CN219642569U - 一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，属于电缆技术领域。技术方案是：阻水导体（1）外依次包覆导体屏蔽层（2）、聚丙烯绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、半导电阻水层一（5）、金属屏蔽层（6）、铜带（7）和半导电阻水层二（8），形成线芯；多根线芯形成缆芯，相邻线芯之间设有填充层（9）；缆芯外绕包成缆绕包带（10），成缆绕包带外纵包金属密封层，金属密封层外挤包护套层，护套层外绕包金属丝铠装层，金属丝铠装层外设有防腐层，防腐层外绕包外被层。本实用新型结构简单，重量轻，耐温等级和耐海水腐蚀性能高，载流量大，生产过程中不会产生对环境、人员有害的气体；电缆寿命终结时，绝缘材料可以直接回收利用，成本低。

Description

一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆

技术领域

本实用新型涉及一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，属于电缆技术领域。

背景技术

海缆是用绝缘材料包裹的电缆，铺设在海底，用于电信传输。传统交联聚乙烯绝缘海缆结构复杂，重量大，成本高，耐温等级和耐海水性能低，载流量小，不适合较大长度生产，而且生产过程中需要高温交联，能耗高，还会产生对环境、人员有害的气体，电缆寿命终结时，绝缘材料无法直接回收再利用，电缆的使用寿命低，不能保证电缆长时间安全可靠运行。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，结构简单，重量轻，耐温等级和耐海水腐蚀性能高，载流量大，生产过程中不会产生对环境、人员有害的气体，适合较大长度生产；电缆寿命终结时，绝缘材料可以直接回收利用，成本低，解决了背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，包含阻水导体、导体屏蔽层、聚丙烯绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水层一、金属屏蔽层、铜带、半导电阻水层二、填充层、成缆绕包带、金属密封层、护套层、金属丝铠装层、防腐层和外被层，阻水导体外依次包覆导体屏蔽层、聚丙烯绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水层一、金属屏蔽层、铜带和半导电阻水层二，形成线芯；多根线芯形成缆芯，相邻线芯之间设有填充层；缆芯外绕包成缆绕包带，成缆绕包带外纵包金属密封层，金属密封层外挤包护套层，护套层外绕包金属丝铠装层，金属丝铠装层外设有防腐层，防腐层外绕包外被层；金属丝铠装层由多根金属丝绕包护套层外表面而成，每根金属丝外表面挤包高密度聚乙烯。

所述阻水导体由多根单丝绞合而成，多根单丝间隙填充有阻水纱和阻水粉。

所述导体屏蔽层由导体屏蔽料挤包于阻水导体外表面而成；聚丙烯绝缘层由聚丙烯绝缘料挤包于导体屏蔽层外表面而成；绝缘屏蔽层由绝缘屏蔽料挤包于聚丙烯绝缘层外表面而成；导体屏蔽层、聚丙烯绝缘层和绝缘屏蔽层为三层共挤而成。

所述半导电阻水层一由半导电阻水带绕包于绝缘屏蔽层外表面而成，半导电阻水层一的半导电阻水带可以为一层或多层；半导电阻水层二由半导电阻水带绕包于铜带外表面而成，半导电阻水层二的半导电阻水带可以为一层或多层。

所述金属屏蔽层由多根铜丝疏绕而成，多根铜丝外表面反向间隙绕包铜带扎紧，多根铜丝的间隙中添加阻水粉。

所述填充层由半导电橡皮填充于多根线芯间隙而成。

所述成缆绕包带由半导电缓冲阻水带绕包在缆芯外表面而成，半导电缓冲阻水带为一层或多层。

所述金属密封层由金属带经纵包焊接而成，金属密封层外涂覆0.1-2.0mm沥青，提高金属密封层的气密性和耐腐蚀性能，进而提高海缆的使用寿命；金属带纵包焊接后可以轧纹或不轧纹，金属带可以是铝带、铝合金带、铜带或钢带，金属带的厚度为0.4-4.0mm。

所述护套层由半导电聚乙烯挤包于金属密封层外表面而成。

所述高密度聚乙烯的厚度为0.2-4.0mm；金属丝的材质为镀锌钢丝，金属丝直径可以选择0.8mm、1.25mm、1.6mm、2.0mm、2.5mm、3.15mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm或8.0mm。

所述防腐层由沥青涂覆在金属丝铠装层外表面而成，沥青涂覆厚度为0.2-2.0mm。

所述外被层由聚丙烯纤维绳绕包而成，聚丙烯纤维绳直径为1.0-4.0mm，聚丙烯纤维绳可以绕包一层或多层，如果多层聚丙烯纤维绳绕包，层与层之间涂覆沥青。

本实用新型的有益效果是：结构简便，重量轻，成本大大降低，阻水性能、气密性、耐腐性能好；具有比交联聚乙烯绝缘海缆更高的耐温等级，更大的载流量；寿命终结时，电缆材料可以直接回收再利用，比交联聚乙烯绝缘电缆更加环保；加工过程中不产生对环境、人员有害的气体，加工过程不需高温、高压环境，生产速度快、效率高、能耗低，适合较大长度生产；金属密封层机械强度高、弯曲性能好、密封性好，同时兼做短路电流通道，供电系统更加稳定可靠；金属丝铠装层具有较好的机械防护性能，金属丝外表面挤包有高密度聚乙烯，大大提升了金属丝铠装层的寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中：阻水导体1、导体屏蔽层2、聚丙烯绝缘层3、绝缘屏蔽层4、半导电阻水层一5、金属屏蔽层6、铜带7、半导电阻水层二8、填充层9、成缆绕包带10、金属密封层11、护套层12、金属丝铠装层13、高密度聚乙烯14、防腐层15、外被层16。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步的说明。

本实施例中，一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，包含阻水导体1、导体屏蔽层2、聚丙烯绝缘层3、绝缘屏蔽层4、半导电阻水层一5、金属屏蔽层6、铜带7、半导电阻水层二8、填充层9、成缆绕包带10、金属密封层11、护套层12、金属丝铠装层13、高密度聚乙烯14、防腐层15和外被层16，阻水导体1由多根单丝绞合而成，多根单丝间隙填充有阻水纱和阻水粉；导体屏蔽层2由导体屏蔽料挤包于阻水导体1外表面而成；聚丙烯绝缘层3由聚丙烯绝缘料挤包于导体屏蔽层2外表面而成；绝缘屏蔽层4由绝缘屏蔽料挤包于聚丙烯绝缘层3外表面而成；半导电阻水层一5由半导电阻水带绕包于绝缘屏蔽层4外表面而成；金属屏蔽层6由多根退火软铜丝疏绕于半导电阻水层一5外表面而成；铜带7由退火软铜带反向间隙绕包于多根铜丝外表面而成；半导电阻水层二8由半导电阻水带绕包于铜带7外表面而成；填充层9由半导电橡皮填充于多根线芯间隙而成；成缆绕包带10由半导电缓冲阻水带绕包在缆芯外表面而成；金属密封层11由金属带经纵包焊接而成，焊接后可以轧纹或不轧纹；护套层12由半导电聚乙烯挤包于金属密封层11外表面而成；金属丝铠装层13由多根金属丝绕包护套层外表面而成，每根金属丝外表面挤包高密度聚乙烯14；防腐层15由沥青涂覆在金属丝铠装层外表面而成；外被层由聚丙烯纤维绳绕包而成。

优选地，阻水导体由多根单丝经绞合紧压而成，多根单丝之间缝隙填充阻水纱和阻水粉，阻水纱和阻水粉吸水快速膨胀，阻止水分在导体内的纵向蔓延，进而影响绝缘的电气性能。

优选地，所述导体屏蔽层2、聚丙烯绝缘层3和绝缘屏蔽层4采用三层共挤生产，层与层直接结合紧密，产品质量稳定。聚丙烯绝缘层具有耐温等级高、载流量大的特点；加工过程不产生对环境、人员有害的气体，生产速度快、效率高、能耗低；寿命终结时，材料可以直接回收再利用，符合保护环境发展需求。

优选地，所述金属屏蔽层6由多根退火软铜丝疏绕于半导电阻水层一5外表面而成，多根铜丝外表面反向间隙绕包铜带7扎紧，多根铜丝的间隙中添加阻水粉，金属屏蔽阻水性能好。

优选地，所述半导电阻水层一5可以绕包1层或多层半导电阻水带；半导电阻水层二8可以绕包1层或多层半导电阻水带。

优选地，所述形成缆芯的多根线芯间隙采用半导电橡皮填充，形成缆芯后绕包半导电缓冲阻水带，半导电缓冲阻水带可以是一层或多层，半导电橡皮和半导电缓冲阻水带能有效阻止水分蔓延，提升轻型海缆的使用寿命。

优选地，所述金属密封层11由金属带经纵包焊接并轧纹而成，金属带可以是铝带、铝合金带、铜带或钢带，金属带的厚度为0.4-4.0mm；金属密封层11轧纹后具备更好的机械强度和弯曲性能，能有效防止水分进入轻型海缆内部，更好保护内部绝缘线芯；同时金属密封层可以兼做短路电流通道，允许单相短路电流更大，供电系统更加稳定；金属密封层外可以涂覆0.1-2.0mm厚的沥青，提高金属密封层的气密性和耐腐性能，进而提高轻型海缆的使用寿命。

优选地，所述护套层12由半导电聚乙烯挤包于金属密封层11外表面而成，保护金属密封层，提升整体阻水性能。

优选地，所述金属丝铠装层13由镀锌钢丝缠绕于护套层12外表面而成，金属丝直径可以选择0.8mm、1.25mm、1.6mm、2.0mm、2.5mm、3.15mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm或8.0mm。镀锌钢丝外表面挤包由高密度聚乙烯，高密度聚乙烯厚度为0.2-4.0mm。镀锌钢丝强度大，耐腐性好，使用寿命长，与此同时外表面挤包高密度聚乙烯作为镀锌钢丝的保护层，进一步提高了镀锌钢丝的耐腐蚀性能，提升了轻型海缆的寿命。

优选地，所述金属丝铠装层13外涂覆沥青，并绕包聚丙烯纤维绳作为外被层，提升了外保护层的耐腐蚀性能，增强了轻型海缆的防护性能。聚丙烯纤维绳直径为1.0-4.0mm，聚丙烯纤维绳可以绕包一层或多层，如果多层聚丙烯纤维绳绕包，层与层之间涂覆沥青。

本实用新型通过采用阻水导体，能阻止水分在导体内的蔓延，延长绝缘的使用寿命；采用聚丙烯作为绝缘材料，解决了传统交联聚乙烯绝缘无法直接回收再利用的缺陷，同时聚丙烯绝缘具有更高的耐温等级和更大的载流量，可以直接回收再利用，更加环保，符合当今环境的发展需求。金属屏蔽层内外绕包有半导电阻水带，铜丝间隙中添加阻水粉，有效提升了金属屏蔽层的阻水性能。成缆线芯间隙填充有半导电橡皮，线芯成缆后绕包半导电缓冲阻水带，半导电橡皮和半导电缓冲阻水带能有效阻止水分蔓延，提升轻型海缆的使用寿命。金属密封层由金属带纵包焊接而成，具有重量轻、阻水效果好、结构简单的特点，通过金属密封层，能有效防止水分进入电缆内部，确保了轻型海缆具有较强的密封防水性能，同时金属密封层可以兼做短路电流通道，容许的单相短路电流更大；金属密封层轧纹后具备更好的机械强度和弯曲性能，能更好保护内部绝缘线芯；同时金属密封层可以兼做短路电流通道，允许单相短路电流更大，供电系统更加稳定；金属密封层外可以涂覆0.1-2.0mm厚的沥青，提高金属密封层的气密性和耐腐性能，进而提高轻型海缆的使用寿命。通过采用阻水导体、金属屏蔽阻水、阻水填充和焊接的金属密封层设计，确保轻型海缆具有良好的阻水性能。金属密封层外有半导电聚乙烯的护套层，能有效改善金属屏蔽层和金属丝铠装层的感应电压，降低电缆损耗；金属丝外表面挤包有高密度聚乙烯，能有效保护金属丝，抵御海水敷设，延长金属丝铠装层寿命，提升轻型海缆可靠性，提升轻型海缆在海水中的耐腐蚀性能。金属丝铠装层外表面涂覆有沥青，沥青嵌入到金属丝缝隙，并与外层的聚丙烯纤维绳粘结成整体，能有效抵御海水腐蚀，提升电缆的耐腐蚀、阻水性能，从而确保轻型海缆可以长期敷设在海水环境中。轻型海缆的外被层由聚丙烯纤维绳绕包而成，有良好的的机械防护性能、耐腐蚀性能、阻水性能，提升轻型海缆的寿命。

综上所述，本实用新型具有比交联聚乙烯绝缘海缆更高的耐温等级，耐温可达105℃-110℃，更大的载流量；寿命终结时，电缆材料可以直接回收再利用，比交联聚乙烯绝缘电缆更加环保；加工过程中不产生对环境、人员有害的气体，加工过程不需高温、高压环境，生产速度快、效率高、能耗低；金属密封层机械强度高、弯曲性能好、密封性好，同时兼做短路电流通道，供电系统更加稳定可靠。由于取消了铅护套，轻型海缆结构简便、重量轻，成本大大降低。阻水导体、阻水屏蔽、成缆后阻水包带、金属密封层的结构设计，阻水性能、气密性好，能有效阻止水分进入轻型海缆的内部线芯，具有阻止水分蔓延的能力。金属丝铠装层具有较好的机械防护性能，金属丝外表面挤包有高密度聚乙烯，大大提升了金属丝铠装层的寿命。防腐层和聚丙烯纤维外被层的结构设计，进一步提升了轻型海缆的耐腐性性能，同时保护内部线芯。

Claims (10)

1.一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：包含阻水导体（1）、导体屏蔽层（2）、聚丙烯绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、半导电阻水层一（5）、金属屏蔽层（6）、铜带（7）、半导电阻水层二（8）、填充层（9）、成缆绕包带（10）、金属密封层（11）、护套层（12）、金属丝铠装层（13）、防腐层（15）和外被层（16），阻水导体（1）外依次包覆导体屏蔽层（2）、聚丙烯绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、半导电阻水层一（5）、金属屏蔽层（6）、铜带（7）和半导电阻水层二（8），形成线芯；多根线芯形成缆芯，相邻线芯之间设有填充层（9）；缆芯外绕包成缆绕包带（10），成缆绕包带（10）外纵包金属密封层（11），金属密封层（11）外挤包护套层（12），护套层（12）外绕包金属丝铠装层（13），金属丝铠装层（13）外设有防腐层（15），防腐层（15）外绕包外被层（16）；金属丝铠装层（13）由多根金属丝绕包护套层外表面而成，每根金属丝外表面挤包高密度聚乙烯（14）。

2.根据权利要求1所述的一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：所述阻水导体（1）由多根单丝绞合而成，多根单丝间隙填充有阻水纱和阻水粉。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：所述导体屏蔽层（2）由导体屏蔽料挤包于阻水导体（1）外表面而成；聚丙烯绝缘层（3）由聚丙烯绝缘料挤包于导体屏蔽层（2）外表面而成；绝缘屏蔽层（4）由绝缘屏蔽料挤包于聚丙烯绝缘层（3）外表面而成；导体屏蔽层（2）、聚丙烯绝缘层（3）和绝缘屏蔽层（4）为三层共挤而成。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：所述半导电阻水层一（5）由半导电阻水带绕包于绝缘屏蔽层（4）外表面而成，半导电阻水层一（5）的半导电阻水带可以为一层或多层；半导电阻水层二（8）由半导电阻水带绕包于铜带（7）外表面而成，半导电阻水层二（8）的半导电阻水带可以为一层或多层。

5.根据权利要求1或2所述的一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：所述金属屏蔽层（6）由多根铜丝疏绕而成，多根铜丝外表面反向间隙绕包铜带（7）扎紧，多根铜丝的间隙中添加阻水粉。

6.根据权利要求1或2所述的一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：所述填充层（9）由半导电橡皮填充于多根线芯间隙而成。

7.根据权利要求1或2所述的一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：所述成缆绕包带（10）由半导电缓冲阻水带绕包在缆芯外表面而成，半导电缓冲阻水带为一层或多层。

8.根据权利要求1或2所述的一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：所述金属密封层（11）由金属带经纵包焊接而成，金属带是铝带、铝合金带、铜带或钢带，金属带的厚度为0.4-4.0mm。

9.根据权利要求1或2所述的一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：所述防腐层（15）由沥青涂覆在金属丝铠装层外表面而成，沥青涂覆厚度为0.2-2.0mm。

10.根据权利要求1或2所述的一种环保型聚丙烯绝缘轻型海缆，其特征在于：所述外被层由聚丙烯纤维绳绕包而成，聚丙烯纤维绳直径为1.0-4.0mm。