CN207381132U - 海底光纤复合电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海底电缆技术领域,具体涉及一种海底光纤复合电缆，包括从内至外依次设置的阻水导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导体阻水层、铅套、聚乙烯护套、绕包层填充条层、铠装层和外披层；填充条层包括填充条、光纤单元和支撑钢丝，所述填充条包括内层和外层，内层和外层之间通过支撑部件连接，若干组围绕内层均匀设置，一组支撑部件由两根支撑杆组成，两根支撑杆组成倒“V”字形，倒“V”字形的支撑部件的上端与外层的内表面相连，下端与内层的外表面相连。本实用新型提供一种具有防水、耐腐蚀、大长度、高机械性能和高可靠性海底光纤复合电缆。

Description

海底光纤复合电缆

技术领域

本实用新型涉及海底电缆技术领域,具体涉及一种海底光纤复合电缆。

背景技术

随着中国经济的迅速增长，能源的匮乏成为制约中国可持续发展的重要因素。面对陆地资源短缺的压力，人类又把目光转向海洋，提出了“重返海洋”、“21世纪是海洋世纪”的说法。我国是一个海洋大国，拥有18000多公里的海岸线，沿海分布着6000多个岛屿，浅海大陆架蕴含着丰富的油田和天然气，且中国的沿海又是经济发达区域，沿海岛屿的开发、海洋石油的开发，海底电缆及光电复合型电缆的需求量将越来越大，随着岛屿用电量的增加，大型海洋油田，特别是海洋大型风电场的开发，要求输电电压不断提高，110KV、220KV海底电缆或海底光纤复合电缆对促进我国海洋开发具有积极的促进作用。

光电复合型海底电缆穿越河流、湖泊及海洋，应适合不同的海底环境和海域特点，必须满足海洋的物理特性以及海底敷设的要求，具有防水、耐腐蚀、大长度、高机械性能和高可靠性的特点。高压超高压海底光纤复合电缆除上述要求外，光单元结构设计、光单元保护、电缆与光缆的合理组合，也是重点要研究的内容。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有防水、耐腐蚀、大长度、高机械性能和高可靠性海底光纤复合电缆。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：海底光纤复合电缆，包括从内至外依次设置的阻水导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导体阻水层、铅套、聚乙烯护套、绕包层填充条层、铠装层和外披层；填充条层包括填充条、光纤单元和支撑钢丝，所述填充条包括内层和外层，内层和外层之间通过支撑部件连接，若干组支撑部件围绕内层均匀设置，一组支撑部件由两根支撑杆组成，两根支撑杆组成倒“V”字形，倒“V”字形的支撑部件的上端与外层的内表面相连，下端与内层的外表面相连；两个光纤单元对称设置在填充条层内，光纤单元的两侧分别设置有支撑钢丝，所述光纤单元包括光纤、松套管、加强件和外护套，光纤位于松套管内，光纤之间以及光纤和松套管之间填充有填充膏，加强件对称设置在松套管的两侧，松套管和加强件通过外护套包裹在一起。

进一步地，所述填充条采用弹性材料制成。

进一步地，所述光纤单元的两侧分别设置有两根支撑钢丝，光纤单元和支撑钢丝之间设置有填充条。

进一步地，所述阻水导体是由铜线绞合而成，各层铜线之间纵包有阻水膨胀带。

进一步地，所述导体屏蔽层由绕包半导电带和挤包半导电层组成。

进一步地，所述绝缘层采用超净可交联聚乙烯料。

进一步地，所述绝缘屏蔽层采用超光滑可交联型半导体屏蔽料。

进一步地，所述半导体阻水层采用半导体阻水膨胀带。

进一步地，所述铠装层为采用6mm的不锈钢丝进行铠装，铠装层外涂覆有沥青层。

进一步地，所述外披层为浸渍绳。

本实用新型的海底光纤复合电缆，具有防水、耐腐蚀、大长度、高机械性能和高可靠性，并设置了电缆和光缆的合理组合，能够适合不同的海底环境和海域特点，满足海洋的物理特性以及海底敷设的要求。

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为填充条的结构示意图；

图3为光纤单元的结构示意图；

上述图中：1-阻水导体；2-导体屏蔽层；3-绝缘层；4-绝缘屏蔽层；5-半导体阻水层；6- 铅套；7-聚乙烯护套；8-绕包层；9-填充条层；91-填充条；911-内层；912-支撑杆；913-外层； 92-光纤单元；921-光纤；922-松套管；923-加强件；924-外护套；93-支撑钢丝；10-铠装层； 11-外披层。

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。

海底电缆穿越河流、湖泊及海洋，适应于不同的海底环境和海域特点，必须满足海洋的物理特性以及海底敷设的要求，具有防水、耐腐蚀、大长度、高机械性能和高可靠性的特点。高压超高压海底光纤复合电缆还对光纤单元(光缆)的结构，及布放位置提出了更高的要求。

为此本实用新型提供了一种海底光纤复合电缆，其结构如图1所示，包括从内至外依次设置的阻水导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、半导体阻水层5、铅套6、聚乙烯护套7、绕包层8填充条层9、铠装层10和外披层11。

本实用新型的海底光纤复合电缆，电缆的耐腐蚀采取了多重防腐措施，耐腐蚀的聚乙烯护套将铅护套隔离，保证铅套不被腐蚀，选用设置有耐海水腐蚀镀层的铠装钢丝，并用防腐电缆沥青进一步对电缆和钢丝进行防腐保护，使电缆具有较高的防腐性能。电气可靠性由优良的绝缘材料和屏蔽材料来保证。光纤采用不锈钢套管保护，选择合适的余长，填充抑制氢损的阻水型油膏，使光单元具备径向和纵向阻水功能的同时，可以有效地抑制光纤氢损的发生，进而提高光纤的使用寿命及传输性能。

其中，阻水导体1是由铜线绞合而成，各层铜线之间纵包有阻水膨胀带。导体采用圆形紧压阻水导体结构，所用铜线采用符合GB/T3953规定的TR型圆铜线。导体绞合时，在导体绞合的各层次间采用纵包的形式添加阻水膨胀带，利用导体绞合时的“剪切”，同时通过模具紧压，使阻水材料嵌入到绞合缝隙中，实现导体的纵向阻水。

导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4共同组成绝缘线芯，导体屏蔽层2由绕包半导电带和挤包半导电层组成。绝缘层3采用超净可交联聚乙烯料，绝缘屏蔽层4采用超光滑可交联型半导体屏蔽料，由优良的绝缘材料和屏蔽材料来保证电缆的电气可靠性。

绝缘线芯外绕包半导体阻水层5，采用半导体阻水膨胀带，挤包铅套6形成一个全封闭阻水结构，采用遇水膨胀材料实现电缆的纵向阻水，采用封闭的金属铅护套保证电缆的径向阻水，以实现电缆的纵向及径向阻水功能，保证了电缆的防水要求，使电缆可以在水中安全可靠地运行。

铅套6外挤包聚乙烯护套7，挤出时铅套6表面涂覆沥青防腐层，加强防腐效果。

其中，填充条层9包括填充条91、光纤单元92和支撑钢丝93，光纤单元92设置两个，对称设置在填充条层9内。光纤单元92的两侧分别设置有两根支撑钢丝93，光纤单元92和支撑钢丝93之间设置有填充条91。支撑钢丝93的设置能够有效防止光纤被挤压、变形，支撑钢丝93和光纤单元92之间设置填充条91进行隔离保护，在钢丝93和光纤单元之间设置一个缓冲带，防止钢丝因滑动而挤伤光缆。

其中，填充条91采用弹性材料制成。填充条91的具体结构，结构如图2所示，填充条91包括内层911和外层913，内层911和外层913之间通过支撑部件912连接，若干组支撑部件912围绕内层911均匀设置，一组支撑部件912由两根支撑杆组成，两根支撑杆组成倒“V”字形，倒“V”字形的支撑部件912的上端与外层913的内表面相连，下端与内层911 的外表面相连。本实用新型的光单元放置在铠装钢丝和电缆线芯之间，填充条91的这种结构能够有效缓冲作用力，有效保护光单元，并且能够使得海底电缆具有高机械性能，能够适应复杂多变的海底情况。

其中，光纤单元92的具体结构，如图3所示，所述光纤单元92包括光纤921、松套管922、加强件923和外护套924，光纤921位于松套管922内，光纤921之间以及光纤921和松套管922之间填充有阻水纤膏，加强件923对称设置在松套管922的两侧，松套管922和加强件923通过外护套924包裹在一起。这种结构的光单元本身即设置有加强件，抗拉性能强，可适用于对电缆的长度要求较低，但是对电缆及其中光纤有较强机械性能的海域使用。

铠装层10为采用6mm的不锈钢丝进行铠装，铠装同时涂覆沥青以增强钢丝的防腐性能。

外披层11为浸渍绳，是在铠装层外缠绕的一层沥青浸渍聚丙烯绳，作为电铠装层提供一种物理保护，保护铠装层和电缆在生产、运输、敷设过程中不被磨损、碰伤，在海底也是电缆的防腐层。

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.海底光纤复合电缆，包括从内至外依次设置的阻水导体(1)、导体屏蔽层(2)、绝缘层(3)、绝缘屏蔽层(4)、半导体阻水层(5)、铅套(6)、聚乙烯护套(7)、绕包层(8)、填充条层(9)、铠装层(10)和外披层(11)；其特征在于：填充条层(9)包括填充条(91)、光纤单元(92)和支撑钢丝(93)，所述填充条(91)包括内层(911)和外层(913)，内层(911)和外层(913)之间通过支撑部件(912)连接，若干组支撑部件(912)围绕内层(911)均匀设置，一组支撑部件(912)由两根支撑杆组成，两根支撑杆组成倒“V”字形，倒“V”字形的支撑部件(912)的上端与外层(913)的内表面相连，下端与内层(911)的外表面相连；两个光纤单元(92)对称设置在填充条层(9)内，光纤单元(92)的两侧分别设置有支撑钢丝(93)，所述光纤单元(92)包括光纤(921)、松套管(922)、加强件(923)和外护套(924)，光纤(921)位于松套管(922)内，光纤(921)之间以及光纤(921)和松套管(922)之间填充有阻水纤膏，加强件(923)对称设置在松套管(922)的两侧，松套管(922)和加强件(923)通过外护套(924)包裹在一起。

2.根据权利要求1所述的海底光纤复合电缆，其特征在于：所述填充条(91)采用弹性材料制成。

3.根据权利要求1所述的海底光纤复合电缆，其特征在于：所述光纤单元(92)的两侧分别设置有两根支撑钢丝(93)，光纤单元(92)和支撑钢丝(93)之间设置有填充条(91)。

4.根据权利要求1所述的海底光纤复合电缆，其特征在于：所述阻水导体(1)是由铜线绞合而成，各层铜线之间纵包有阻水膨胀带。

5.根据权利要求1所述的海底光纤复合电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层(2)由绕包半导电带和挤包半导电层组成。

6.根据权利要求1所述的海底光纤复合电缆，其特征在于：所述绝缘层(3)采用超净可交联聚乙烯料。

7.根据权利要求1所述的海底光纤复合电缆，其特征在于：所述绝缘屏蔽层(4)采用超光滑可交联型半导体屏蔽料。

8.根据权利要求1所述的海底光纤复合电缆，其特征在于：所述半导体阻水层(5)采用半导体阻水膨胀带。

9.根据权利要求1所述的海底光纤复合电缆，其特征在于：所述铠装层(10)为采用6mm的不锈钢丝进行铠装，铠装层(10)外涂覆有沥青层。

10.根据权利要求1所述的海底光纤复合电缆，其特征在于：所述外披层(11)为浸渍绳。