CN202711767U - 一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆涉及的是一种特种海底电缆，适用于海上风电和海上油气开采电力传输，可连接海上风机与风机之间、风机与海上输变电平台之间，实现风能向集电平台传输，可用于海上油气平台与油气平台之间、油气平台与油气轮船之间的电力传输。包括电缆绝缘线芯、防水填充材料、弹性防水护套、金属铠装层和海缆外护层；在电缆绝缘线芯外部设置有弹性防水护套，在电缆绝缘线芯之间充填有防水材料，在弹性防水护套外部设置有金属铠装层，在金属铠装层外部设置有海缆外护层。具有结构柔软、强度高、抗疲劳、防扭转、能够长时重复弯曲和振动等特性，能够在水中长期动态运行，满足深水风电和油气开采的电力传输。

Description

一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆

技术领域

　　本实用新型一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆涉及的是一种特种海底电缆，适用于海上风电和海上油气开采电力传输，其可连接海上风机与风机之间、风机与海上输变电平台之间，实现风能向集电平台传输，且可用于海上油气平台与油气平台之间、油气平台与油气轮船之间的电力传输。

背景技术

   随着我国海上风力发电和油气开采力度的加强以及海上风电和油气开采技术的不断进步，海上风力发电和油气开采获得了快速发展。海上风电和海上油气开发的离岸距离越来越远，水深也越来越大，原静态海缆在深水中作浮动运行时易产生疲劳性损坏，使用寿命短，投入成本大。所以单纯依靠静态海缆已越来越不能满足深水区的正常作业要求。

发明内容

本实用新型目的是针对上述海缆需求和目前海缆产品功能的不足，提供一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，满足海缆在深水环境下长期、动态工作的特性，实现海上电能的传输。

海上风电和油气开采输电用动态海底电缆采取以下方案实现:

一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆包括电缆绝缘线芯、防水填充材料、弹性防水护套、金属铠装层和海缆外护层。在电缆绝缘线芯外部设置有弹性防水护套，在电缆绝缘线芯之间充填有防水填充材料，在弹性防水护套外部设置有金属铠装层，在金属铠装层外部设置有海缆外护层。

所述电缆绝缘线芯包括柔性阻水导体、可交联弹性体半导电导体屏蔽层、电缆绝缘层、可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层、半导电包带层和金属屏蔽层。在柔性阻水导体外部设置有可交联弹性体半导电导体屏蔽层，在可交联弹性体半导电导体屏蔽层外部设置有电缆绝缘层，在电缆绝缘层外部设置有可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层，在可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层外部设置有半导电包带层，在半导电包带层外部设置有金属屏蔽层。

电缆绝缘线芯由柔性阻水导体、可交联弹性体半导电导体屏蔽层和可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层、电缆绝缘层、金属屏蔽层等组成，耐水和耐疲劳性优异。

电缆绝缘线芯外的金属屏蔽同镀锡铜带重叠绕包或镀锡细铜丝编织而成，且有耐海水腐蚀和较强的抗弯曲性能。

海缆的弹性防水护套由高强度弹性体材料经塑料挤出机挤出成型，包覆在成缆线芯外面，抗疲劳性能优异，起到防水和保护内部电缆绝缘线芯的作用。

金属铠装层由若干根高强度镀锌钢丝绞合而成，钢丝外挤制一层塑料护层。铠装钢丝分内外两层，内层钢丝与外层钢丝绞合方向相反，绞合节距为铠装直径的8~12倍。金属铠装层对海缆内部起到抗拉、抗压的机械保护作用，并具有柔软、抗弯曲、抗疲劳、防扭转等动态移动性能。

本实用新型的电缆，电压等级为1kV～35kV，所述电缆绝缘线芯数量为2～5芯。

本实用新型一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，结构包括电缆绝缘线芯、防水填充、弹性防水护套、金属铠装层、海缆外护层。具有结构柔软、强度高、抗疲劳、防扭转、能够满足长时重复弯曲和振动等特性，能够在水中长期动态运行，实现在无机械损伤的情况下，满足连续工作20年以上的要求，满足深水风电和油气开采的电力传输。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆结构示意图。

具体实施方式

参照附图1，一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆包括电缆绝缘线芯、防水填充材料7、弹性防水护套8、金属铠装层9和海缆外护层10。在电缆绝缘线芯外部设置有弹性防水护套8，在电缆绝缘线芯之间充填有防水填充材料7，在弹性防水护套8外部设置有金属铠装层9，在金属铠装层9外部设置有海缆外护层10。

所述电缆绝缘线芯包括柔性阻水导体1、可交联弹性体半导电导体屏蔽层2、电缆绝缘层3、可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层4、半导电包带层5和金属屏蔽层6。在柔性阻水导体1外部设置有可交联弹性体半导电导体屏蔽层2，在可交联弹性体半导电导体屏蔽层2外部设置有电缆绝缘层3，在电缆绝缘层3外部设置有可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层4，在可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层4外部设置有半导电包带层5，在半导电包带层5外部设置有金属屏蔽层6。

所述柔性阻水导体1是由直径为0.2~0.6mm的细铜丝或镀锡铜丝分层绞合而成，铜丝间填充阻水材料，具有柔软及阻水特性，可长期在海水中动态运行。

所述电缆绝缘层3采用可交联弹性及其改性材料，如三元乙丙橡胶、天然橡胶等。所述可交联弹性体半导电导体屏蔽层2和可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层4采用可交联弹性体材料。所述可交联弹性体半导电导体屏蔽层2、电缆绝缘层3和可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层4由三层共挤法一次性生产完成，并在高温高压的湿式密闭交联管内一次性连续完成交联。

所述防水填充材料7为阻水弹性材料，如阻水橡胶等，在电缆绝缘线芯绞合成缆过程中均匀地填充在成缆空隙中，为增大电缆的柔软性能和可反复弯曲性能，严格控制成缆节径比为10~15倍。弹性防水护套8由热塑性或热固性弹性材料成一次性挤出成型，紧密地包覆在成缆线芯外面。

所述金属铠装层9由若干根高强度绞镀锌钢丝绞合而成，细钢丝的直径为1.0~1.5mm，每7根细钢丝绞合成一股，每股绞合钢丝外挤包一层塑料护层。所述金属铠装层9钢丝分内外两层，内层钢丝与外层钢丝绞合方向相反，绞合节距为铠装直径的8~12倍。金属铠装层对海缆内部起到抗拉、抗压的机械保护作用，并具有柔软、抗弯曲、抗疲劳、防扭转等动态移动性能。

所述金属铠装层9外有海缆外护层10，海缆外护层10为挤出弹性体护层或耐海水增强纤维束与防腐沥青的混合物。

本实用新型的电缆，电压等级为1kV～35kV，所述电缆绝缘线芯数2～5芯。

所述的各结构都具有柔软、耐海水腐蚀、强度高、抗扭转性强等性能，适合于在海水中长期动态运行。

Claims (9)

1.一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，其特征在于：包括电缆绝缘线芯、防水填充材料、弹性防水护套、金属铠装层和海缆外护层；在电缆绝缘线芯外部设置有弹性防水护套，在电缆绝缘线芯之间充填有防水填充材料，在弹性防水护套外部设置有金属铠装层，在金属铠装层外部设置有海缆外护层。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，其特征在于：所述防水填充材料为阻水弹性材料，在电缆绝缘线芯绞合成缆过程中均匀地填充在成缆空隙中。

3.根据权利要求1所述的一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，其特征在于：所述金属铠装层由若干根高强度镀锌钢丝绞合而成，细钢丝的直径为1.0~1.5mm，每7根绞合成一股，每股绞合钢丝外挤包一层塑料护层。

4.根据权利要求1或3所述的一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，其特征在于：所述金属铠装层（9）钢丝分内外两层，内层钢丝与外层钢丝绞合方向相反，绞合节距为铠装直径的8~12倍。

5.根据权利要求1所述的一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，其特征在于：所述电缆绝缘线芯包括柔性阻水导体、可交联弹性体半导电导体屏蔽层、电缆绝缘层、可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层、半导电包带层和金属屏蔽层；在柔性阻水导体外部设置有可交联弹性体半导电导体屏蔽层，在可交联弹性体半导电导体屏蔽层外部设置有电缆绝缘层，在电缆绝缘层外部设置有可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层，在可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层外部设置有半导电包带层，在半导电包带层外部设置有金属屏蔽层。

6.根据权利要求5所述的一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，其特征在于：所述柔性阻水导体是由直径为0.2~0.6mm的细铜丝或镀锡铜丝分层绞合而成，铜丝间填充阻水材料。

7.根据权利要求5所述的一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，其特征在于：所述电缆绝缘层采用可交联弹性及其改性材料。

8.根据权利要求5所述的一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，其特征在于：所述可交联弹性体半导电导体屏蔽层（2）和可交联弹性体半导电绝缘屏蔽层（4）采用可交联弹性体材料。

9.根据权利要求1所述的一种海上风电和油气开采输电用动态海底电缆，其特征在于：所述电缆绝缘线芯数量为2～5芯。

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