三芯110kV交聯聚乙烯絕緣光纖複合海底電力電纜的製作方法

2023-11-10 22:00:25

本實用新型涉及一種光纖複合海底電力電纜，特別涉及一種三芯大長度110kV交聯聚乙烯絕緣光纖複合海底電力電纜，本實用新型屬於電纜製造技術領域。

背景技術：

110kV陸纜受設備、運輸、陸上敷設等條件限制，均採用單芯結構，但海纜可以克服施工、敷設等難題，目前設備水平完全具備了三芯110kV海底光纖複合電纜的生產和儲運，我司生產的三芯110kV海纜項目在江蘇某風電場已投運，克服了纜芯重、彎曲難等運輸、施工難題，目前運行狀況良好，三芯110kV海底光電複合纜是海底電纜、海底光纜複合結構設計，綜合了電力和通信傳輸的雙重功效，節約海底電纜敷設通道資源，降低工程費用。

隨著國家海洋大開發戰略的實施，對海洋資源的開發利用呈快速增加的趨勢，海上風電需要大量的海底電纜將海上清潔能源輸送到岸上電網利用。而海洋路由將變得越來越緊張，國家海洋局已意識到該問題的嚴重性，從長遠考慮，要求各風電企業，本著節約海洋路由的思想，儘量採用節約海洋利用面積的方案來推動不斷湧現的新興海洋產業。而三芯海底電纜不但節約了生產成本，降低了投資，而且大大節約了海底路由資源，具有廣闊的發展應用前景。

技術實現要素：

實用新型目的：本實用新型的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種具有傳輸容量大、敷設佔用路由少，生產費用低等優點，符合國家海洋發展政策，滿足海上能源和通信市場需求，為國家安全及社會保障提供了物流信息、海洋數據鏈、外部信息互聯、資源開發智能遠程監控及國家海洋權益保護等功能，對我國海洋經濟發展產生深遠的影響的三芯110kV交聯聚乙烯絕緣光纖複合海底電力電纜。

技術方案：本實用新型所述的一種三芯110kV交聯聚乙烯絕緣光纖複合海底電力電纜，包括阻水導體、導體屏蔽層、交聯聚乙烯絕緣層、絕緣屏蔽層、半導電阻水帶繞包層、金屬護層、分相內護層，光纖單元，填充層、包帶層、金屬包帶層，內墊層、鎧裝層、外護層；在阻水導體外設置有導體屏蔽層，在導體屏蔽層外設置有交聯聚乙烯絕緣層，在交聯聚乙烯絕緣層外設置有絕緣屏蔽層，在絕緣屏蔽層外設置有半導電阻水帶繞包層，在半導電阻水帶繞包層外設置有金屬護層，在金屬護層外設置有分相內護層，在成纜間隙中設置有光纖單元和填充層，在成纜線芯外設置有包帶層，在包帶層外設置有金屬包帶層，在金屬包帶層外設置有內墊層，在內墊層外設置有鎧裝層，在鎧裝層外設置有外護層；

所述光纖單元由光纖、不鏽鋼管、PE內護層、鋼絲鎧裝層、PE外護層組成，光單元根據需要根數設置為1～3根。

進一步的，所述阻水導體採用不鍍金屬層的退火銅導體，導體內部採用分層縱包阻水帶，並纏繞阻水紗，半導電帶和阻水紗覆蓋在絞和導體空隙，以保證優良的導體阻水性能。

進一步的，所述的導體屏蔽層採用包半導電綑紮阻水帶+擠包超光滑半導電料組成；所述的交聯聚乙烯絕緣層採用超潔淨交聯聚乙烯材料均勻的擠包在導體屏蔽上；所述的絕緣屏蔽層採用超光滑半導電屏蔽料直接擠包在絕緣層上。

進一步的，所述半導電阻水帶繞包層採用0.5mm厚度雙面型阻水帶雙層重疊繞包在絕緣屏蔽上，阻水帶體積電阻率＜1×105Ω.cm，作為緩衝保護層和縱向阻水層。

進一步的，所述金屬護層採用連續密封結構，採用加工性能優異的合金鉛直接擠包在半導電阻水帶繞包層上，作為徑向防水層。

進一步的，所述的包帶層採用0.2～0.5mm厚度的絕緣包帶繞包組成；金屬包帶層採用0.1～0.3mm厚度的銅帶組成，銅帶採用的是青銅帶或黃銅帶。

進一步的，所述內墊層採用聚丙烯1.5～3.0mm高強度PP纖維繩直接繞包在金屬包帶層上。

進一步的，述鎧裝層採用單層鍍鋅圓金屬鋼絲或者雙層鍍鋅圓金屬鋼絲以一定節距纏繞組成，鋼絲節距控制在鎧裝後直徑的10～15倍。

進一步的，所述外護層採用瀝青塗覆和直徑1.5～4mm的聚丙烯PP纖維繩直接繞包鎧裝層上組成，瀝青採用高熔點、高粘附、耐脆裂專用瀝青，PP纖維繩採用耐磨、抗腐蝕等高強度材料。

有益效果：本實用新型的有益效果如下：

(1)三芯110kV交聯聚乙烯絕緣光纖複合海底電力電纜，解決了長距離、大功率傳輸的需求，「二纜合一」特性，節約海底電纜敷設通道資源，且具有費用低、運行維護方便等優點，推動了我國光通信及電力行業上下遊產業鏈的發展；

(2)三芯110kV交聯聚乙烯絕緣光纖複合海底電力電纜填補了國內空白，同時替代進口產品。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的光單元結構示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示的一種三芯110kV交聯聚乙烯絕緣光纖複合海底電力電纜，包括阻水導體1、導體屏蔽層2、交聯聚乙烯絕緣層3、絕緣屏蔽層4、半導電阻水帶繞包層 5、金屬護層6、分相內護層7，光纖單元8，填充層9、包帶層10、金屬包帶層11，內墊層12、鎧裝層13、外護層14；在阻水導體1外設置有導體屏蔽層2，在導體屏蔽層 2外設置有交聯聚乙烯絕緣層3，在交聯聚乙烯絕緣層3外設置有絕緣屏蔽層4，在絕緣屏蔽層4外設置有半導電阻水帶繞包層5，在半導電阻水帶繞包層5外設置有金屬護層6，在金屬護層6外設置有分相內護層7，在成纜間隙中設置有光纖單元8和填充層 9，在成纜線芯外設置有包帶層10，在包帶層10外設置有金屬包帶層11，在金屬包帶層11外設置有內墊層12，在內墊層12外設置有鎧裝層13，在鎧裝層13外設置有外護層14。

所述的阻水導體1採用不鍍金屬層的退火銅導體，導體內部採用分層縱包阻水帶，並纏繞阻水紗，半導電帶和阻水紗覆蓋在絞和導體空隙，以保證優良的導體阻水性能。

所述的導體屏蔽層2採用包半導電綑紮阻水帶+擠包超光滑半導電料組成。

所述的交聯聚乙烯絕緣層3採用超潔淨交聯聚乙烯材料均勻的擠包在導體屏蔽上。

所述的絕緣屏蔽層4採用超光滑半導電屏蔽料直接擠包在絕緣層上。

所述的半導電阻水帶繞包層5採用0.5mm厚度雙面型阻水帶雙層重疊繞包在絕緣屏蔽上，阻水帶體積電阻率＜1×105Ω.cm，作為緩衝保護層和縱向阻水層。

所述的金屬護層6採用連續密封結構，採用加工性能優異的合金鉛直接擠包在半導電阻水帶繞包層上，作為徑向防水層。

所述的分相內護層7採用聚乙烯材料或半導電PE護套料直接擠包在鉛護層上，進一步作為徑向防水層。

所述的填充層9採用與電纜絕緣材料相兼容並適和電纜運行的填充條+聚丙烯PP 填充繩組成。

所述的光纖單元8由光纖15、不鏽鋼管16、PE內護層17、鋼絲鎧裝層18、PE外護層19組成，光單元可根據需要根數設置為1～3根。

所述的包帶層10採用0.2～0.5mm厚度的絕緣包帶繞包組成。

所述的金屬包帶11採用0.1～0.3mm厚度的銅帶組成，銅帶可以是青銅帶、黃銅帶等，作為防蛀蟲保護，提高海纜的使用壽命。

所述的內墊層12採用聚丙烯1.5～3.0mm高強度PP纖維繩直接繞包在金屬包帶層上。

所述的鎧裝層13採用單層鍍鋅圓金屬鋼絲或者雙層鍍鋅圓金屬鋼絲以一定節距纏繞組成，鋼絲節距控制在鎧裝後直徑的10～15倍。

所述的外護層14由瀝青塗覆和直徑1.5～4mm的聚丙烯PP纖維繩直接繞包鎧裝層上組成，瀝青採用高熔點、高粘附、耐脆裂專用瀝青，PP纖維繩採用耐磨、抗腐蝕等高強度材料。

本實用新型的三芯110kV光纖複合海底電纜具有傳輸容量大、敷設佔用路由少，生產費用低等優點，符合國家海洋發展政策，滿足海上能源和通信市場需求，為國家安全及社會保障提供了物流信息、海洋數據鏈、外部信息互聯、資源開發智能遠程監控及國家海洋權益保護等功能，對我國海洋經濟發展產生深遠的影響。

本實用新型的三芯110kV光纖複合海底電纜支撐我國海洋技術發展，廣泛用於海洋開發領域，有效減少了落後島嶼小火力、柴油等低效發電汙染環境、浪費能源現狀，減少了碳排放和對海洋養殖資源的破壞，為資源開發輸送清潔能源，實現海洋和網際網路經濟的推動和發展。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。