CN214956075U - 集束海底输电电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集束海底输电电缆，包括多个输电电缆单元和光纤测温单元，所有输电电缆单元绞合成缆，在绞合成缆的输电电缆单元和光纤测温单元之间填充有第一间隙填充材料，且在第一间隙填充材料外部由内向外依次包覆有外阻水带层、铠装垫层、金属铠装层和外保护层；每个输电电缆单元包括多根绞合成缆的单芯电缆，在多根单芯电缆之间填充有第二间隙填充材料，且在第二间隙填充材料外部由内向外依次包覆有金属屏蔽层和外护套层；每根单芯电缆包括金属导体，在金属导体的外部由内向外依次包覆有导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、内阻水带层和内护套层，绝缘层采用非金属材料制成。

Description

集束海底输电电缆

技术领域

本实用新型属于海底电力电缆技术领域，尤其涉及一种集束海底输电电缆。

背景技术

随着我国清洁能源利用的不断发展，具有较高利用率的海上风电日益成为清洁能源的主力。如何将远离陆地的海上风机产生的电能输送到陆地成为海上风电发展的关键问题之一。现阶段通过海底电缆输送是解决这一问题的有效手段，但对于日益减少的海底通道，常规的单芯或者三芯海缆已不能满足需求。在当海缆数目增加的同时，海上施工次数也会随之增加，这会使得后期的运维变得复杂，同时加大成本。如果能在一根海底电缆中集成多个输电电缆单元，这样就可以在有限的海底通道中输送更多的电能，也有利于减少后期施工和维护成本。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种可以充分利用海底输电通道的集束海底输电电缆。

本实用新型提供了一种集束海底输电电缆，包括多个输电电缆单元和光纤测温单元，所有输电电缆单元绞合成缆，在绞合成缆的输电电缆单元和光纤测温单元之间填充有第一间隙填充材料，且在所述第一间隙填充材料外部由内向外依次包覆有外阻水带层、铠装垫层、金属铠装层和外保护层；每个输电电缆单元包括多根绞合成缆的单芯电缆，在所述多根单芯电缆之间填充有第二间隙填充材料，且在所述第二间隙填充材料外部由内向外依次包覆有金属屏蔽层和外护套层；每根单芯电缆包括金属导体，在所述金属导体的外部由内向外依次包覆有导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、内阻水带层和内护套层，所述绝缘层采用非金属材料制成；每个光纤测温单元包括光纤，在所述光纤的外部由内向外依次包覆有光纤铠装、编织层和光纤护套。

优选地，所述输电电缆单元的数量为4～8个。

优选地，所述外阻水带层和内阻水带层为半导电阻水膨胀带。

优选地，所述金属铠装层为镀锌钢丝或铜丝。

优选地，所述外保护层为聚丙烯编织物与防腐沥青的混合物。

优选地，所述输电电缆单元的金属屏蔽层为紫铜、黄铜或者镀锌铜带制成的金属带。

优选地，所述输电电缆单元内设有光纤测温线芯。

优选地，所述单芯电缆的绝缘层采用抗水树交联聚乙烯制成。

优选地，所述光纤测温单元的编织层为不锈钢钢丝。

本实用新型专利的有益效果是：集束海底输电电缆中的多个输电电缆单元可以分别将不同的海上风力发电机输出的电能输送到海上升压变电站或者陆上升压变电站，不但解决了海上风电向陆地输送问题，还实现了使用一根海底电缆同时输送多个海上风力发电机产生的电能，减少了海缆数量，节约了有限的海底输送通道并降低了敷设成本。通过增加阻水带、使用非金属材料制作绝缘层，在提升了海缆的防水性的同时降低了海缆的重量，有助于进一步控制成本，提升工作效率。

附图说明

图1是本实用新型集束海底输电电缆的结构示意图；

图2是输电电缆单元的结构示意图；

图3是单芯电缆的结构示意图；

图4是光纤测温单元的结构示意图。

元件标号说明：

1 输电电缆单元

11 单芯电缆

111 金属导体

112 导体屏蔽层

113 绝缘层

114 绝缘屏蔽层

115 内阻水带层

116 内护套层

12 第二间隙填充材料

13 金属屏蔽层

14 外护套层

2 第一间隙填充材料

3 外阻水带层

4 铠装垫层

5 金属铠装层

6 外保护层

7 光纤测温单元

71 光纤

72 光纤铠装

73 编织层

74 光纤护套

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种集束海底输电电缆，该电缆包括多个输电电缆单元1 和光纤测温单元7，所有输电电缆单元1绞合成缆，在绞合成缆的输电电缆单元1和光纤测温单元7之间填充有第一间隙填充材料2，且在第一间隙填充材料2外部由内向外依次包覆有外阻水带层3、铠装垫层4、金属铠装层5和外保护层6。

在具体实施中，输电电缆单元1的数量为4～8个，每个输电电缆单元1内包括三根单芯电缆11，本领域技术人员可以根据需要调整输电电缆单元1和单芯电缆的数量。第一间隙填充材料2为耐海水腐蚀且具有阻水特性的预制材料，可采用聚丙烯材料。外阻水带层3为半导电阻水膨胀带，可有效防止海水进入输电电缆单元1。铠装垫层4为耐海水聚合物，金属铠装层5为耐海水腐蚀的镀锌钢丝或者铜丝，外保护层6为耐海水侵蚀的聚丙烯编织物与防腐沥青的混合物。铠装垫层4、金属铠装层5和外保护层6可以有效防止海底输电电缆受到外部破坏，确保海缆正常输电运行。优选地，在输电电缆单元1内还设有光纤测温线芯。

如图2所示，在每个输电电缆单元1中，绞合成缆的三根单芯电缆11之间填充有第二间隙填充材料12，且在第二间隙填充材料12外部由内向外依次包覆有金属屏蔽层13和外护套层14。第二间隙填充材料12为耐海水且具有阻水特性的化合物，可采用聚丙烯材料。金属屏蔽层13为紫铜、黄铜或者镀锌铜带制成的金属带。外护套层14为具有绝缘防水特性的聚合物。

如图3所示，每根单芯电缆11包括金属导体111，在金属导体111的外部由内向外依次包覆有导体屏蔽层112、绝缘层113、绝缘屏蔽层114、内阻水带层115和内护套层116。金属导体111为铜材。导体屏蔽层112和绝缘屏蔽层114为可交联屏蔽料。为了减少污染和降低海底输电电缆的重量，绝缘层113不再采用金属材料如金属铅护套，而是改用非金属材料如抗水树交联聚乙烯等轻质塑料材料来抑制海水的影响。内阻水带层115为半导电阻水膨胀带，用于防止海水进一步渗入单芯电缆11中。内护套116为具有绝缘防水特性的聚合物。

如图4所示，光纤测温单元7的数量与输电电缆单元1的数量相同，并分别设置在相邻两个输电电缆单元1之间，可有效监测每个输电电缆单元1的载流情况。每个光纤测温单元7包括光纤71，在光纤71的外部由内向外依次包覆有光纤铠装72、编织层73和光纤护套74。光纤铠装72为螺线管铠装，编织层73为不锈钢钢丝，光纤护套74为聚乙烯材料。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种集束海底输电电缆，其特征在于，包括多个输电电缆单元(1)和光纤测温单元(7)，所有输电电缆单元(1)绞合成缆，在绞合成缆的输电电缆单元(1)和光纤测温单元(7)之间填充有第一间隙填充材料(2)，且在所述第一间隙填充材料(2)外部由内向外依次包覆有外阻水带层(3)、铠装垫层(4)、金属铠装层(5)和外保护层(6)；

每个输电电缆单元(1)包括多根绞合成缆的单芯电缆(11)，在所述多根单芯电缆(11)之间填充有第二间隙填充材料(12)，且在所述第二间隙填充材料(12)外部由内向外依次包覆有金属屏蔽层(13)和外护套层(14)；

每根单芯电缆(11)包括金属导体(111)，在所述金属导体(111)的外部由内向外依次包覆有导体屏蔽层(112)、绝缘层(113)、绝缘屏蔽层(114)、内阻水带层(115)和内护套层(116)，所述绝缘层(113)采用非金属材料制成；

每个光纤测温单元(7)包括光纤(71)，在所述光纤(71)的外部由内向外依次包覆有光纤铠装(72)、编织层(73)和光纤护套(74)。

2.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述输电电缆单元(1)的数量为4～8个。

3.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述外阻水带层(3)和内阻水带层(115)为半导电阻水膨胀带。

4.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述金属铠装层(5)为镀锌钢丝或铜丝。

5.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述输电电缆单元(1)的金属屏蔽层(13)为紫铜、黄铜或者镀锌铜带制成的金属带。

6.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述输电电缆单元(1)内设有光纤测温线芯。

7.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述单芯电缆(11)的绝缘层(113)采用抗水树交联聚乙烯制成。

8.根据权利要求1所述的集束海底输电电缆，其特征在于，所述光纤测温单元(7)的编织层(73)为不锈钢钢丝。

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