用于生产海底电缆的方法和设备以及用其生产的海底电缆技术

本发明专利技术涉及用于生产包含容纳在电缆保护管（5）内的若干导体（4）的海底电缆的方法和设备，所述若干导体（4）具体是能量导体（4）和/或数据导体（4），以下方法步骤被执行：a）提供导体（4）和电缆保护鞘（5），并且将它们传送到共用的组装区域（18）中；b）聚集导体（4）和电缆保护管（5）；c）打开电缆保护管（5）中的分离狭缝（12），从而形成打开的分离狭缝（12）的插入开口（16）；e）保持该打开的分离狭缝（12）打开；f）通过该打开的分离狭缝（12）中的插入开口（16）将导体（4）插入电缆保护管（5）；g）释放该打开的分离狭缝（12）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造海底电缆（也被称作海上电缆）的方法和设备以及用其生产的海底电缆，具体用于在海上的海上风电设施的风电站和/或同一海上风电设施的和/或海上的其他海上风电设施的或陆地上的陆上风电设施的其他风电站之间传输电力和/或数据，可选地经由变电站传输。现有技术在现有技术中，利用通常所称的“电缆铺设船”，海上风电设施内单个风电站之间的海底电缆被铺设在海床上和/或海床中作为直径较小的内部海底电缆，或从海上风电设施至陆地的海底电缆被铺设作为直径较大的输出海底电缆。在现有技术中，用于传送三相电流或高压DC（HVDC）的径向剖面为圆柱形的此类海底电缆由多个电力导体（具体是由铜制成的）和/或由多个数据导体组成（具体是由铜或玻璃纤维或人造纤维制成的），这些导体被容纳在具体由柔性塑料或金属制成的管状电缆保护鞘（套）中，并且以水密方式被嵌入并且被保护不受机械和化学损伤。管状电缆保护鞘的从径向外侧到径向内侧的层可如下配置：聚乙烯管（PET）、双向定向聚酯薄膜（boPET）、作为管状包层的扭转钢索、作为水屏障的铝管、聚碳酸酯管、铜或铝管、凡士林。管状电缆保护鞘的层的替代性构造可以如下配置：聚丙烯索（PP）沥青层、包层、沥青层、嵌入层。当然，管状电缆保护鞘的层的其他构造也是可能的，本专利技术包括所有所述其他构造。海底电缆的电力和数据导体，过浇注和/或浸渍过程，分别放置成从而以保护性方式通被嵌入，例如，凡士林层或嵌入层。缺点是常规的海上海底电缆由于它们的包层（与陆上电缆相比很复杂）而具有较大的重量、较大的外径、较大的壁厚和较大的最小弯曲半径。由于更难以处理，就是说，更难制造、存储、运输和铺设在海床上/海床中，因此海上海底电缆成本更高。另一个显著的缺点是，对于海上电缆，需要考虑比陆上电缆更长的交付时间，因为仅有几个（目前三个）海上电缆专门制造商。其他缺点是由电力和数据导体与包层之间的感应现象而导致的相当高的传送损失，这继而需要相当大的导体剖面面积，尤其是在三相电流传送情形中。因此，在转换件内将海上电缆连接到其他海上或陆上电缆或连接到变电站也与较高的成本相关联。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是以下述方式改进用于生产通用类型的海底电缆的方法和设备，即，使海底电缆在制造及可选地在海上铺设时更简单、成本效益更高。所述目的实现是通过如专利权利要求1所述的用于制造海底电缆的方法、如专利权利要求7所述的制造海底电缆的设备、以及如专利权利要求11所述的海底电缆。通用类型的海底电缆包含若干具体电导体和/或光导体，包括具体由铜制成的电力导体、和/或具体由铜或玻璃纤维或人造纤维制成的数据导体，这些导体被容纳在具体由塑料制成的电缆保护管中，具体地其至少一部分是柔性的，并且以密封/水密方式被嵌入，从而被保护不受机械、物理和化学损伤。根据专利权利要求1的用于制造此类型海底电缆的根据本专利技术的方法包含以下步骤：1a）提供导体和电缆保护鞘，并且传送到共用的组装区域中；1b）将导体和电缆保护管聚集在共用的聚集区域中，同时沿相同传送方向具体连续地传送导体和电缆保护管；1c）可选地并且具体地，在打开区域中沿纵向方向连续地割开电缆保护管的套，从而在电缆保护管中形成分离狭槽，其延伸通过套的整个壁厚并且跨过电缆保护管的至少部分长度；替代性地，在电缆保护管被传送到组装区域之前，纵向伸展的分离狭槽可已经存在于电缆保护管的套中；在步骤1a）之前，电缆保护管或已经装配好的海底电缆的制造商，在此可将该分离狭槽在组装区域外合并到电缆保护管的套中，或者在制造期间已经被集成。1d）打开，具体是弯曲打开，沿电缆保护管的纵向方向伸展（具体沿围绕圆周的径向方向，沿剖面方向）的分离狭槽，从而在打开区域中与打开的分离狭槽的纵向延伸横切或成角度地倾斜，至少直到形成用于导体的打开的分离狭槽的引入开口；1e）在保持区域中，保持打开的分离狭槽；1f）在引入区域中，通过打开的分离狭槽的所述引入开口将导体引入电缆保护管，具体是以连续集合的方式、部分集合的方式、或暂时按顺序的方式；1g）在闭合区域中，释放对打开的分离狭槽的保持，从而使得在其下游处分离狭槽的两个纵向边缘重叠，并且以此方式在重叠区域中形成两个重叠的条形有角的套的区域，在其中形成电缆保护管的套的壁厚的至少二倍；1h）可选地关闭打开的分离狭槽，具体地分别通过在关闭区域中的分离狭槽两侧上的电缆保护管的有角的套条的重叠区域中重叠或折叠，具体利用横向倾斜导引辊；替代性地，也可以下述方式执行打开的分离狭槽的闭合，即，分离狭槽的两个纵向边缘互相抵接，可选地彼此齐平并且可选地互相接触；替代性地，也可以下述方式执行打开的分离狭槽的闭合，即，柔性闭合带具体以夹持方式被容纳在分离狭槽的两个纵向边缘之间；上述顺序的变体的任意组合都是可行的。根据权利要求7，根据本专利技术的用于制造海底电缆的设备包含用于执行上文提及的方法步骤1a）至1h）的相应设施。根据专利权利要求11的本专利技术的海底电缆对应于通用类型的海底电缆，并且与其的区别在于，位于重叠区域中的，并且优选沿纵向方向伸展的电缆保护管的两个有角套条互相重叠，和/或分离狭槽的两个纵向边缘互相抵接，和/或分离狭槽的两个纵向边缘之间具体以夹持方式容纳闭合带。上文描述的三个变型的相应连接区域具体是密封/水密的，从而保护不受机械、物理或化学损伤，和/或具体不可释放地互相连接。替代性地，因此，例如可利用H形闭合带闭合电缆保护管，其中，电缆保护管的有角套条接合在H形闭合带的凹槽中，闭合分离狭槽。H形闭合带在此可由区段组成或从卷（roll）上利用并以连续方式被插入。在此也可想到包括胶、粘合剂或另一种结合材料，诸如例如，硅胶。在另一个替代组件中，还可通过焊接过程闭合和密封电缆保护管。具体通过外部橡胶鞘和导体之间的铝鞘保护根据本专利技术的海底电缆的导体不受水影响。此外，水向电缆保护管中的侵入具体允许良好地冷却导体电缆，使较低的电阻损失和导体电缆上更多的电力成为可能。根据本专利技术的该海上电缆及其制造方法是有利的，因为两者成本效益很高。于是，标准构件可在安装船（电缆铺设船）上被直接联接在一起，从而形成根据本专利技术的海上电缆，而现有技术需要在工厂中耗时费力地安装，在存储、运输和在船上提供以便铺设的方面存在问题。此外，本专利技术的标准部件有很多制造商，而现有技术的海上电缆仅有几个供应商，而且后者是昂贵的。根据本专利技术的海上电缆的其他优点是，可采用相对小的电缆铺设船，甚至采用在船甲板上具有足够空间的普通船，这使得海上电缆的铺设成本效益更高。所有电缆的即时交付（按时交付）是可能的，因为单个电缆和电缆保护管（具体是HDPE（高密度聚乙烯）塑料制成的）是行业的标准构件。本专利技术的其他和特别有利的设计实施例和改良方案源于从属权利要求和以下描述。从属权利要求和以下描述包含特别有利的本专利技术的改良方案和设计实施例，其中，具体地，一类权利要求也可以以与另一种权利要求类型的从属权利要求类似的方式被改良。同样，实施例的不同变体的特征可被结合。通过机械的和/或物理的和/或化学的分离执行步骤1c）中的电缆保护管的可选割开。具体地，通过无碎片分离执行割开，具体利用刀、刃、剪刀，其可以可选地是可电加热的。替代性地，可通过碎片移除分离执行割开，具体利用冲压或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造海底电缆（6）的方法，所述海底电缆（6）包含被容纳在电缆保护管（5）内的若干导体（4），所述若干导体（4）包括电力导体（4）和/或数据导体（4），以下步骤被执行：a）提供所述导体（4）和电缆保护鞘（5），并且传送到共用的组装区域（18）中；b）聚集所述导体（4）和所述电缆保护管（5）；c）打开所述电缆保护管（5）的分离狭槽（12），从而形成打开的分离狭槽（12）的引入开口（16）；d）保持所述打开的分离狭槽（12）；e）通过所述打开的分离狭槽（12）的所述引入开口（16）将所述导体（4）引入所述电缆保护管（5）；f）释放对所述打开的分离狭槽（12）的保持。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.24 DE 102014203223.71.一种用于制造海底电缆（6）的方法，所述海底电缆（6）包含被容纳在电缆保护管（5）内的若干导体（4），所述若干导体（4）包括电力导体（4）和/或数据导体（4），以下步骤被执行：a）提供所述导体（4）和电缆保护鞘（5），并且传送到共用的组装区域（18）中；b）聚集所述导体（4）和所述电缆保护管（5）；c）打开所述电缆保护管（5）的分离狭槽（12），从而形成打开的分离狭槽（12）的引入开口（16）；d）保持所述打开的分离狭槽（12）；e）通过所述打开的分离狭槽（12）的所述引入开口（16）将所述导体（4）引入所述电缆保护管（5）；f）释放对所述打开的分离狭槽（12）的保持。2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤1b）和1c）之间执行所述电缆保护管（5）的套的割开，从而在所述电缆保护管（5）中沿纵向方向形成分离狭槽（12）。3.如权利要求2所述的方法，其中，分别通过机械的和/或物理的和/或化学的分离，具体是经由刀或刃（14）通过无碎片分离，执行所述电缆保护管（5）的套的割开。4.如权利要求1至3之一所述的方法，其中，在步骤1f）期间或之后关闭所述打开的分离狭槽（12）。5.如权利要求4所述的方法，其中，通过在重叠区域（20）中重叠所述分离狭槽（12）的两侧上的所述电缆保护管（5）的有角套条（21），和/或通过使所述分离狭槽（12）的两个纵向边缘（11）抵接，和/或通过具体以夹持方式将柔性闭合带（23）容纳在所述分离狭槽（12）的两个纵向边缘（11）之间，执行所述打开的分离狭槽（12）的闭合。6.如权利要求5所述的方法，其中，就时间而言在步骤1e）之前和/或在步骤1e）期间、和/或就时间而言在步骤1f）期间和/或步骤1f）之后、和/或就时间而言在步骤1e）和步骤1f）之间，密封/水密嵌入层/浇注复合物（19）被填充到所述电缆保护管（5）和位于其中的所述导体（4）之间的中间空间中，其中，可选地，所述密封嵌入层/浇注复合物（19）也被填充到所述重叠区域（20）中所述电缆保护管（5）的两个相互重叠的条形有角套条（21）之间的中间空间（22）中，所述两个相互重叠的条形有角套条（21）因此以密封/水密方式不可释放地互相连接。7.一种用于制造海底电缆的设备，具体是根据权利要求1至6中的一项所述的方法制造所述海底电缆，其中，所述设备包含以下：a）提供设施和传送设施，用于提供包括电力导体（4）和/或数据导体（4）的若干导体（4）、及电缆保护鞘（5），并且用于传送到共用的组装区域（18）中；b）聚集设施，用于聚集所述导体（4）和所述电缆保护管（5）；c）打开设施，用于打开所述电缆保护管（5）的套的纵向延伸的分离狭槽（12），至少至形成用于所述导体（4...

【专利技术属性】
技术研发人员：J索伦森，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE