过在阻水导体11中的金属丝之间填充阻水胶，能够进一步提升阻水导体11的阻水性能，以提升超高压海底电缆的电气性能。

而为了将光纤单元4设置于填充单元3内，填充单元3的外表面具有沿电缆的径向向内凹陷的凹腔31，光纤单元4位于凹腔31内；在本实施例的具体的实施方式中，凹腔31在电缆径向上的远离电缆中心的一侧开口，在此，对凹腔31的具体形状不加以限制。

需要说明的是，上述的金属丝可以是铜丝；上述的填充单元3由与电缆绝缘材料相兼容并适和电缆运行的成型填充条或聚丙烯填充绳组成，在此，对金属丝和填充单元3的类型不作具体限制。

进一步地，上述的阻水胶为半导电阻水胶，且半导电阻水胶的体积电阻率≤1×105Ω·cm(23±2℃)，具体的，在200℃的条件下，在2小时之内半导电阻水胶的热失重小于2％，半导电阻水胶固化后的拉断伸长率≥600％，从而能够保证阻水导体11反复弯曲时阻水胶与金属丝之间的粘结性。

由于本实施例提供的超高压海底电缆的质量较大，其沿其径向的截面图形的截面积也大，为了确保超高压海底电缆表面的光滑度，保证其具有较好的电气性能，在本实施例的具体的实施方式中，阻水导体11还包括两层沿超高压海底电缆的径向由内而外依次包覆在多根金属丝外的第一包覆带，且位于外层的第一包覆带的表面形成阻水导体11的表面。

具体的，两层第一包覆带包括一层阻海水型半导电阻水带和一层阻海水型半导电绑扎带，且能满足至少500m水深的阻水要求，其中，阻海水型半导电阻水带可以是聚酯带表面粘结阻水粉，阻海水型半导电绑扎带可以是无纺布，在此，对第一包覆带的具体类型和其适用环境不作具体限制。

进一步地，在本实施例提供的超高压海底电缆中，缆芯1还包括依次包覆在阻水导体11外的导体屏蔽层12、绝缘层13、绝缘屏蔽层14、绕包层15、金属层16和内护层17；其中，绝缘层13可以为交联聚乙烯绝缘层；金属层16可以由铅合金制成；为了确保金属层16和内护层17等电位，内护层17可以由半导电聚乙烯(polyethylene，PE)护套材料制成；在此，对绝缘层13、金属层16和内护层17的具体类型不作限制。

而为了防止温度升高后绝缘层13发生膨胀对其它层产生损伤，影响电缆的纵向阻水效果，在本申请提供的超高压海底电缆中，绕包层15包括两层沿缆芯1径向由内而外依次设置的第二包覆带；其中，第二包覆带可以是阻海水型阻水带，且厚度可以是1.0mm，在此，对第二包覆带的类型和形状不作具体限制。

在本实施例的具体的实施方式中，保护单元2包括由内至外依次包覆设置的包带层21、内垫层22、铠装层23和外被层24，包带层21的内周壁与缆芯1的外周壁贴合。

需要说明的是，上述的包带层21可以是涂覆有橡胶的棉布带，且厚度可以是0.3mm；上述的内垫层22可以是聚丙烯纤维绳；而为了提升本实施例提供的海底电缆的抗侧压能力，上述的铠装层23可以由多根镀锌的扁钢丝绞合而成；上述的外被层24可以是涂覆有沥青的聚丙烯纤维绳。

在一些具体的实施方式中，光纤单元4包括多根光纤41和依次包覆在多根光纤41外侧的不锈钢管42、PE内护层43、钢丝铠装层44和PE外护层45。

需要说明的是，在本申请提供的一个超高压海底电缆中，可以有0～3个光纤单元4，在实施例提供的超高压海底电缆中，有3个光纤单元4，且光纤单元4与填充单元3一一对应设置；在此，对光纤单元4的个数不作具体限制。

本实施例提供的超高压海底电缆包括缆芯、保护单元、填充单元和光纤单元，缆芯为三个，三个缆芯均位于保护单元内，且三个缆芯在保护单元的周向上均匀间隔分布；相邻的两个缆芯与保护单元之间形成一容纳填充单元的空间，光纤单元设置在填充单元内；缆芯包括阻水导体，阻水导体包括多根相互绞合的金属丝，且相邻的两根金属丝之间填充有阻水胶。本实施例提供的超高压海底电缆的生产成本低，且电气性能好。

本申请还提供一种超高压海底电缆的生产方法。

图2a为本申请实施例提供的超高压海底电缆的生产方法的步骤流程示意图。

如图2a所示，本实施例提供的超高压海底电缆的生产方法用于生产上述实施例的超高压海底电缆，且本申请实施例提供的超高压海底电缆的生产方法包括：

S101、形成缆芯。

其中，形成缆芯1包括形成缆芯的阻水导体11、导体屏蔽层12、绝缘层13、绝缘屏蔽层14、绕包层15、金属层16和内护层17，需要说明的是，已在上述实施例中对阻水导体11、导体屏蔽层12、绝缘层13、绝缘屏蔽层14、绕包层15、金属层16和内护层17的具体形状和材质做过介绍，在此不进行赘述。

S102、通过成缆装置将缆芯、光纤单元、填充单元与保护单元共同压合在一起。

需要说明的是，在将缆芯1成型好之后，成缆装置才会将缆芯1、光纤单元4、填充单元3和保护单元压合在一起，以形成完整的超高压海底电缆的结构。

以下将结合具体的实施方式对超高压海底电缆的成型过程进行详细介绍。

图2b为本申请实施例提供的超高压海底电缆的生产方法中的形成缆芯的步骤流程示意图。图2c为本申请实施例提供的超高压海底电缆的生产方法中的形成缆芯过程中的阻水导体的一种状态示意图。

如图2b和图2c所示，上述的形成缆芯，具体包括：

S201、将多根金属丝绞合在一起。

需要说明的是，上述的金属丝可以是铜丝，而在将上述的多根金属丝绞合在一起之前还需要对铜丝进行拉制，此处的拉制工艺可以在拉制设备上实现，绞合工序可以在绞合机或者绞合模具上实现，在此，对拉制工艺和绞合工序所涉及的具体设备不加以限制。

S202、在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，其中，多根金属丝包括沿超高压海底电缆的径向由内而外依次排列的内层金属丝、次外层金属丝和外层金属丝。

如图2c所示，多根金属丝10包括内层金属丝10a、次外层金属丝10b和外层金属丝10c，其中，内层金属丝10a可以是一层或多层，而次外层金属丝10b和外层金属丝10c则均为单层结构。

S203、将第一塑料、绝缘材料和第二塑料由相对于阻水导体的不同位置同时挤设于阻水导体外侧，以形成由内向外依次包覆在阻水导体外的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，其中，导体屏蔽层和绝缘屏蔽层分别通过第一塑料和第二塑料成型，绝缘层通过绝缘材料成型。

在步骤S203中，通过同时形成导体屏蔽层12、绝缘层13和绝缘屏蔽层14，能够有效地减少电缆的制作工序，提升电缆的加工效率。

在此，规定导体屏蔽层12由第一塑料成型，绝缘屏蔽层14由第二塑料成型，在以下的叙述中，第一塑料则表示导体屏蔽层12的原材料，第二塑料则表示绝缘屏蔽层14的原材料。

具体的，第一塑料和第二塑料均可以采用LE0500，具体的，该塑料熔体流动速率为5g/10min，密度为1.12g/cm³，拉伸强度为15Mpa，断裂拉伸率为180％，硬度为45；绝缘材料可以采用LS4201EHV，其具有耐磨、阻燃和高温下尺寸稳定等优点。

需要说明的是，上述的第一塑料、绝缘材料和第二塑料需同时挤包，因此，挤包设备可以选择VCV三层共挤交联生产线，以保证大长度超高压海底电缆的连续生产。

在一些具体的实施方式中，在对第一塑料、第二塑料和绝缘材料挤设时，可以将阻水导体11的预热温度设置为130～150℃，生产线速度可以调整为0.55～0.90m/min，控制第一塑料和第二塑料的熔融温度为118～122℃，另外，第一塑料的熔融压力可以为360～380bar，第二塑料的熔融压力为390～410bar；绝缘材料熔融温度可以为125～135℃，绝缘材料的熔融压力可以为260～280bar，绝缘材料采用重力方式加料，而为了保证绝缘材料的洁净度，生产线上可以设置对应的净化模块，例如是百级净化室，具体是，可以在绝缘材料挤塑机与生产线之间设置过滤网，例如可以是300～400目数的不锈钢过滤网，以对绝缘材料进行净化，其中，目数表示每2.54厘米(1英寸)长度的过滤网所具有的过滤孔个数。

需要说明的是，在一些可选的实施方式中，为了保证本实施例中的绝缘层13的交联度的稳定性，上述的生产线中还可以设置相应的温控系统，在阻水导体11的预热温度出现偏差时，温控系统可以对阻水导体11的预热温度进行调整，以使预热温度为设定温度，例如是，温控系统可以包括温度传感器和控制器等，在此，对温控系统的具体组成单元不作具体限制。

S204、将阻水带包覆在绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层。

其中，阻水带可以是半导电阻水带，而绕包层15的总厚度可以是1.0mm。在此，对绕包层的其他的类型和具体的形状不加以限制。

S205、将金属材料和塑料由相对于绕包层的不同位置同时挤设于绕包层外侧，以形成由内向外依次包覆在绕包层外的金属层和内护层。

其中，上述的金属塑料可以是铅合金，而形成内护层17的塑料可以是半导电PE护套材料，在此，对形成金属层16的金属材料和形成内护层17的塑料的其他类型不作具体限制。

图2d为本申请实施例提供的超高压海底电缆的生产方法中的在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体的步骤流程示意图。

为了保证阻水导体11在收、放线弯曲的过程中，阻水导体11的最外层无阻水胶溢出，在本申请的具体的实施方式中，在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，包括：

S2021、在内层金属丝间填充阻水胶。

具体的，在对内层金属丝10a绞合的过程中，便可以在内层金属丝10a间进行阻水胶的填充，需要说明的是，阻水胶的填充可以通过填充设备，在此，对填充设备的具体类型并不加以限制。

S2022、将预设厚度的阻水胶挤设于次外层金属丝与外层金属丝之间，其中，预设厚度等于次外层金属丝与外层金属丝之间的间隙宽度。

具体的，在对内层金属丝10a绞合完成并在内层金属丝10a间填充完阻水胶之后，对次外层金属丝10b进行绞合，以使其位于内层金属丝10a的外侧，然后在次外层金属丝10b外挤包一层阻水胶，之后，再对外层金属丝10c进行绞合，以使其位于次外层金属丝10b的外侧，并使其与次外层金属丝10b之间填充有阻水胶；通过这样的方式填充阻水胶，不仅可以确保阻水导体11的最外层无阻水胶溢出，而且能够防止阻水胶固化后产生在电缆径向上凸出的凸起，影响之后对导体屏蔽层12、绝缘层13和绝缘屏蔽层14的成型，以确保本实施例提供的超高压海底电缆具有较好的电气性能。

需要说明的是，为了实现上述的效果，上述的步骤S2021和步骤S2022需要按照先后顺序依次执行。

为了保证阻水胶能够完全固化，在一些可选的实施方式中，在在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体之后，还包括：对阻水导体进行加热烘干。

需要说明的是，可以通过电加热或蒸汽加热的加热方式对阻水导体11进行加热，在此，对具体的加热方式不作限制；在本实施例的具体的实施过程中，可以控制加热温度为40℃～45℃，加热时间应大于或等于3天，在此，对其他的加热参数不作具体限制。

为了确保生产成的超高压海底电缆表面的光滑度，在本实施例的具体的实施方式中，在对阻水导体进行加热烘干之后，还包括：在阻水导体外层设置两条阻水带，形成两层第一包覆带。

具体的，两层第一包覆带包括一层阻海水型半导电阻水带和一层阻海水型半导电绑扎带，且能满足至少500m水深的阻水要求，其中，阻海水型半导电阻水带可以是聚酯带表面粘结阻水粉，阻海水型半导电绑扎带可以是无纺布，在此，对第一包覆带的具体类型和其适用环境不作具体限制。

为了防止温度升高后绝缘层13发生膨胀对其它层产生损伤，影响电缆的纵向阻水效果，在本实施例中，将阻水带包覆在绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层，包括：在绝缘屏蔽层外侧绕包两层第二包覆带。

具体的，第二包覆带可以是阻海水型阻水带，且厚度可以是1.0mm，在此，对第二包覆带的类型和形状不作具体限制。

需要说明的是，上述的绕包工序均可以在绕包设备中进行，例如是绕包机，在此，对绕包设备的类型不作具体限制。

然而，由于绝缘层13在成型的过程中会发生交联反应，在绝缘层13内部产生气体，而且，这些气体的存在会影响电缆的电气性能，为了确保电缆具有较好的电气性能，在本实施例的具体的实施方式中，在阻水导体的外层沿着从阻水导体的中心向远离阻水导体的中心方向同时挤包形成依次包覆的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层之后，还包括：将绝缘层内的气体排出。

需要说明的是，上述的排气方式可以通过加热进行，例如是电加热的方式，而在加热的过程中，可以将温度控制为60～65℃，排气时间可以控制在大于或等于50天的时间；在此，对排气方式和排气时的加热参数不作具体限制。

本实施例提供的超高压海底电缆的生产方法包括：形成缆芯；通过成缆装置将缆芯、光纤单元、填充单元与保护单元共同压合在一起。本实施例提供的超高压海底电缆的生产方法生产出来的超高压海底电缆的生产成本低，且超高压海底电缆的电气性能较好。

本申请还提供一种成缆装置，用于成型上述实施例的超高压海底电缆。

图3a为本申请实施例提供的成缆装置在一种视角下的结构示意图。图3b为本申请实施例提供的成缆装置在另一视角下的局部结构示意图。

如图3a和图3b所示，本实施例提供的成缆装置包括机体20、放缆单元30、绞合单元40和绕包单元50，放缆单元30、绞合单元40和绕包单元50均设置在机体20上，且在机体20的高度方向上，绞合单元40位于放缆单元30的上方，绕包单元50位于绞合单元40的上方；放缆单元30用于释放缆芯1、光纤单元4和填充单元3；绞合单元40用于绞合缆芯1、光纤单元4和填充单元3，具体的，绞合单元40包括第一绞合单元40a和第二绞合单元40b，第一绞合单元40a用于绞合光纤单元4和填充单元3，第二绞合单元40b用于在第一绞合单元40a绞合完光纤单元4和填充单元3后，绞合光纤单元4、填充单元3和缆芯1；绕包单元50用于在缆芯1、光纤单元4和填充单元3的外侧包覆保护单元2，以形成超高压海底电缆。本实施例提供的长缆装置的使用过程具体是，首先，将缆芯1、填充单元3和光纤单元4分别绕设在放缆单元30上，通过放缆单元30对缆芯1、填充单元3和光纤单元4的释放，使光纤单元4和填充单元3进入第一绞合单元40a中，以对光纤单元4和填充单元3进行绞合复合成型，之后，使复合成型的光纤单元4和填充单元3进入第二绞合单元40b中，并使得缆芯1也进入第二绞合单元40b中，将缆芯1、填充单元3和光纤单元4成型复合在一起，之后，通过绕包单元50将保护单元2绕包在缆芯1、填充单元3和光纤单元4的外侧，以形成上述实施方式中提供的超高压海底电缆。

具体的，机体20包括底座201和主轴组件202，主轴组件202连接于底座201的上端，主轴组件202包括主轴2021、第一安装台2022、第二安装台2023、第三安装台2024和三个安装臂2025，第二安装台2023和主轴2021均连接于底座201的上端，第一安装台2022、第二安装台2023和第三安装台2024均与主轴2021同轴设置，且第一安装台2022、第二安装台2023、第三安装台2024和三个安装臂2025均连接于主轴2021，三个安装臂2025在主轴2021的周向上均匀、间隔分布，第一安装台2022位于第二安装台2023的上方，第三安装台2024位于第一安装台2022的上方，安装臂2025位于第一安装台2022的上方，安装臂2025的延伸方向与主轴2021的径向一致，放缆单元30设置在第二安装台2023上；第一绞合单元40a设置在第一安装台2022上，第二绞合单元40b和绕包单元50设置在第三安装台2024上，第一安装台2022上设有供光纤单元4和填充单元3穿设的第一通孔，安装臂2025上设有供光纤单元4和填充单元3穿设的第二通孔，第三安装台2024上设有供缆芯1、填充单元3和光纤单元4穿设的第六通孔。

如图3a和图3b所示，放缆单元30包括三个在主轴2021的周向上均匀且间隔分布的放线盘组件301，放线盘组件301包括放线盘3011和牵引组件3012，放线盘3011用于缠绕或释放对应的线缆，牵引组件3012设置在放线盘3011的上方，以牵引线缆，防止线缆在预设的延伸方向上发生下垂或偏移；具体的，放线盘组件301包括在主轴2021的周向上间隔分布的第一放线盘组件301a、第二放线盘组件301b和第三放线盘组件301c；第一放线盘组件301a包括第一放线盘3011a，第一放线盘3011a用于缠绕或释放缆芯1,第二放线盘组件301b包括第二放线盘3011b，第二放线盘3011b用于缠绕或释放填充单元3,第三放线盘组件301c包括第三放线盘3011c，第三放线盘3011c用于缠绕或释放光纤单元4，其中，第一放线盘3011a的直径大于第二放线盘3011b的直径，第二放线盘3011b的直径大于第三放线盘3011c的直径。

需要说明的是，上述的牵引组件3012可以是牵引轮或其它的牵引结构，在此，对牵引组件3012的具体类型不加以限制。

进一步地，上述的第一放线盘3011a为手动式，第一放线盘3011a上设置有驱动第一放线盘3011a转动的把手3013，通过转动把手3013以实现第一放线盘3011a的转动，进而实现对缆芯1的释放；上述的第二放线盘3011b和第三放线盘3011c均为电动转盘，由对应的电机带动其转动；在此，对第一放线盘3011a、第二放线盘3011b和第三放线盘3011c的具体形式不加以限制。

图4a为本申请实施例提供的成缆装置中的局部立体结构示意图。图4b为图4a的平面结构示意图。图4c为图4a的局部结构示意图。

如图4a所示，为了对光纤单元4和填充单元3进行绞合复合成型，在本实施例的具体的实施方式中，第一绞合单元40a包括三个导轮导向组件401，三个导轮导向组件401在第一安装台2022的周向上间隔设置，导轮导向组件401与安装臂2025一一对应设置，且导轮导向组件401用于引导放缆单元30释放出的光纤单元4和填充单元3以预设方向进入第二绞合单元40b；其中，第一通孔与第二通孔的中心之间的连线的延伸方向与预设方向一致。这样，能够使光纤单元4和填充单元3在预设方向上延伸，进行复合成型。

如图4a至图4c所示，在一些具体的实施方式中，导轮导向组件401包括导轮组件4011和导向组件4012，导轮组件4011设置于第一安装台2022上，导向组件4012连接于安装臂2025，导轮组件4011和导向组件4012沿主轴2021的径向分布，且导轮组件4011位于导向组件4012远离主轴2021中心的一侧，导轮组件4011与导向组件4012位于主轴2021的周向上的相同方向；这样，通过导轮组件4011和导向组件4012的导向作用，则能够保证光纤单元4和填充单元3在预设方向上延伸，以确保光纤单元4和填充单元3的绞合方向与对应电缆相一致，提升电缆的成品率。

在一些可选的实施方式中，导轮组件4011包括多个在主轴2021的径向上分布的导轮40111，导轮40111的轴向与其所在位置处的主轴2021的切线方向一致，两个相邻的导轮40111之间穿设有光纤单元4和填充单元3，且填充单元3位于光纤单元4的靠近主轴2021中心的一侧，以使得光纤单元4嵌设于填充单元3；其中，填充单元3和光纤单元4的延伸方向均与预设方向一致；导向组件4012包括连接臂40121和导向板40122，连接臂40121的第一端连接于安装臂2025，连接臂40121的延伸方向与预设方向一致，连接臂40121的第二端连接于导向板40122，导向板40122的板面朝向主轴2021的中心，且导向板40122上具有供填充单元3和光纤单元4穿设的第三通孔401221，第一通孔、第二通孔和第三通孔401221的中心位于同一直线上，且第一通孔、第二通孔和第三通孔401221的中心的连线的延伸方向与预设方向一致。

在本实施例的具体的实施方式中，导轮组件4011包括第一导轮组件4011a和第二导轮组件4011b，第一导轮组件4011a设置在第一安装台2022上，第二导轮组件4011b设置在安装臂2025上；第一导轮组件4011a中的导轮40111个数大于第二导轮组件4011b中的导轮40111个数。

如图4c所示，在本实施例的具体的实施方式中，第一导轮组件4011a包括三个导轮40111，第二导轮组件4011b包括两个导轮40111，且在第一导轮组件4011a中，填充单元3和光纤单元4位于靠近第一安装台2022中心的两个导轮40111之间；在此，对第一导轮组件4011a中的导轮40111个数和第二导轮组件4011b中的导轮40111个数不作具体限制。

需要说明的是，第一安装台2022上设置有与第一导轮组件4011a一一对应的导轮座2026，第一导轮组件4011a中的导轮40111安装在导轮座2026上，在此，对导轮座2026的具体结构不作限制。

进一步地，第一导轮组件4011a中的导轮40111位置和第二导轮组件4011b中的导轮位置可以根据填充单元3和光纤单元4的尺寸作适应性调整，在此，对第一导轮组件4011a中的导轮40111位置和第二导轮组件4011b中的导轮位置不作具体介绍。

而为了在第一绞合单元40a的顶部对三股已经绞合完成的填充单元3和光纤单元4进行进一步地挤压收缩，可以在主轴组件202上设置对应的收缩件。

如图4a至图4c所示，在本实施例的具体的实施方式中，主轴组件202还包括位于导向组件4012上方的环形座2027，环形座2027连接于主轴2021，且环形座2027与主轴2021同轴设置，填充单元3和光纤单元4穿设于环形座2027的内腔；由此，能够防止填充单元3和光纤单元4在绞合的过程中发生扩张，避免电缆的电气性能受到影响。

在本实施例的具体的实施方式中，环形座2027在主轴2021轴向上的投影与导向板40122在该向上的投影的至少部分重合。

而为了确保填充单元3和光纤单元4能够沿预设方向延伸，在填充单元3和光纤单元4的绞合之前需要对填充单元3和光纤单元4的摆向进行调整，而为了工作人员能够在足够安全的情况下对填充单元3和光纤单元4的摆向进行调整，在本实施例的具体的实施方式中，主轴组件202还包括设置在第一安装台2022上的围栏2028，围栏2028包围至少部分第一绞合单元40a；具体的，围栏2028沿其周向的一侧具有一开口20281，开口20281在围栏2028轴向上的延伸长度与围栏2028在该向上的高度相等，通过设置开口20281，工作人员能够通过开口20281进入围栏2028中，站在第一安装台2022上，对填充单元3和光纤单元4的摆向进行调整。

为了提升主轴组件202的结构的稳定性，在本实施例的具体的实施方式中，主轴组件202还包括主轴套筒2029a和加强筋2029b，主轴套筒2029a套设在主轴2021外侧，且主轴套筒2029a的第一端连接于第一安装台2022，主轴套筒2029a的第二端连接于安装臂2025，加强筋2029b连接于第一安装台2022与主轴套筒2029a之间；通过设置主轴套筒2029a能够对主轴2021进行防护，相当于加大了主轴2021的直径，防止主轴2021由于自身承受的力过大而被损坏等；通过设置加强筋2029b，能够提升安装臂2025与第一安装台2022之间连接的牢靠性，提升主轴组件202自身的刚度，确保机体20结构的稳定性。

图5为图3a中A处的局部放大结构示意图。

如图5所示，在本实施例的具体的实施方式中，第二绞合单元40b包括绞合模组402，绞合模组402包括绞合模具4021，绞合模具4021具有供缆芯1、光纤单元4和填充单元3穿设的第四通孔40211；当第一绞合单元40a完成对光纤单元4和填充单元3的绞合后，缆芯1、光纤单元4和填充单元3会同步进入第二绞合单元40b中，以对缆芯1、光纤单元4和填充单元3进行绞合。

需要说明的是，在第二绞合单元40b对缆芯1、光纤单元4和填充单元3进行绞合的过程中，由于缆芯1、光纤单元4和填充单元3绞合后的外形为螺旋状，因此，在绞合过程中应根据实际需求设定成缆节距，也就是，螺旋状的螺距，一般情况下，成缆节距为缆芯1外径的18～20倍。

为了确保绞合模组402绞合后的缆芯1、光纤单元4和填充单元3的头部直径与其他地方的直径的一致性，绞合模组402包括第一绞合模组402a和第二绞合模组402b，第二绞合模组402b位于第一绞合模组402a的上方，第二绞合模组402b能够向靠近或远离第一绞合模组402a的方向移动；具体的，第一绞合模组402a包括第一绞合模具4021a，第二绞合模组402b包括第二绞合模具4021b,第一绞合模组402a上开设有第四通孔40211a，第二绞合模具4021b上开设有第四通孔40211b，其中，第四通孔40211b的直径小于第四通孔40211a的直径；这样，第一绞合模具4021a相当于是初绞合模具，第二绞合模具4021b相当于是二次绞合模具，在两次绞合之后，使得缆芯1、光纤单元4和填充单元3的结构更为紧凑，以确保成型后的电缆具有较好的电气性能。

如图5所示，在一些可选的实施方式中，绕包单元50包括多个在机体20的高度方向上分布的绕包模组501，绕包模组501具有第五通孔5011，第五通孔5011的轴向与机体20的高度方向一致；绕包模组501包括模组本体5012和设置在模组本体5012侧方的绕线盘5013，具体的，每一个绕包模组501里可以包括两个绕线盘5013，第五通孔5011开设在模组本体5012上，绕线盘5013的轴向与第五通孔5011的轴向之间具有可变的夹角。

需要说明的是，上述的绕线盘5013的角度依据缆芯1、光纤单元4和填充单元3之间的绞合方向确定，且在成缆装置工作的过程中，绕线盘5013是可以转动的，以将保护单元2绕包在缆芯1、光纤单元4和填充单元3的外侧；进一步的，上述的绕包模组501的个数根据实际生产过程中的保护单元2的层数确定，例如是，上述实施例提供的超高压海底电缆中的保护单元2包括包带层21、内垫层22、铠装层23和外被层24，相应的，与其对应的绕包模组501的个数应该是两个，每一个绕线盘5013绕设一种层带。

而为了确保成型的电缆的稳定性，在本实施例提供的成缆装置中，还包括终成型单元60，终成型单元60设置在第三安装台2024上，且终成型单元60位于绞合单元40的上方，终成型单元60包括绕线轮601和设置在绕线轮601上方的挤压件602，第三安装台2024上设有支撑座2029c，绕线轮601转动设置在支撑座2029c上，挤压件602可拆卸地连接于支撑座2029c，超高压海底电缆缠绕在绕线轮601上，挤压件602用于挤压缠绕在绕线轮601上的超高压海底电缆。

具体的，在本实施例的具体的实施方式中，挤压件602具有与绕线轮601的外周相配合的挤压面6011，挤压面6011抵压在超高压海底电缆上。

需要说明的是，挤压件602与支撑座2029c之间可以通过螺纹紧固件相连，在此，对挤压件602与支撑座2029c之间的连接方式不作具体限制。

本实施例提供的长缆装置的使用过程如下，首先，将成型好的缆芯1缠绕在第一放线盘3011a上，将填充单元3缠绕在第二放线盘3011b上，将光纤单元4缠绕在第三放线盘3011c上，然后，使第一放线盘3011a、第二放线盘3011b和第三放线盘3011c发生转动，使对应的线缆释放，在对应的牵引组件3012的牵引作用下，缆芯1越过第一绞合单元40a进入第四通孔40211a中，填充单元3和光纤单元4穿过第一通孔，通过第一导轮组件4011a、第二导轮组件4011b和导向板40122之后，进入环形座2027中，随后，进入第四通孔40211a中，使第一绞合模组402a对缆芯1、光纤单元4和填充单元3进行初步绞合，之后，缆芯1、光纤单元4和填充单元3进入第四通孔40211b中，使第二绞合模组402b对缆芯1、光纤单元4和填充单元3进行二次绞合；随后，进入第五通孔5011中，使得绕线盘5013释放对应的保护单元2中的层带结构，将对应的结构绕包在缆芯1、光纤单元4和填充单元3外侧；最后，绕包完成的线缆进入绕线轮601并缠绕在绕线轮601上，经过挤压件602的挤压之后形成最终的超高压海底电缆。

本实施例提供的成缆装置包括机体、放缆单元、绞合单元和绕包单元，放缆单元、绞合单元和绕包单元均设置在机体上，且在机体的高度方向上，绞合单元位于放缆单元的上方，绕包单元位于绞合单元的上方；放缆单元用于释放缆芯、光纤单元和填充单元；绞合单元用于绞合缆芯、光纤单元和填充单元；绕包单元用于在缆芯、光纤单元和填充单元的外侧包覆保护单元，以形成超高压海底电缆。通过本申请实施例提供的成缆装置生产出来的超高压海底电缆的生产成本低且电气性能较好。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (29)

1.一种超高压海底电缆，其特征在于，包括缆芯、保护单元、填充单元和光纤单元，所述缆芯为三个，三个所述缆芯均位于所述保护单元内，且三个所述缆芯在所述保护单元的周向上均匀间隔分布；相邻的两个所述缆芯与所述保护单元之间形成一容纳所述填充单元的空间，所述光纤单元设置在所述填充单元内；

所述缆芯包括阻水导体，所述阻水导体包括多根相互绞合的金属丝，且相邻的两根所述金属丝之间填充有阻水胶。

2.根据权利要求1所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述阻水导体还包括两层沿所述超高压海底电缆的径向由内而外依次包覆在所述多根金属丝外的第一包覆带，且位于外层的所述第一包覆带的表面形成所述阻水导体的表面。

3.根据权利要求1或2所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述缆芯还包括依次包覆在所述阻水导体外的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、绕包层、金属层和内护层，其中，所述绝缘层为交联聚乙烯绝缘层。

4.根据权利要求3所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述绕包层包括两层沿所述缆芯径向由内而外依次设置的第二包覆带。

5.根据权利要求2或4所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述填充单元的外表面具有沿所述电缆的径向向内凹陷的凹腔，所述光纤单元位于所述凹腔内。

6.根据权利要求5所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述保护单元包括由内至外依次包覆设置的包带层、内垫层、铠装层和外被层，所述包带层的内周壁与所述缆芯的外周壁贴合。

7.一种超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，所述生产方法用于生产权利要求1-6任一项所述的超高压海底电缆，所述生产方法包括：

形成缆芯；

通过成缆装置将所述缆芯、光纤单元、填充单元与保护单元共同压合在一起。

8.根据权利要求7所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，所述形成缆芯，具体包括：

将多根金属丝绞合在一起；

在绞合在一起的多根所述金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，其中，多根所述金属丝包括沿所述超高压海底电缆的径向由内而外依次排列的内层金属丝、次外层金属丝和外层金属丝；

将第一塑料、绝缘材料和第二塑料由相对于所述阻水导体的不同位置同时挤设于所述阻水导体外侧，以形成由内向外依次包覆在所述阻水导体外的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，其中，所述导体屏蔽层和所述绝缘屏蔽层分别通过所述第一塑料和所述第二塑料成型，所述绝缘层通过所述绝缘材料成型；

将阻水带包覆在所述绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层；

将金属材料和塑料由相对于所述绕包层的不同位置同时挤设于所述绕包层外侧，以形成由内向外依次包覆在所述绕包层外的金属层和内护层。

9.根据权利要求8所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，所述在绞合在一起的多根所述金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，包括：

在所述内层金属丝间填充所述阻水胶；

将预设厚度的所述阻水胶挤设于所述次外层金属丝与所述外层金属丝之间，其中，所述预设厚度等于所述次外层金属丝与所述外层金属丝之间的间隙宽度。

10.根据权利要求8或9所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，在所述在绞合在一起的多根所述金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体之后，还包括：

对所述阻水导体进行加热烘干。

11.根据权利要求10所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，在所述对所述阻水导体进行加热烘干之后，还包括：

在所述阻水导体外层设置两条阻水带，形成两层第一包覆带。

12.根据权利要求9或11所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，所述将阻水带包覆在所述绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层，包括：在所述绝缘屏蔽层外侧绕包两层第二包覆带。

13.根据权利要求11所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，在所述阻水导体的外层沿着从所述阻水导体的中心向远离所述阻水导体的中心方向同时挤包形成依次包覆的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层之后，还包括：

将所述绝缘层内的气体排出。

14.一种成缆装置，其特征在于，用于成型权利要求1-6任一项所述的超高压海底电缆，所述成缆装置包括机体、放缆单元、绞合单元和绕包单元，所述放缆单元、所述绞合单元和所述绕包单元均设置在所述机体上，且在所述机体的高度方向上，所述绞合单元位于所述放缆单元的上方，所述绕包单元位于所述绞合单元的上方；

所述放缆单元用于释放缆芯、光纤单元和填充单元；

所述绞合单元用于绞合所述缆芯、所述光纤单元和所述填充单元；

所述绕包单元用于在所述缆芯、光纤单元和填充单元的外侧包覆保护单元，以形成所述超高压海底电缆。

15.根据权利要求14所述的成缆装置，其特征在于，所述绞合单元包括第一绞合单元和第二绞合单元，所述第二绞合单元位于所述第一绞合单元的上方；

所述第一绞合单元用于绞合所述光纤单元和所述填充单元，所述第二绞合单元用于在所述第一绞合单元绞合完所述光纤单元和所述填充单元后，绞合所述光纤单元、所述填充单元和所述缆芯。

16.根据权利要求15所述的成缆装置，其特征在于，所述机体包括主轴组件，所述主轴组件包括主轴、第一安装台和三个安装臂，所述第一安装台与所述主轴同轴设置，三个所述安装臂连接于所述主轴，且在所述主轴的周向上均匀、间隔分布，所述安装臂位于所述第一安装台的上方，所述安装臂的延伸方向与所述主轴的径向一致，所述第一安装台上设有供所述光纤单元和所述填充单元穿设的第一通孔，所述安装臂上设有供所述光纤单元和所述填充单元穿设的第二通孔；

所述第一绞合单元包括三个导轮导向组件，三个所述导轮导向组件在所述第一安装台的周向上间隔设置，所述导轮导向组件与所述安装臂一一对应设置，且所述导轮导向组件用于引导所述放缆单元释放出的所述光纤单元和所述填充单元以预设方向进入所述第二绞合单元；

其中，所述第一通孔与所述第二通孔的中心之间的连线的延伸方向与所述预设方向一致。

17.根据权利要求16所述的成缆装置，其特征在于，所述导轮导向组件包括导轮组件和导向组件，所述导轮组件设置于所述第一安装台上，所述导向组件连接于所述安装臂，所述导轮组件和所述导向组件沿所述主轴的径向分布，且所述导轮组件位于所述导向组件远离所述主轴中心的一侧，所述导轮组件与所述导向组件位于所述主轴的周向上的相同方向。

18.根据权利要求17所述的成缆装置，其特征在于，所述导轮组件包括多个在所述主轴的径向上分布的导轮，所述导轮的轴向与其所在位置处的主轴的切线方向一致，两个相邻的所述导轮之间穿设有所述光纤单元和所述填充单元，且所述填充单元位于所述光纤单元的靠近所述主轴中心的一侧，以使得所述光纤单元嵌设于所述填充单元；其中，所述填充单元和所述光纤单元的延伸方向均与所述预设方向一致。

19.根据权利要求18所述的成缆装置，其特征在于，所述导轮组件包括第一导轮组件和第二导轮组件，所述第一导轮组件设置在所述第一安装台上，所述第二导轮组件设置在所述安装臂上；所述第一导轮组件中的导轮个数大于所述第二导轮组件中的导轮个数。

20.根据权利要求18或19所述的成缆装置，其特征在于，所述导向组件包括连接臂和导向板，所述连接臂的第一端连接于所述安装臂，所述连接臂的延伸方向与所述预设方向一致，所述连接臂的第二端连接于所述导向板，所述导向板的板面朝向所述主轴的中心，且所述导向板上具有供所述填充单元和所述光纤单元穿设的第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔的中心位于同一直线上，且所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔的中心的连线的延伸方向与所述预设方向一致。

21.根据权利要求20所述的成缆装置，其特征在于，所述主轴组件还包括位于所述导向组件上方的环形座，所述环形座连接于所述主轴，且所述环形座与所述主轴同轴设置，所述填充单元和所述光纤单元穿设于所述环形座的内腔。

22.根据权利要求21所述的成缆装置，其特征在于，所述环形座在所述主轴轴向上的投影与所述导向板在该向上的投影的至少部分重合。

23.根据权利要求21或22所述的成缆装置，其特征在于，所述主轴组件还包括设置在所述第一安装台上的围栏，所述围栏包围至少部分所述第一绞合单元。

24.根据权利要求23所述的成缆装置，其特征在于，所述主轴组件还包括主轴套筒和加强筋，所述主轴套筒套设在所述主轴外侧，且所述主轴套筒的第一端连接于所述第一安装台，所述主轴套筒的第二端连接于所述安装臂，所述加强筋连接于所述第一安装台与所述主轴套筒之间。

25.根据权利要求19或24所述的成缆装置，其特征在于，所述放缆单元包括三个在所述主轴的周向上均匀且间隔分布的放线盘组件，所述放线盘组件包括放线盘和牵引组件，所述放线盘用于缠绕或释放对应的线缆，所述牵引组件设置在所述放线盘的上方，以牵引所述线缆。

26.根据权利要求19或24所述的成缆装置，其特征在于，所述第二绞合单元包括绞合模组，所述绞合模组包括绞合模具，所述绞合模具具有供所述缆芯、所述光纤单元和所述填充单元穿设的第四通孔。

27.根据权利要求26所述的成缆装置，其特征在于，所述绞合模组包括第一绞合模组和第二绞合模组，所述第二绞合模组位于所述第一绞合模组的上方，所述第二绞合模组能够向靠近或远离所述第一绞合模组的方向移动，且所述第二绞合模组中的第四通孔的直径小于所述第一绞合模组中的第四通孔的直径。

28.根据权利要求19或24所述的成缆装置，其特征在于，所述绕包单元包括多个在所述机体的高度方向上分布的绕包模组，所述绕包模组具有第五通孔，所述第五通孔的轴向与所述机体的高度方向一致；

所述绕包模组包括模组本体和设置在所述模组本体侧方的绕线盘，所述第五通孔开设在所述模组本体上，所述绕线盘的轴向与所述第五通孔的轴向之间具有可变的夹角。

29.根据权利要求19或24所述的成缆装置，其特征在于，还包括终成型单元，所述终成型单元设置在所述机体上，且所述终成型单元位于所述绞合单元的上方，所述终成型单元包括绕线轮和设置在绕线轮上方的挤压件，所述超高压海底电缆缠绕在所述绕线轮上，所述挤压件用于挤压缠绕在所述绕线轮上的所述超高压海底电缆。

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