CN113782263B - 海底电缆及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海底电缆及制备方法，涉及电缆技术领域。其中，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；登陆电缆段包括第二导体；第一导体的第一端与第二导体的第二端紧固连接，第一导体的材料为铝或铝合金，第二导体的材料为铜或铜合金。制备方法包括：使用金属铝制备第一导体；使用金属铜制备第二导体；将第一导体和第二导体连接在一起以形成海底电缆的导电体。由于铝或铝合金的成本低，从而可以降低第一导体的制造成本，进而降低海底电缆的制造成本。

Description

海底电缆及制备方法

技术领域

本发明涉及一种海底电缆及制备方法，属于电缆技术领域。

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段的部分，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。

在相关技术中，海底电缆包括缆芯、包覆缆芯的铠装层和包覆铠装层的外被层。其中，缆芯包括传递电流的导体。

然而，由于海底电缆的长度很长并且导体的成本较高，使得海底电缆的制造成本很高。

发明内容

本发明提供一种海底电缆及制备方法，解决了现有技术中海底电缆的制造成本高的问题。

本发明的第一个方面是提供一种海底电缆，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；

所述登陆电缆段包括第二导体；

所述第一导体的第一端与所述第二导体的第二端紧固连接，所述第一导体的材料为铝或铝合金，所述第二导体的材料为铜或铜合金。

可选地，还包括连接杆；

所述第一导体包括位于中心的第一中心部以及包覆所述第一中心部的第一外包部，所述第一中心部由第一数量的第一金属丝组成，所述第一外包部由第二数量的第二金属丝组成，所述第二金属丝的长度大于所述第一金属丝的长度；

所述第二导体也包括位于中心的第二中心部以及包覆所述第二中心部的第二外包部，所述第二中心部由所述第一数量的第三金属丝组成，所述第二外包部由所述第二数量的第四金属丝组成，所述第四金属丝的长度大于所述第三金属丝的长度并且所述第四金属丝与所述第三金属丝焊接；

所述连接杆位于所述海底电缆段和登陆电缆段之间并与所述第一金属丝和第三金属丝焊接。

可选地，沿所述第一导体的径向，所述第一数量的第一金属丝排列成多层，所述第二数量的第二金属丝排列成至少一层；

沿所述第二导体的径向，所述第一数量的第三金属丝排列成多层，所述第二数量的第四金属丝排列成至少一层。

可选地，所述连接杆包括第一焊接杆和第二焊接杆；

所述第一焊接杆的第一端与所述第一金属丝焊接，所述第一焊接杆的第二端与所述第二焊接杆的第一端紧固连接；

所述第二焊接杆的第二端与所述第三金属丝焊接。

可选地，所述第一焊接杆的材料与所述第一金属丝的材料相同，所述第二焊接杆的材料与所述第三金属丝的材料相同；和/或，

所述第一焊接杆和所述第二焊接杆均为圆柱形并且所述第一焊接杆的直径等于所述第二焊接杆的直径；和/或，

所述第一焊接杆与所述第二焊接杆焊接，所述第一焊接杆与所述第二焊接杆的焊接面和所述第一焊接杆与所述第一金属丝的焊接面错位设置，和/或，所述第一焊接杆与所述第二焊接杆的焊接面和所述第二焊接杆与所述第三金属丝的焊接面错位设置。

可选地，还包括阻水介质；

所述阻水介质填充在所述第一导体的间隙和第二导体的间隙内。

可选地，所述阻水介质为阻水胶、阻水带、阻水纱和阻水粉中的至少一种。

可选地，所述第一导体的间隙内填充有所述阻水胶；

所述第二导体的间隙内填充有阻水带、阻水纱和阻水粉中的至少一种。

可选地，所述第一导体的纵截面的面积等于所述第二导体的纵截面的面积并且所述第一导体和第二导体的形状相同。

可选地，所述海底电缆还包括包覆所述第一导体和第二导体的导体屏蔽层、包覆所述导体屏蔽层的绝缘层、包覆所述绝缘层的绝缘屏蔽层、包覆所述绝缘屏蔽层的纵向阻水层、包覆所述纵向阻水层的金属屏蔽层、包覆所述金属屏蔽层的非金属护套层、包覆所述非金属护套层的光单元填充层、包覆所述光单元填充层的内垫层、包覆所述内垫层的铠装层以及包覆所述铠装层的外被层；

所述导体屏蔽层、绝缘层以及绝缘屏蔽层均为一次成型的一体结构。

可选地，所述导体屏蔽层的材料为半导电聚乙烯或半导电聚丙烯，所述半导电聚乙烯或半导电聚丙烯挤包在所述第一导体和第二导体外；或者，所述导体屏蔽层的材料为阻水带和半导电聚乙烯的组合或阻水带和半导电聚丙烯的组合，所述阻水带绕包在所述第一导体和第二导体外；

所述绝缘层的材料为交联聚乙烯或聚丙烯，所述交联聚乙烯或聚丙烯挤包在所述导体屏蔽层外；

所述绝缘屏蔽层的材料为半导电聚乙烯或半导电聚丙烯，所述绝缘屏蔽层挤包在所述绝缘层外；

所述纵向阻水层的材料为半导电阻水带，所述纵向阻水层绕包在所述绝缘屏蔽层外；

所述金属屏蔽层的材料为铝合金，所述铝合金挤包在所述纵向阻水层外；或者，所述金属屏蔽层的材料为铜带或铜丝和铜带的组合，所述铜带绕包在所述纵向阻水层外，所述铜丝缠绕在所述纵向阻水层外；

所述非金属护套层的材料为半导电聚乙烯、绝缘型聚乙烯、铝塑复合带和绝缘型聚乙烯的组合或铜塑复合带和绝缘型聚乙烯的组合，所述非金属护套层挤包在所述金属屏蔽层外；

所述光单元填充层的材料为环形的聚乙烯条；

所述内垫层为缠绕所述光单元填充层的聚丙烯PP绳；

所述铠装层由多根铠装金属丝绞合而成；

所述外被层为缠绕所述铠装层的聚丙烯PP绳。

本发明的第二个方面是提供一种海底的电缆的制备方法，包括：

使用金属铝制备第一导体；

使用金属铜制备第二导体；

将第一导体和第二导体连接在一起以形成所述海底电缆的导电体。

可选地，将所述导电体牵拉穿过挤包机，以在所述导电体外挤包外包层，其中，第一导体穿过所述挤包机时的牵引力小于第二导体穿过所述挤包机时的牵引力，并且所述第一导体在穿过所述挤包机时的温度大于所述第二导体穿过所述挤包机时的温度。

可选地，所述外包层包括包覆所述导电体的导体屏蔽层、包覆所述导体屏蔽层的绝缘层和包覆所述绝缘层的绝缘屏蔽层，所述导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层采用共挤出工艺制作。

可选地，还包括：

检测进入所述挤包机的导电体的材料；

获取与所述材料对应的目标牵引力和目标温度；

将用于牵拉所述导电体的牵引机的牵引力调整到所述目标牵引力；

将进入所述挤包机的导电体加热到所述目标温度。

本发明提供的海底电缆及制备方法，包括海底电缆段和登陆电缆段；海底电缆段包括第一导体；登陆电缆段包括第二导体；第一导体的第一端与第二导体的第二端紧固连接，第一导体的材料为铝或铝合金，第二导体的材料为铜或铜合金。长度较长的海底电缆段采用铝或铝合金制成第一导体，由于铝或铝合金的成本低，从而可以降低第一导体的制造成本，进而降低海底电缆的制造成本。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本发明实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本发明的多个实施例进行说明，其中：

图1为本发明实施例的海底电缆的剖视图；

图2为本发明实施例的第一导体和第二导体连接的剖视图；

图3为本发明实施例的海底电缆的制备方法的步骤一示意图；

图4为本发明实施例的海底电缆的制备方法的步骤二示意图；

图5为本发明实施例的海底电缆的制备方法的海底段的外包层的挤包示意图；

图6为本发明实施例的海底电缆的制备方法的登陆段的外包层的挤包示意图。

附图标记：

10-第一导体；11-第一中心部；12-第一外包部；

20-第二导体；21-第二中心部；22-第二外包部；

30-连接杆；31-第一焊接杆；32-第二焊接杆；

41-导体屏蔽层；42-绝缘层；43-绝缘屏蔽层；44-纵向阻水层；45-金属屏蔽层；46-非金属护套层；47-光单元填充层；48-内垫层；49-铠装层；50-外被层。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

应当理解的是，下面的实施例并不限制本发明所保护的方法中各步骤的执行顺序。本发明的方法的各个步骤在不相互矛盾的情况下能够以任意可能的顺序并且能够以循环的方式来执行。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“外”、“径向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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段的部分，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。

在相关技术中，海底电缆包括缆芯、包覆缆芯的铠装层和包覆铠装层的外被层。其中，缆芯包括传递电流的导体。

然而，由于海底电缆的长度很长并且导体的成本较高，使得海底电缆的制造成本很高。

经过分析，本公开发现上述问题的原因在于，海底电缆段和登陆电缆段的导体均由金属铜或铜合金制成，金属铜或铜合金的成本高而海底电缆的长度又长，无疑使得海底电缆的制造成本增加。为此，本公开的发明人首先想到的是海底电缆段采用纵截面面积小的第一导体，登陆电缆段采用纵截面面积大的第二导体，第一导体通过接头与第二导体连接，第一导体和第二导体的材质均为铜或铜合金，然而这种方式并不能大幅度降低海底电缆的制造成本。有鉴于此，本公开提供一种由不同材料制成的导体方案，其中，海底电缆段的导体由铝或铝合金制成，登陆电缆段的导体由铜或铜合金制成，在相同传输容量下，由铝或铝合金制成的导体的制造成本小于由铜或铜合金制成的导体成本，由于海底电缆段的长度占海底电缆的长度大部分，从而可以降低海底电缆的制造成本。

下面结合具体实施例对本发明提供的海底电缆及制备方法进行详细说明。

图1为本发明实施例的海底电缆的剖视图。

如图1所示，本实施例提供一种海底电缆，包括海底电缆段和登陆电缆段。其中，海底电缆段包括第一导体10；登陆电缆段包括第二导体20；第一导体10的第一端与第二导体20的第二端紧固连接，第一导体10的材料为铝或铝合金，第二导体20的材料为铜或铜合金。

由于海底电缆段的长度远大于登陆电缆段的长度，使用铝或铝合金制造第一导体10，可以降低第一导体10的制造成本，从而可以降低海底电缆的制造成本。

需要说明的是，第一导体10的形状的纵截面可以圆形或者多边形，相对应地，第二导体20的形状也可以是圆形或者多边形。

登陆电缆段的第二导体20采用铜或铜合金制成，可以满足登陆段载流量的要求。

第一导体10可以通过焊接的方式与第二导体20紧固连接，或者，第一导体10也可以通过卡接的方式与第二导体20紧固连接，或者，第一导体10通过紧固件与第二导体20紧固连接，例如，紧固件为由金属材料制成的矩形板，第一导体10的第一端和第二导体20的第一端分别与矩形板相对的两端焊接。

图2为本发明实施例的第一导体和第二导体连接的剖视图。

当第一导体10和第二导体20焊接在一起的时候，第一导体10的第一端与第二导体20的第一端接触并焊接，采用上述的常规焊接结构，会使得第一导体10和第二导体20的焊接处的机械性能无法满足使用要求，例如，抗弯强度、抗拉强度等。因此，如图2所示，在本公开中，还包括连接杆30。其中，第一导体10包括位于中心的第一中心部11以及包覆第一中心部11的第一外包部12，第一中心部11由第一数量的第一金属丝组成，第一外包部12由第二数量的第二金属丝组成，第二金属丝的长度大于第一金属丝的长度。

第二导体20也包括位于中心的第二中心部21以及包覆第二中心部21的第二外包部22，第二中心部21由第一数量的第三金属丝组成，第二外包部22由第二数量的第四金属丝组成，第四金属丝的长度大于第三金属丝的长度并且第四金属丝与第三金属丝焊接。

连接杆30位于海底电缆段和登陆电缆段之间并与第一金属丝和第三金属丝焊接。通过设置连接杆30，可以提高第一导体10和第二导体20的焊接处的机械性能，以满足使用要求。

第一金属丝和第二金属丝的形状可以相同，或者，第一金属丝的形状和第二金属丝的形状可以不同。例如，第一金属丝和第二金属丝的形状均为圆柱形，第一金属丝的直径与第二金属丝的直径相等，或者，第一金属丝的直径与第二金属丝的直径不相等。在本实施例中，第一金属丝和第二金属丝均为圆柱形并且直径相等。

第一金属丝可以与连接杆30的第一端的端面焊接，或者，第一金属丝与连接杆30的侧壁焊接。

第一金属丝可以采用焊丝焊接的方式与连接杆30焊接。

第二金属丝的长度大于第一金属丝的长度，目的是第二金属丝覆盖一部分连接杆30。

第二金属丝可以采用焊丝焊接的方式与第四金属丝焊接。

第三金属丝和第四金属丝的形状可以相同，或者，第三金属丝的形状和第四金属丝的形状可以不同。例如，第三金属丝和第四金属丝的形状均为圆柱形，第三金属丝的直径与第四金属丝的直径相等，或者，第三金属丝的直径与第四金属丝的直径不相等。在本实施例中，第三金属丝和第四金属丝均为圆柱形并且直径相等。

第三金属丝可以与连接杆30的第二端的端面焊接，或者，第三金属丝与连接杆30的侧壁焊接。

第三金属丝可以采用焊丝焊接的方式与连接杆30焊接。

第四金属丝的长度大于第三金属丝的长度，目的是第四金属丝覆盖另一部分连接杆30。

连接杆30可以圆杆状或者棱杆状，例如，本实施例中连接杆30的形状为圆杆状。

第一中心部11的纵截面的面积大于或小于连接杆30的纵截面的面积，或者，第一中心部11的纵截面的面积等于连接杆30的纵截面的面积。

第二中心部21的纵截面的面积大于或小于连接杆30的纵截面的面积，或者，第二中心部21的纵截面的面积等于连接杆30的纵截面的面积。

第一外包部12和第二外包部22均为管状结构。

需要指出的是，第一数量的具体取值由连接杆30的尺寸而定。第二数量的具体取值由海底电缆的直径而定。

当第一导体10和第二导体20的焊接处受力弯曲时，由于连接杆30的存在，可以提升第一导体10和第二导体20的焊接处的抗拉强度。

如图2所示，可选地，沿第一导体10的径向，第一数量的第一金属丝排列成多层，第二数量的第二金属丝排列成至少一层。沿第二导体20的径向，第一数量的第三金属丝排列成多层，第二数量的第四金属丝排列成至少一层。通过上述设置，可以保证第一导体10和第二导体20的焊接性能满足使用要求。

需要说明的是，第一数量的第一金属丝或第三金属丝最少排列成两层单丝层，也就是说，第一中心部11和第二中心部21均包括两层单丝层，第一层单丝层可以是管状结构或者圆柱结构，第二层单丝层包覆第一层单丝层设置，每层单丝层内包多根绞合在一起的金属丝。

如图2所示，第一中心部11和第二中心部21的层数相等，例如，第一中心部11的层数为两层，相对应地，第二中心部21的层数也为两层。

第一中心部11的层数越多，则第一导体10和第二导体20的连接处的抗拉强度也大、弯曲性能越差。反之，第一中心部11的层数越少，则第一导体10和第二导体20的连接处的抗拉强度也小、弯曲性能越好。

需要说明的是，第二数量的第二金属丝或第四金属丝最少排列成一层单丝层，也就是说，第一外包部12和第二外包部22均包括一层单丝层并且为管状结构。其中，第一外包部12或第二外包部22的单丝层也是由多根金属丝环绕第一中心部11或第二中心部21绞合而成。

还需要说明的是，当第一外包部12和第二外包部22均包括多层单丝层时，相邻两层的第二金属丝与第四金属丝的焊接面错位设置，以提高第一导体10和第二导体20的焊接性能。

如图2所示，可选地，连接杆30包括第一焊接杆31和第二焊接杆32。其中，第一焊接杆31的第一端与第一金属丝焊接，第一焊接杆31的第二端与第二焊接杆32的第一端紧固连接；第二焊接杆32的第二端与第三金属丝焊接。通过上述设置，可以降低第一导体10和第二导体20的连接难度。

第一焊接杆31的材料与第一金属丝的材料相同，第二焊接杆32的材料与第三金属丝的材料相同，从而可以确保第一焊接杆31与第一金属丝之间的焊接性能，以及第二焊接杆32与第三金属丝的焊接性能。

示意性地，第一金属丝的材料为铝，相对应地，第一焊接杆31的材料也为铝。第三金属丝的材料为铜，相对应地，第二焊接棒的材料也为铜。

第一焊接杆31和第二焊接杆32均为圆柱形并且第一焊接杆31的直径等于第二焊接杆32的直径，从而使第一中心部11和第二中心部21的直径相等，进而使得第一导体10的纵截面的面积等于第二导体20的纵截面的面积。

第一焊接杆31与第二焊接杆32焊接，第一焊接杆31与第二焊接杆32的焊接面和第一焊接杆31与第一金属丝的焊接面错位设置，和/或，第一焊接杆31与第二焊接杆32的焊接面和第二焊接杆32与第三金属丝的焊接面错位设置。

如图2所示，示意性地，第一金属丝与第一焊接杆31的第一端的端面焊接，第三金属丝与第二焊接杆32的第一端的端面焊接，第一焊接杆31的第二端的端面与第二焊接杆32的第二端的端面面接触并且第一焊接杆31的第二端与第二焊接杆32的第二端焊接。其中，第一焊接杆31与第二焊接杆32的焊接面位于第一焊接杆31的第一端的端面和第二焊接杆32的第一端的端面之间。

还需要指出的是，第一焊接杆31和第二焊接杆32的焊接面与第二金属丝和第四金属丝的焊接面错位设置，以提高第一导体10和第二导体20的焊接性能。

第一焊接杆31的长度根据第一导体10的纵截面的面积而定，第一导体10的纵截面的面积越大，则第一焊接杆31的长度也越长。例如，第一焊接杆31的长度为50mm～100mm。由于第一焊接杆31的长度等于第二焊接杆32的长度，故第二焊接杆32的长度也为50mm～100mm。

第一焊接杆31和第二焊接杆32可以采用摩擦焊的方式焊接。

在一种可选地的实施方式中，第一导体10和第二导体20均还包括阻水介质；阻水介质填充在第一导体10的间隙和第二导体20的间隙内。阻水介质的设置，使得海底电缆具有纵向阻水性能。

需要指出的是，阻水介质填充在多根第一金属丝的间隙、多根第二金属丝的间隙、多根第三金属丝的间隙以及多根第四金属丝绞合的间隙内。

可选地，阻水介质为阻水胶、阻水带、阻水纱和阻水粉中的至少一种，以便海底电缆在纵向上能够实现阻水的作用，降低海底电缆外层破损时第一导体10和第二导体20接触到海水的可能。

阻水带包括半导电阻水带和绝缘阻水带。例如，半导电阻水带由半导电无纺布和高吸水性树脂复合而成的。

阻水纱是一种主要采用涤纶工业长丝与交联聚丙烯酸类膨胀材料复合而成。

阻水粉可以是高吸水性树脂。

需要指出的是，阻水介质可以是阻水带和阻水纱的组合或阻水带和阻水胶的组合，甚至于，阻水胶、阻水带和阻水纱的组合。

由于海底地形的起伏，不同位置的海底电缆具有不同的深度。因此，在本公开中，第一导体10的间隙内填充有阻水胶；第二导体20的间隙内填充有阻水带、阻水纱和阻水粉中的至少一种，从而使得海底电缆各段的纵向阻水性能满足要求的同时还能降低成本。

由于海底电缆段和登陆电缆段通过不等径接头连接时，第一导体10的纵截面的面积与第二导体20的纵截面的面积不等，并且包覆第一导体10和第二导体20的保护层也分为第一保护层和第二保护层，第一保护层和第二保护层也通过不等径接头连接。然而，保护层的绝缘层42的连接处会出现应力锥，从而出现连接缺陷，例如，气孔、杂质或绝缘分层等。因此，在本公开中，第一导体10的纵截面的面积等于第二导体20的纵截面的面积并且第一导体10和第二导体20的形状相同，从而包覆第一导体10和第二导体20的保护层可以一次成型，从而绝缘层42不会产生连接缺陷。

如图1所示，上述的保护层包括包覆第一导体10和第二导体20的导体屏蔽层41、包覆导体屏蔽层41的绝缘层42、包覆绝缘层42的绝缘屏蔽层43、包覆绝缘屏蔽层43的纵向阻水层44、包覆纵向阻水层44的金属屏蔽层45、包覆金属屏蔽层45的非金属护套层46、包覆非金属护套层46的光单元填充层47、包覆光单元填充层47的内垫层48、包覆内垫层48的铠装层49以及包覆铠装层49的外被层50。其中，导体屏蔽层41、绝缘层42以及绝缘屏蔽层43均为一次成型的一体结构。

导体屏蔽层41、绝缘层42、绝缘屏蔽层43、纵向阻水层44、金属屏蔽层45、非金属护套层46、光单元填充层47、内垫层48、铠装层49以及外被层50沿由第一导体10和第二导体20连接而成的导电体的径向方向依次从内到外设置。

导体屏蔽层41、绝缘层42、绝缘屏蔽层43、纵向阻水层44、金属屏蔽层45、非金属护套层46、光单元填充层47、内垫层48、铠装层49以及外被层50均为管状结构。

导体屏蔽层41、绝缘层42、绝缘屏蔽层43、纵向阻水层44、金属屏蔽层45、非金属护套层46、光单元填充层47、内垫层48、铠装层49以及外被层50均可以一次性生产而成。

导体屏蔽层41、绝缘层42以及绝缘屏蔽层43均为一次成型的一体结构，可以避免产生连接缺陷。

示意性地，导体屏蔽层41的材料为半导电聚乙烯或半导电聚丙烯，半导电聚乙烯材料或半导电聚丙烯材料通过挤包的方式包覆在导电体外；或者，导体屏蔽层41的材料为阻水带和半导电聚乙烯材料的组合或阻水带和半导电聚丙烯材料的组合，阻水带绕包在上述的导电体外。

绝缘层42的材料为交联聚乙烯或聚丙烯，交联聚乙烯或聚丙烯通过挤包的方式包覆在导体屏蔽层41外。

绝缘屏蔽层43的材料为半导电聚乙烯或半导电聚丙烯，绝缘屏蔽层43通过挤包的方式包覆在绝缘层42外。

纵向阻水层44的材料为半导电阻水带，纵向阻水层44通过绕包的方式包覆在绝缘屏蔽层43外。

金属屏蔽层45的材料为铝合金，铝合金通过挤包的方式包覆在纵向阻水层44外；或者，金属屏蔽层45为铜带或铜丝和铜带的组合，铜带通过绕包的方式包覆在纵向阻水层44外，铜丝缠绕在纵向阻水层44外。

非金属护套层46的材料为半导电聚乙烯、绝缘型聚乙烯，其也可以是铝塑复合带和绝缘型聚乙烯的组合或铜塑复合带和绝缘型聚乙烯的组合，非金属护套层46挤包在金属屏蔽层45外。

需要说明的是，绝缘型聚乙烯为管状结构，可以通过挤包的方式包覆在金属屏蔽层45外。

光单元填充层47的材料为环形的聚乙烯条。

内垫层48为缠绕光单元填充层47的聚丙烯PP绳。

铠装层49由多根铠装金属丝绞合而成，其中，铠装金属丝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。

外被层50为缠绕铠装层49的聚丙烯PP绳。

图3为本实施例的海底电缆的制备方法的步骤一示意图；图4为本实施例的海底电缆的制备方法的步骤二示意图。

本实施例还提供一种海底电缆的制备方法，包括：

使用金属铝制备第一导体10；

使用金属铜制备第二导体20；

将第一导体10和第二导体20连接在一起以形成海底电缆的导电体。

可以采用焊接的方式将第一导体10和第二导体20连接在一起。

参考图3，第一导体10和第二导体20制备完成后，使得第一导体10和第二导体20对齐设置以进行焊接操作。

参考图4，在第一导体10和第二导体20的连接处设置有连接杆30，连接杆30的两端分别与第一导体10和第二导体20焊接，同时第一导体10和第二导体20焊接，从而将第一导体10和第二导体20连接在一起。

在制备导电体的步骤之后，将导电体牵拉穿过挤包机，以在导电体外挤包外包层，其中，第一导体10穿过挤包机时的牵引力小于第二导体20穿过挤包机时的牵引力，并且第一导体10在穿过挤包机时的温度大于第二导体20穿过挤包机时的温度。

需要说明的是，金属铝和金属铜具有不同的密度和热导率，为满足绝缘交联度、热延伸等参数要求，第一导体10和第二导体20分别对应不同的牵引力和预热温度，可以避免张力过大造成导电体拉断，或者张力过小造成交联参数不合格。

示意性地，第一导体10的温度比第二导体20的温度高5°左右，例如，4.5°、5°、6°等。

需要指出的是，本公开中的挤包机为挤包生产线，例如，VCV立式交联生产线或CCV悬链式交联生产线。

导电体的牵引力根据导电体的重量而定，导电体的重量根据导电体的纵截面的面积以及导电体的密度得到。

外包层包括包覆导电体的导体屏蔽层41、包覆导体屏蔽层41的绝缘层42和包覆绝缘层42的绝缘屏蔽层43，导体屏蔽层41、绝缘层42和绝缘屏蔽层43采用共挤出工艺制作。

图5为本实施例的海底电缆的制备方法的海底段的外包层的挤包示意图；

图6为本实施例的海底电缆的制备方法的登陆段的外包层的挤包示意图。

示意性地，在制备外包层的步骤中，还包括：

检测进入挤包机的导电体的材料；

获取与材料对应的目标牵引力和目标温度；

将用于牵拉导电体的牵引机的牵引力调整到目标牵引力；

将进入挤包机的导电体加热到目标温度。

通过上述步骤可以实时检测导电体的材料，进而实时调整目标牵引力和目标温度，以避免导电体断裂。

其中，检测导电体的材料，可以在挤包机的牵引装置上设置检测材料的材料传感器。

参考图5，进行海底电缆段的挤包作业时，材料传感器检测到导电体的材质为铝，从而牵引装置的显示屏上将此时的牵引力显示出来，同时挤包机的挤包装置的显示器也将温度显示出来。导电体从挤包机的进口进入，从挤包机的出口离开时其上包覆有外包层。

参考图6，登陆电缆段的挤包作业过程与海底电缆段的作业过程一样，在此不再详细描述。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本发明已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式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实施方式技术方案的范围。

Claims (12)

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；

所述登陆电缆段包括第二导体；

所述第一导体的第一端与所述第二导体的第二端紧固连接，所述第一导体的材料为铝料或铝合金，所述第二导体的材为铜或铜合金；

还包括连接杆；

所述第一导体包括位于中心的第一中心部以及包覆所述第一中心部的第一外包部，所述第一中心部由第一数量的第一金属丝组成，所述第一外包部由第二数量的第二金属丝组成，所述第二金属丝的长度大于所述第一金属丝的长度；

所述第二导体也包括位于中心的第二中心部以及包覆所述第二中心部的第二外包部，所述第二中心部由所述第一数量的第三金属丝组成，所述第二外包部由所述第二数量的第四金属丝组成，所述第四金属丝的长度大于所述第三金属丝的长度并且所述第四金属丝与所述第三金属丝焊接；

所述连接杆位于所述海底电缆段和登陆电缆段之间并与所述第一金属丝和第三金属丝焊接；

所述连接杆包括第一焊接杆和第二焊接杆；

所述第一焊接杆的第一端与所述第一金属丝焊接，所述第一焊接杆的第二端与所述第二焊接杆的第一端紧固连接；

所述第二焊接杆的第二端与所述第三金属丝焊接；

其中，所述海底电缆被配置为当所述第一导体和所述第二导体被牵拉穿过挤包机，并在所述第一导体和所述第二导体外挤包外包层时，所述第一导体穿过所述挤包机时的牵引力小于所述第二导体穿过所述挤包机时的牵引力，并且所述第一导体在穿过所述挤包机时的温度大于所述第二导体穿过所述挤包机时的温度。

2.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，沿所述第一导体的径向，所述第一数量的第一金属丝排列成多层，所述第二数量的第二金属丝排列成至少一层；

沿所述第二导体的径向，所述第一数量的第三金属丝排列成多层，所述第二数量的第四金属丝排列成至少一层。

3.根据权利要求2所述的海底电缆，其特征在于，所述第一焊接杆的材料与所述第一金属丝的材料相同，所述第二焊接杆的材料与所述第三金属丝的材料相同；和/或，

所述第一焊接杆和所述第二焊接杆均为圆柱形并且所述第一焊接杆的直径等于所述第二焊接杆的直径；和/或，

所述第一焊接杆与所述第二焊接杆焊接，所述第一焊接杆与所述第二焊接杆的焊接面和所述第一焊接杆与所述第一金属丝的焊接面错位设置，和/或，所述第一焊接杆与所述第二焊接杆的焊接面和所述第二焊接杆与所述第三金属丝的焊接面错位设置。

4.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，还包括阻水介质；

所述阻水介质填充在所述第一导体的间隙和第二导体的间隙内。

5.根据权利要求4所述的海底电缆，其特征在于，所述阻水介质为阻水胶、阻水带、阻水纱和阻水粉中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的海底电缆，其特征在于，所述第一导体的间隙内填充有所述阻水胶；

所述第二导体的间隙内填充有阻水带、阻水纱和阻水粉中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述第一导体的纵截面的面积等于所述第二导体的纵截面的面积并且所述第一导体和第二导体的形状相同。

8.根据权利要求7所述的海底电缆，其特征在于，所述海底电缆还包括包覆所述第一导体和第二导体的导体屏蔽层、包覆所述导体屏蔽层的绝缘层、包覆所述绝缘层的绝缘屏蔽层、包覆所述绝缘屏蔽层的纵向阻水层、包覆所述纵向阻水层的金属屏蔽层、包覆所述金属屏蔽层的非金属护套层、包覆所述非金属护套层的光单元填充层、包覆所述光单元填充层的内垫层、包覆所述内垫层的铠装层以及包覆所述铠装层的外被层；

所述导体屏蔽层、绝缘层以及绝缘屏蔽层均为一次成型的一体结构。

9.根据权利要求8所述的海底电缆，其特征在于，所述导体屏蔽层的材料为半导电聚乙烯或半导电聚丙烯，所述半导电聚乙烯或半导电聚丙烯挤包在所述第一导体和第二导体外；或者，所述导体屏蔽层的材料为阻水带和半导电聚乙烯的组合或阻水带和半导电聚丙烯的组合，所述阻水带绕包在所述第一导体和第二导体外；

所述绝缘层的材料为交联聚乙烯或聚丙烯，所述交联聚乙烯或聚丙烯挤包在所述导体屏蔽层外；

所述绝缘屏蔽层的材料为半导电聚乙烯或半导电聚丙烯，所述绝缘屏蔽层挤包在所述绝缘层外；

所述纵向阻水层的材料为半导电阻水带，所述纵向阻水层绕包在所述绝缘屏蔽层外；

所述金属屏蔽层的材料为铝合金，所述铝合金挤包在所述纵向阻水层外；或者，所述金属屏蔽层的材料为铜带或铜丝和铜带的组合，所述铜带绕包在所述纵向阻水层外，所述铜丝缠绕在所述纵向阻水层外；

所述非金属护套层的材料为半导电聚乙烯、绝缘型聚乙烯、铝塑复合带和绝缘型聚乙烯的组合或铜塑复合带和绝缘型聚乙烯的组合，所述非金属护套层挤包在所述金属屏蔽层外；

所述光单元填充层的材料为环形的聚乙烯条；

所述内垫层为缠绕所述光单元填充层的聚丙烯PP绳；

所述铠装层由多根铠装金属丝绞合而成；

所述外被层为缠绕所述铠装层的聚丙烯PP绳。

10.一种海底的电缆的制备方法，其特征在于，包括：

使用金属铝制备第一导体；

使用金属铜制备第二导体；

将第一导体和第二导体连接在一起以形成所述海底电缆的导电体；

其中，所述第一导体的第一端与所述第二导体的第二端紧固连接，所述第一导体的材料为铝或铝合金，所述第二导体的材料为铜或铜合金；

还包括连接杆；

所述第一导体包括位于中心的第一中心部以及包覆所述第一中心部的第一外包部，所述第一中心部由第一数量的第一金属丝组成，所述第一外包部由第二数量的第二金属丝组成，所述第二金属丝的长度大于所述第一金属丝的长度；

所述第二导体也包括位于中心的第二中心部以及包覆所述第二中心部的第二外包部，所述第二中心部由所述第一数量的第三金属丝组成，所述第二外包部由所述第二数量的第四金属丝组成，所述第四金属丝的长度大于所述第三金属丝的长度并且所述第四金属丝与所述第三金属丝焊接；

所述连接杆位于所述海底电缆段和登陆电缆段之间并与所述第一金属丝和第三金属丝焊接；

所述连接杆包括第一焊接杆和第二焊接杆；

所述第一焊接杆的第一端与所述第一金属丝焊接，所述第一焊接杆的第二端与所述第二焊接杆的第一端紧固连接；

所述第二焊接杆的第二端与所述第三金属丝焊接；

将所述导电体牵拉穿过挤包机，以在所述导电体外挤包外包层，其中，第一导体穿过所述挤包机时的牵引力小于第二导体穿过所述挤包机时的牵引力，并且所述第一导体在穿过所述挤包机时的温度大于所述第二导体穿过所述挤包机时的温度。

11.根据权利要求10所述的海底的电缆的制备方法，其特征在于，所述外包层包括包覆所述导电体的导体屏蔽层、包覆所述导体屏蔽层的绝缘层和包覆所述绝缘层的绝缘屏蔽层，所述导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层采用共挤出工艺制作。

12.根据权利要求11所述的海底的电缆的制备方法，其特征在于，还包括：

检测进入所述挤包机的导电体的材料；

获取与所述材料对应的目标牵引力和目标温度；

将用于牵拉所述导电体的牵引机的牵引力调整到所述目标牵引力；

将进入所述挤包机的导电体加热到所述目标温度。