CN207337978U - 一种海底动态电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海底电缆技术领域,具体涉及一种海底动态电缆，所述电缆的中心处设置有电源芯，电源芯的外侧均匀设置五根主动力芯和一根光纤芯，主动力芯和光纤芯的半径相等，主动力芯和光纤芯外侧从内至外依次设置有成缆绕包层、内护套、铠装层、绕包带层和外护套；主动力芯和内护套以及主动力芯、光纤芯和内护套围成的空隙内设置有填充部件。该电缆具有新型的填充部件，能够成缆圆整，高生效效益的同时，使电缆具有优异性能。

Description

一种海底动态电缆

技术领域

本实用新型涉及海底电缆技术领域,具体涉及一种海底动态电缆。

背景技术

海底动态电缆主要应用于海上波浪能发电平台和海底潮汐能发电平台，电缆的主要功能在于从海底向陆地传输电能，同时还要承担从陆地控制端向海底发电系统的控制端传输控制信号。相比于常规的海底电缆，此类电缆的工作环境较为恶劣，对于能够用于潮汐能和波浪能发电的海域，其水流的速度和海浪的冲击高度及力度均有严格的要求，并且在实际的工程应用中，波浪能平台和潮汐能平台的动态位移都比较大，该类电缆在工作时要求与发电平台连接必须稳定安全，以防止因为连接间隙较大造成平台的漏水或电缆的破损，其在工作的过程中会长期受到海底水流的冲击和浮体给予的瞬时拉力，电缆的结构稳定性、耐应力疲劳性、防水性、连接稳定性就显得尤为重要；在实际的安装和敷设过程中，不同的地质条件又会对电缆的抗磨、防水、抗拉性能提出不同的要求；另外兼顾到电能传输和信号传输的不同要求，该类电缆的产品结构形式变化较大。

现有技术中的海底电缆的内部填充材料支撑力不够，易老化，单位面积使用填充重量较大，耐热性能不理想，恺装后海缆容易变形，对内部光纤形成挤压，导致光纤损伤，如果添加量过多，电缆绕包突出，极易在成型过模具时使绕包带破损。海底电缆也由原来单一的输电功能，到现在的多功能复合，如输电、通信光纤复合，也可能水、电、气多种功能复合，海缆的外观尺寸也越来越大，传统填充材料很难满足海缆发展的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种海底动态电缆，该电缆具有新型的填充部件，能够成缆圆整，高生效效益的同时，使电缆具有优异性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种海底动态电缆，所述电缆的中心处设置有电源芯，电源芯的外侧均匀设置五根主动力芯和一根光纤芯，主动力芯和光纤芯的半径相等，主动力芯和光纤芯外侧从内至外依次设置有第一成缆绕包层、内护套、铠装层、绕包带层和外护套；主动力芯和内护套以及主动力芯、光纤芯和内护套围成的空隙内设置有填充部件；所述填充部件由内贴合段和2个外贴合段首尾连接而成，内贴合段贴合内护套内侧60°圆心角所对应的圆弧，外贴合段贴合主动力芯或光纤芯外侧120°圆心角所对应的圆弧，两个外贴合段之间设置有连接段，连接段和内贴合段之间设置有两根支撑段，两根支撑段组成“V”字形，“V”字形的支撑部件的上端与内贴合段相连，下端与支撑段相连。

进一步地，所述填充部件的材质为聚丙烯。

进一步地，所述光纤芯包括光纤、不锈钢管和第二成缆绕包层，光纤位于不锈钢管内，光纤和不锈钢管之间填充有阻水油膏，不锈钢管外侧设置有弹性护套。

进一步地，所述电源芯包括从内至外依次设置的第一阻水铜导体、第一绝缘层和第一护套。

进一步地，所述主动力芯包括从内至外依次设置的第二阻水铜导体、第二绝缘层和第二护套。

进一步地，所述内护套、第一护套和第二护套的材质均为线性低密度聚乙烯。

进一步地，所述第一绝缘层和第二绝缘层的材质均为交联聚乙烯。

进一步地，所述外护套选用聚氨酯护套。

进一步地，所述铠装层选用镀锌钢丝铠装层。

进一步地，所述铠装层的外侧还涂覆有沥青层。

本实用新型的海底动态电缆，其内部条充有新型的填充部件，能够成缆圆整，高生效效益的同时，使电缆具有优异性能。该电缆具有高稳定性，而且抗磨、防水、抗拉，能够完全满足环境对海洋工程用动态电缆的要求。

附图说明

图1为本实用新型的电缆横截面结构示意图；

图2为填充部件的横截面结构示意图；

上述图中：1-电源；11-第一阻水铜导体；12-第一绝缘层；13-第一护套；2-主动力芯；21- 第二阻水铜导体；22-第二绝缘层；23-第二护套；3-光纤芯；31-光纤；32-不锈钢管；33-第二成缆绕包层；4-填充部件；41-内贴合段；42-外贴合段；43-连接段；44-支撑段；5-第一成缆绕包层；6-内护套；61-内层；62-支撑杆；63-外层；7-铠装层；8-绕包带层；9-外护套。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的海底动态电缆，其具体结构如图1所示，电缆的中心处设置有电源芯1，电源芯1的外侧均匀设置五根主动力芯2和一根光纤芯3，主动力芯2和光纤芯3的半径相等，主动力芯2和光纤芯3外侧从内至外依次设置有第一成缆绕包层5、内护套6、铠装层7、绕包带层8和外护套9；主动力芯2和内护套6以及主动力芯2、光纤芯3和内护套6围成的空隙内设置有填充部件4；填充部件4由内贴合段41和2个外贴合段42首尾连接而成，内贴合段41贴合内护套6内侧60°圆心角所对应的圆弧，外贴合段42贴合主动力芯2或光纤芯3外侧120°圆心角所对应的圆弧，两个外贴合段42之间设置有连接段43，连接段43和内贴合段41之间设置有两根支撑段44，两根支撑段44组成“V”字形，“V”字形的支撑段44的上端与内贴合段41相连，下端与支撑段44相连。填充部件4的材质为聚丙烯。

填充部件4内贴合段41贴合内护套6内侧60°圆心角所对应的圆弧，外贴合段42贴合主动力芯2或光纤芯3外侧120°圆心角所对应的圆弧，这样的设计能够紧密贴合内护套6、主动力芯2和光纤芯3，可以有效保护内部单元不受机械损伤。连接段43和支撑段44的设计则能够提供足够的支撑力，并对外界压力有效缓冲，完全能满足海底电缆使用要求。并且，填充部件4的设计能够节省材料，并且易于电缆的生产和使用过程中的散热，提高生产效率。

光纤芯3包括光纤31、不锈钢管32和第二成缆绕包层33，光纤31位于不锈钢管32内，光纤31和不锈钢管32之间填充有阻水油膏，不锈钢管32外侧设置有弹性护套33。电源芯1 包括从内至外依次设置的第一阻水铜导体11、第一绝缘层12和第一护套13。主动力芯2包括从内至外依次设置的第二阻水铜导体21、第二绝缘层22和第二护套23。其中内护套6、第一护套13和第二护套23的材质均为线性低密度聚乙烯。线性低密度聚乙烯具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能，能够对主动力芯2和电源芯1起到有效的保护。第一绝缘层12和第二绝缘层22的材质均为交联聚乙烯。交联聚乙烯具有很强的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能，而且耐温等级高，非常适合做海底电缆的绝缘层。

外护套9选用聚氨酯护套，聚氨酯耐磨性能好，机械强度大，弹性好，具有优良的复原性，可用于动态接缝，低温柔性好，耐候性好，使用寿命长达15～20年，能够对电缆进行有效的保护。

铠装层7选用镀锌钢丝铠装层，抗腐蚀性强，韧性好，抗拉强度高，铠装层7的外侧还涂覆有沥青层，进一步增加了防腐性能。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种海底动态电缆，其特征在于：所述电缆的中心处设置有电源芯(1)，电源芯(1)的外侧均匀设置五根主动力芯(2)和一根光纤芯(3)，主动力芯(2)和光纤芯(3)的半径相等，主动力芯(2)和光纤芯(3)外侧从内至外依次设置有第一成缆绕包层(5)、内护套(6)、铠装层(7)、绕包带层(8)和外护套(9)；主动力芯(2)和内护套(6)以及主动力芯(2)、光纤芯(3)和内护套(6)围成的空隙内设置有填充部件(4)；所述填充部件(4)由内贴合段(41)和2个外贴合段(42)首尾连接而成，内贴合段(41)贴合内护套(6)内侧60°圆心角所对应的圆弧，外贴合段(42)贴合主动力芯(2)或光纤芯(3)外侧120°圆心角所对应的圆弧，两个外贴合段(42)之间设置有连接段(43)，连接段(43)和内贴合段(41)之间设置有两根支撑段(44)，两根支撑段(44)组成“V”字形，“V”字形的支撑段(44)的上端与内贴合段(41)相连，下端与支撑段(44)相连。

2.根据权利要求1所述的海底动态电缆，其特征在于：所述填充部件(4)的材质为聚丙烯。

3.根据权利要求1所述的海底动态电缆，其特征在于：所述光纤芯(3)包括光纤(31)、不锈钢管(32)和第二成缆绕包层(33)，光纤(31)位于不锈钢管(32)内，光纤(31)和不锈钢管(32)之间填充有阻水油膏。

4.根据权利要求1所述的海底动态电缆，其特征在于：所述电源芯(1)包括从内至外依次设置的第一阻水铜导体(11)、第一绝缘层(12)和第一护套(13)。

5.根据权利要求4所述的海底动态电缆，其特征在于：所述主动力芯(2)包括从内至外依次设置的第二阻水铜导体(21)、第二绝缘层(22)和第二护套(23)。

6.根据权利要求4所述的海底动态电缆，其特征在于：所述内护套(6)、第一护套(13)和第二护套(23)的材质均为线性低密度聚乙烯。

7.根据权利要求4所述的海底动态电缆，其特征在于：所述第一绝缘层(12)和第二绝缘层(22)的材质均为交联聚乙烯。

8.根据权利要求1所述的海底动态电缆，其特征在于：所述外护套(9)选用聚氨酯护套。

9.根据权利要求1所述的海底动态电缆，其特征在于：所述铠装层(7)选用镀锌钢丝铠装层。

10.根据权利要求1所述的海底动态电缆，其特征在于：所述铠装层(7)的外侧还涂覆有沥青层。