CN218384562U - 一种海上风电用无铠装海底电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上风电用无铠装海底电缆，包括外护套以及在外护套内呈圆周排布的三个缆芯，所述外护套与缆芯之间设有填充单元，所述填充单元与缆芯之间设有多个加强单元，每一所述加强单元包括多根钢丝绳。本实用新型提供一种海上风电用无铠装海底电缆，直接在填充单元与缆芯之间设置加强单元，通过加强单元提供海底电缆敷设和运行过程中的张力，并且取消了铠装的结构，可大幅减小海底电缆重量，整体重量可减轻15％‑30％，并且钢丝绳结构的加强单元，更有利于海底电缆维修，在维修时，外部防护部分仅需制作钢丝绳接头，恢复外护套，无需安装另外的保护壳体，节省了大量抢修时间。

Description

一种海上风电用无铠装海底电缆

技术领域

本实用新型涉及海底电缆技术领域，特别涉及一种海上风电用无铠装海底电缆。

背景技术

随着海岛开发战略和海上可再生能源发电的快速发展，尤其是海上风力发电的迅速扩张，对海底电缆需求越来越大，海底电缆起着信息或者能量传递巨大作用。

现有的海上风电用海底电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，但对于海底电缆结构而言，金属铠装层重量一般可占海底电缆整体重量的20-40％，是海底电缆重量的主要来源。具有这种铠装形式的海底电缆重量较大，给海底电缆的运输和敷设造成很大困难。并且目前海上风电用海底电缆主要采用埋设工艺，埋在海床下3米左右，登陆平台时穿过专用管路到达接线箱，因此海底电缆外部环境已经得到了很好的保护，并不需要传统外部的钢丝铠装提供额外保护。因此需要对海底电缆的结构进行优化。

实用新型内容

针对现有技术的不足和缺陷，提供一种海上风电用无铠装海底电缆，能够提供海底电缆敷设和运行过程中的张力，并且大幅减小海底电缆重量。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案。

一种海上风电用无铠装海底电缆，包括外护套以及在外护套内呈圆周排布的三个缆芯，所述外护套与缆芯之间设有填充单元，所述填充单元与缆芯之间设有多个加强单元，每一所述加强单元包括多根钢丝绳。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的海底电缆结构，采用埋设工艺进行敷设，埋在海床下3米左右，登陆平台时穿过专用管路到达接线箱，海底电缆外部环境已经得到了很好的保护，因此海底电缆可以直接在填充单元与缆芯之间设置加强单元，通过加强单元提供海底电缆敷设和运行过程中的张力，并且取消了铠装的结构，可大幅减小海底电缆重量，整体重量可减轻15％-30％，并且钢丝绳结构的加强单元，更有利于海底电缆维修，在维修时，外部防护部分仅需制作钢丝绳接头，恢复外护套，无需安装另外的保护壳体，节省了大量抢修时间。

作为本实用新型的一种改进，所述钢丝绳的外周通过挤包形成有内护套。通过上述改进，防止钢丝绳在海水环境中腐蚀，同时起到隔离作用，防止钢丝绳与海底电缆其他单元的摩擦。

作为本实用新型的一种改进，所述填充单元呈中空设置。通过上述改进，能够减少海底电缆的重量。

作为本实用新型的一种改进，所述填充单元的截面整体呈扇形，所述填充单元的一侧面向内凹陷形成用于与缆芯相贴合的第一弧形包裹部，所述填充单元的另一侧面向内凹陷形成用于与缆芯相贴合的第二弧形包裹部，所述填充单元的外弧面与外护套相贴合。通过上述改进，能够保证海底电缆整体的圆整度。

作为本实用新型的一种改进，所述填充单元的空腔内形成有位于第一弧形包裹部与外弧面之间的第一支撑部、位于第二弧形包裹部与外弧面之间的第二支撑部。通过上述改进，有效提高填充结构的刚度。

作为本实用新型的一种改进，所述第一支撑部和第二支撑部分别包括两个呈倾斜设置的支撑臂。通过上述改进，有效提高海底电缆的抗侧压能力。同时倾斜设置的支撑臂结构最大限度地利用结构材料，在满足填充强度的同时，减少了填充材料用量。

作为本实用新型的一种改进，所述第一弧形包裹部和第二弧形包裹部的连接处向内凹陷形成有用于容纳加强单元的安装口。通过上述改进，能够将加强单元进行定位。

作为本实用新型的一种改进，所述填充单元的空腔内形成有位于安装口与外弧面之间的第三支撑部。

作为本实用新型的一种改进，第三支撑部的截面整体呈圆形。

作为本实用新型的一种改进，所述填充单元与缆芯之间设有光缆。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的填充单元结构示意图。

图3是本实用新型的另一实施例中整体结构示意图。

图中，1、缆芯；2、外护套；3、加强单元；31、钢丝绳；32、内护套；4、填充单元；41、第一弧形包裹部；42、第二弧形包裹部；43、安装口；44、第一支撑部；45、第二支撑部；46、第三支撑部；5、光缆。

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至图2所示的一种海上风电用无铠装海底电缆，包括外护套2以及在外护套2内呈圆周排布的三个缆芯1，所述外护套2与缆芯1之间设有填充单元4，所述外护套2与缆芯1之间设有填充单元4，所述填充单元4与缆芯1之间设有多个加强单元3，每一加强单元3包括多根钢丝绳31，并且多根钢丝绳31的外周挤包形成有内护套32。

外护套2采用耐老化耐磨HDPE材质，为海底电缆在敷设和运行过程中提供保护。避免了原有结构由于磨损或老化，出现PP绳断裂、钢丝裸露的情况。在海底电缆距离较长时，外护套2可采用半导电材料，降低海底电缆的感应电压。

填充单元4的钢丝绳31的材质采用高碳钢丝，抗拉强度大于等于1500Mpa，而不影响缆的弯曲刚度，从而大幅减小海底电缆重量。所述钢丝绳31的外周挤包形成有PE内护套32。防止钢丝绳31在海水环境中腐蚀，同时起到隔离作用，防止钢丝绳31与海底电缆其他单元的摩擦。

所述填充单元4呈中空设置，能够进一步减少海底电缆的重量。具体而言，所述填充单元4的截面整体呈扇形，所述填充单元4的一侧面向内凹陷形成用于与缆芯1相贴合的第一弧形包裹部41，所述填充单元4的另一侧面向内凹陷形成用于与缆芯1相贴合的第二弧形包裹部42，根据缆芯1的尺寸大小，设置第一弧形包裹部41和第二弧形包裹部42的尺寸，使得第一弧形包裹部41和第二弧形包裹部42能够与缆芯1的外周之间完全贴合。所述填充单元4的外弧面与外护套2相贴合。能够保证海底电缆整体的圆整度。

所述填充单元4的空腔内形成有位于第一弧形包裹部41与外弧面之间的第一支撑部44、位于第二弧形包裹部42与外弧面之间的第二支撑部45。所述第一支撑部44和第二支撑部45分别包括两个呈倾斜设置的支撑臂。两个支撑臂之间形成有呈锐角的夹角，通过倾斜设置的支撑臂，填充单元4的外侧受到的侧压力传递到填充单元4的内侧与缆芯1的接触面，有效提高海底电缆抗侧压能力。同时倾斜设置的支撑臂最大限度地利用结构材料，在满足填充结构整体强度的同时，减少了填充材料用量。不仅降低了海底电缆材料成本，同时降低了海底电缆整体重量。这有利于提高敷设船的装缆长度，降低敷设费用。

所述第一弧形包裹部41和第二弧形包裹部42的连接处向内凹陷形成有用于容纳加强单元3的安装口43。能够将加强单元3进行定位。并且所述填充单元4的空腔内形成有位于安装口43与外弧面之间的第三支撑部46。第三支撑部46的截面整体呈圆形，能够有效提高海底电缆抗压能力。

参见图3所示，在本申请的另一实施例中在满足张力需求的基础上，在一个加强单元3的位置上，可替换为光缆5，用于海底电缆的监测和通信。

本实用新型的海底电缆结构，采用埋设工艺进行敷设，埋在海床下3米左右，登陆平台时穿过专用管路到达接线箱，海底电缆外部环境已经得到了很好的保护，因此海底电缆可以直接在填充单元4与缆芯1之间设置加强单元3，通过加强单元3提供海底电缆敷设和运行过程中的张力，取消了铠装的结构，可大幅减小海底电缆重量，整体重量可减轻15％-30％，同时采用空心设置的填充单元4，进一步减少海底电缆的重量，并且钢丝绳31结构的加强单元3，更有利于海底电缆维修，在维修时，外部防护部分仅需制作钢丝绳31接头，恢复外护套2，无需安装另外的保护壳体，节省了大量抢修时间。

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 (10)

1.一种海上风电用无铠装海底电缆，包括外护套以及在外护套内呈圆周排布的三个缆芯，其特征在于：所述外护套与缆芯之间设有填充单元，所述填充单元与缆芯之间设有多个加强单元，每一所述加强单元包括多根钢丝绳。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电用无铠装海底电缆，其特征在于：所述钢丝绳的外周挤包形成有内护套。

3.根据权利要求1所述的一种海上风电用无铠装海底电缆，其特征在于：所述填充单元呈中空设置。

4.根据权利要求3所述的一种海上风电用无铠装海底电缆，其特征在于：所述填充单元的截面整体呈扇形，所述填充单元的一侧面向内凹陷形成用于与缆芯相贴合的第一弧形包裹部，所述填充单元的另一侧面向内凹陷形成用于与缆芯相贴合的第二弧形包裹部，所述填充单元的外弧面与外护套相贴合。

5.根据权利要求4所述的一种海上风电用无铠装海底电缆，其特征在于：所述填充单元的空腔内形成有位于第一弧形包裹部与外弧面之间的第一支撑部、位于第二弧形包裹部与外弧面之间的第二支撑部。

6.根据权利要求5所述的一种海上风电用无铠装海底电缆，其特征在于：所述第一支撑部和第二支撑部分别包括两个呈倾斜设置的支撑臂。

7.根据权利要求4所述的一种海上风电用无铠装海底电缆，其特征在于：所述第一弧形包裹部和第二弧形包裹部的连接处向内凹陷形成有用于容纳加强单元的安装口。

8.根据权利要求7所述的一种海上风电用无铠装海底电缆，其特征在于：所述填充单元的空腔内形成有位于安装口与外弧面之间的第三支撑部。

9.根据权利要求8所述的一种海上风电用无铠装海底电缆，其特征在于：所述第三支撑部的截面整体呈圆形。

10.根据权利要求1所述的一种海上风电用无铠装海底电缆，其特征在于：所述填充单元与缆芯之间设有光缆。

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