CN217767875U - 一种具有新型铠装结构的海底电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有新型铠装结构的海底电缆，包括至少一个线芯和依次设置于线芯外的包带层、内衬层、铠装层和外护套，所述包带层与线芯之间的间隙处设有填充单元，所述填充单元内设有光纤单元，所述铠装层包括间隔分布于内衬层外周的非金属填充单元和金属加强单元。本实用新型提供一种具有新型铠装结构的海底电缆，将铠装层设置为非金属填充单元和金属加强单元，在保证安全的前提下，实现了整体电缆轻量化，经济性，同时能够助于生产、转运过程中铠装的应力释放，从而降低鼓包的风险。

Description

一种具有新型铠装结构的海底电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，特别涉及一种具有新型铠装结构的海底电缆。

背景技术

近年来，随着海上风电以及海洋电力传输的迅速发展，带动了海底电缆的需求的日益增长。由于近海区域风场的日益饱和以及跨海洋、跨水域电力通信传输项目需求的增加，海底电缆也逐渐向大截面、高电压、大水深发展。现有交直流海缆结构一般采用金属丝铠装型式，如钢丝、铜丝等，具有较大的抗拉强度和弹性模量，但对于高压海缆结构，金属铠装层重量一般可占海缆整体重量的30～50％，在水深超过500m以上条件下，海缆从敷设船到几百米的水下之后会受到较大的水中张力作用，自重影响明显，同时海缆在放线过程中还会受到放线系统的夹紧作用，较大的海缆重量会增大放线系统对其的挤压力，不利于海缆的施工安装。因此，目前国内外水深达到1000m以上的高压海缆应用非常少，深海环境对海缆的铠装材料和结构型式提出了更高的挑战。

对于大水深海缆，为保证海缆的机械性能，现有铠装型式通常会采用多层反向金属丝绞合型式，若继续使用金属铠装结构，这样既导致了海缆重量增大，同时海缆敷设和运行时还会受到较大的海洋洋流和潮汐作用，在大水深中作用下引起较大弯曲，多层铠装金属丝易引起较大的弹性应力，产生“灯笼”起鼓现象；若采用密度更小的非金属铠装型式，非金属材料的强度又难以得到保证。

因此，为目前大水深条件下使用的海缆提供合适的铠装材料和结构型式成为亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足和缺陷，提供一种具有新型铠装结构的海底电缆，将铠装层设置为非金属填充单元和金属加强单元，在保证安全的前提下，实现了整体电缆轻量化，经济性，同时能够助于生产、转运过程中铠装的应力释放，从而降低鼓包的风险。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案。

一种具有新型铠装结构的海底电缆，包括至少一个线芯和依次设置于线芯外的包带层、内衬层、铠装层和外护套，所述包带层与线芯之间的间隙处设有填充单元，所述填充单元内设有光纤单元，所述铠装层包括间隔分布于内衬层外周的非金属填充单元和金属加强单元。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的电缆结构，通过设置铠装层，从而加强增加电缆结构整体刚度和整体抗拉强度，并且铠装层结构由非金属填充单元和金属加强单元组成，从而能够在保证安全的前提下，实现了整体电缆轻量化，经济性，同时能够助于生产、转运过程中铠装的应力释放，从而降低鼓包的风险，并且非金属填充单元和金属加强单元间隔分布，使得整体强度更好，受力更加均匀。

作为本实用新型的一种改进，所述非金属填充单元采用PE填充条绕包形成，所述金属加强单元采用钢丝绕包形成。通过上述改进，从而能既保证整体强度，又能降低成本。

作为本实用新型的一种改进，所述包带层采用涂胶布带绕包形成。

作为本实用新型的一种改进，所述内衬层采用PP绳绕包形成。

作为本实用新型的一种改进，所述线芯具有三个，三个线芯设置于中心处且呈等边三角形分布。

作为本实用新型的一种改进，每一所述线芯分别包括设置于中心处的导体和依次包覆于导体外周的内阻水层、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、中阻水层、金属屏蔽层、外阻水层、复合带、内护套。

作为本实用新型的一种改进，所述复合带为铝塑复合材料制成。

作为本实用新型的一种改进，所述绝缘层由抗树脂材料制成。

附图说明

图1是本实用新型的截面结构示意图。

图中，1、导体；2、内阻水层；3、内屏蔽层；4、绝缘层；5、外屏蔽层；6、中阻水层；7、金属屏蔽层；8、外阻水层；9、复合带；10、内护套；11、填充单元；12、包带层；13、内衬层；14、铠装层；15、外护套；16、光纤单元。

具体实施方式

结合附图对本实用新型进一步阐释。

参见图1所示的一种具有新型铠装结构的海底电缆，包括至少一个线芯和依次设置于线芯外的包带层12、内衬层13、铠装层14和外护套15，所述包带层12采用涂胶布带绕包形成。对线芯进行起到阻水作用，所述内衬层13采用PP绳绕包形成。用于将整体进行包覆，所述包带层12与线芯之间的间隙处设有填充单元11，能够更好地填充间隙，使得电缆的整体圆润度更好，所述填充单元11内设有光纤单元16，所述铠装层14包括间隔分布于内衬层13外周的非金属填充单元和金属加强单元，其中非金属填充单元采用PE填充条绕包形成，PE填充条具有重量轻、强度高、环保且稳定性能好的特点，而且成本较低，所述金属加强单元采用钢丝绕包形成。用于增加整体刚度和整体抗拉强度，通过采用非金属填充单元和金属加强单元共同构成铠装层14，从而能既保证整体强度，又能降低成本。

本实施例中，所述线芯具有三个，三个线芯设置于中心处且呈等边三角形分布。

每一所述线芯分别包括设置于中心处的导体1和依次包覆于导体1外周的内阻水层2、内屏蔽层3、绝缘层4、外屏蔽层5、中阻水层6、金属屏蔽层7、外阻水层8、复合带9、内护套10。其中，所述导体1用于传输电能，采用常规的铜导体1或者铝导体1等导体1材料或其他常见金属制成，可根据要求合理选择相应材料；内阻水层2对导体1起到阻水作用，内屏蔽层3用于屏蔽导体1产生的感应磁场；所述绝缘层4包覆于内屏蔽层3外，由抗树脂材料制成，用于将导体1的外周进行绝缘处理；所述外屏蔽层5包覆于绝缘层4外，用于进一步屏蔽导体1产生的感应磁场；内屏蔽层3和外屏蔽层5均采用半导电材料制成，起到均衡电场，避免局部放电，并起到阻水作用。中阻水层6包覆于外屏蔽层5外，起到阻水作用。金属屏蔽层7采用铜或铅等金属材料制成，防止感应磁场泄露，承载短路电流。所述外阻水层8包覆于金属屏蔽层7外，采用半导电材料制成，起到均衡电场，避免局部放电，并起到阻水作用，所述复合带9为铝塑复合材料制成。能够提供一定强度以及柔软性，在能够进行弯曲形变的同时，具备较强的韧性，不易损坏。所述内护套10包覆于复合带9外，用于将线芯整体进行包覆；采用耐低温内护层材料制成，具有绝缘性能，用于保护线芯整体。

本实用新型的电缆结构，通过设置铠装层14，从而加强增加电缆结构整体刚度和整体抗拉强度，并且铠装层14结构由非金属填充单元和金属加强单元组成，从而能够在保证安全的前提下，实现了整体电缆轻量化，经济性，同时能够助于生产、转运过程中铠装的应力释放，从而降低鼓包的风险，并且非金属填充单元和金属加强单元间隔分布，使得整体强度更好，受力更加均匀。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种具有新型铠装结构的海底电缆，其特征在于：包括至少一个线芯和依次设置于线芯外的包带层、内衬层、铠装层和外护套，所述包带层与线芯之间的间隙处设有填充单元，所述填充单元内设有光纤单元，所述铠装层包括间隔分布于内衬层外周的非金属填充单元和金属加强单元。

2.根据权利要求1所述的一种具有新型铠装结构的海底电缆，其特征在于：所述非金属填充单元采用PE填充条绕包形成，所述金属加强单元采用钢丝绕包形成。

3.根据权利要求1所述的一种具有新型铠装结构的海底电缆，其特征在于：所述包带层采用涂胶布带绕包形成。

4.根据权利要求1所述的一种具有新型铠装结构的海底电缆，其特征在于：所述内衬层采用PP绳绕包形成。

5.根据权利要求1所述的一种具有新型铠装结构的海底电缆，其特征在于：所述线芯具有三个，三个线芯设置于中心处且呈等边三角形分布。

6.根据权利要求1所述的一种具有新型铠装结构的海底电缆，其特征在于：每一所述线芯分别包括设置于中心处的导体和依次包覆于导体外周的内阻水层、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、中阻水层、金属屏蔽层、外阻水层、复合带、内护套。

7.根据权利要求6所述的一种具有新型铠装结构的海底电缆，其特征在于：所述复合带为铝塑复合材料制成。

8.根据权利要求6所述的一种具有新型铠装结构的海底电缆，其特征在于：所述绝缘层由抗树脂材料制成。

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