超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置制造方法及图纸

本申请提供一种超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置。本申请提供的超高压海底电缆包括缆芯、保护单元、填充单元和光纤单元，缆芯为三个，三个缆芯均位于保护单元内，且三个缆芯在保护单元的周向上均匀间隔分布；相邻的两个缆芯与保护单元之间形成一容纳填充单元的空间，光纤单元设置在填充单元内；缆芯包括阻水导体，阻水导体包括多根相互绞合的金属丝，且相邻的两根金属丝之间填充有阻水胶。本申请的超高压海底电缆的制造成本低，且电气性能较好。且电气性能较好。且电气性能较好。

【技术实现步骤摘要】
超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置


[0001]本申请涉及电线电缆
，尤其涉及一种超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置。

技术介绍

[0002]海底电缆是用绝缘材料包裹的导线，敷设在海底及河流水下，用于电信传输。海底电缆分为海底通信电缆和海底电力电缆两种，海底通信电缆主要用于通讯业务，海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能。
[0003]目前的超高压海底电缆为了减低损耗满足大容量传输，一般分为两种，一种是采用柔性直流输电送出，需要正负极两根海缆路由，且建设海上换流站成本较高；另一种是采用单芯海缆结构设计，单芯海缆为减少铠装损耗，铠装层一般采用铜丝铠装，阻水导体都采用阻水带结构进行纵向阻水，光纤单元填充在铠装层中，或者单独增加光纤填充层，容易造成光单元受力损伤。
[0004]上述的第一种超高压海底电缆工程建设费用较高；第二种超高压海底电缆原材料成本高，敷设成本高且海缆的电气性能差。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种超高压海底电缆、超高压海底电缆的生产方法及成缆装置，能够确保海底电缆的制造成本低，且电气性能较好。
[0006]第一方面，本申请提供一种超高压海底电缆，包括缆芯、保护单元、填充单元和光纤单元，缆芯为三个，三个缆芯均位于保护单元内，且三个缆芯在保护单元的周向上均匀间隔分布；相邻的两个缆芯与保护单元之间形成一容纳填充单元的空间，光纤单元设置在填充单元内；缆芯包括阻水导体，阻水导体包括多根相互绞合的金属丝，且相邻的两根金属丝之间填充有阻水胶。
[0007]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，阻水导体还包括两层沿超高压海底电缆的径向由内而外依次包覆在多根金属丝外的第一包覆带，且位于外层的第一包覆带的表面形成阻水导体的表面。
[0008]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，缆芯还包括依次包覆在阻水导体外的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、绕包层、金属层和内护层，其中，绝缘层为交联聚乙烯绝缘层。
[0009]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，绕包层包括两层沿缆芯径向由内而外依次设置的第二包覆带。
[0010]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，填充单元的外表面具有沿电缆的径向向内凹陷的凹腔，光纤单元位于凹腔内。
[0011]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆中，保护单元包括由内至外依次包覆设置的包带层、内垫层、铠装层和外被层，包带层的内周壁与缆芯的外周壁贴合。
[0012]第二方面，本申请提供一种超高压海底电缆的生产方法，生产方法用于生产上述的超高压海底电缆，生产方法包括：形成缆芯；通过成缆装置将缆芯、光纤单元、填充单元与保护单元共同压合在一起。
[0013]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，形成缆芯，具体包括：将多根金属丝绞合在一起；在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，其中，多根金属丝包括沿超高压海底电缆的径向由内而外依次排列的内层金属丝、次外层金属丝和外层金属丝；将第一塑料、绝缘材料和第二塑料由相对于阻水导体的不同位置同时挤设于阻水导体外侧，以形成由内向外依次包覆在阻水导体外的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，其中，导体屏蔽层和绝缘屏蔽层分别通过第一塑料和第二塑料成型，绝缘层通过绝缘材料成型；将阻水带包覆在绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层；将金属材料和塑料由相对于绕包层的不同位置同时挤设于绕包层外侧，以形成由内向外依次包覆在绕包层外的金属层和内护层。
[0014]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，包括：在内层金属丝间填充阻水胶；将预设厚度的阻水胶挤设于次外层金属丝与外层金属丝之间，其中，预设厚度等于次外层金属丝与外层金属丝之间的间隙宽度。
[0015]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，在在绞合在一起的多根金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体之后，还包括：对阻水导体进行加热烘干。
[0016]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，在对阻水导体进行加热烘干之后，还包括：在阻水导体外层设置两条阻水带，形成两层第一包覆带。
[0017]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，将阻水带包覆在绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层，包括：在绝缘屏蔽层外侧绕包两层第二包覆带。
[0018]可选的，在本申请提供的超高压海底电缆的生产方法中，在阻水导体的外层沿着从阻水导体的中心向远离阻水导体的中心方向同时挤包形成依次包覆的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层之后，还包括：将绝缘层内的气体排出。
[0019]第三方面，本申请提供一种成缆装置，用于成型上述的超高压海底电缆，成缆装置包括机体、放缆单元、绞合单元和绕包单元，放缆单元、绞合单元和绕包单元均设置在机体上，且在机体的高度方向上，绞合单元位于放缆单元的上方，绕包单元位于绞合单元的上方；放缆单元用于释放缆芯、光纤单元和填充单元；绞合单元用于绞合缆芯、光纤单元和填充单元；绕包单元用于在缆芯、光纤单元和填充单元的外侧包覆保护单元，以形成超高压海底电缆。
[0020]可选的，在本申请提供的成缆装置中，绞合单元包括第一绞合单元和第二绞合单元，第二绞合单元位于第一绞合单元的上方；第一绞合单元用于绞合光纤单元和填充单元，第二绞合单元用于在第一绞合单元绞合完光纤单元和填充单元后，绞合光纤单元、填充单元和缆芯。
[0021]可选的，在本申请提供的成缆装置中，机体包括主轴组件，主轴组件包括主轴、第一安装台和三个安装臂，第一安装台与主轴同轴设置，三个安装臂连接于主轴，且在主轴的周向上均匀、间隔分布，安装臂位于第一安装台的上方，安装臂的延伸方向与主轴的径向一致，第一安装台上设有供光纤单元和填充单元穿设的第一通孔，安装臂上设有供光纤单元
和填充单元穿设的第二通孔；第一绞合单元包括三个导轮导向组件，三个导轮导向组件在第一安装台的周向上间隔设置，导轮导向组件与安装臂一一对应设置，且导轮导向组件用于引导放缆单元释放出的光纤单元和填充单元以预设方向进入第二绞合单元；其中，第一通孔与第二通孔的中心之间的连线的延伸方向与预设方向一致。
[0022]可选的，在本申请提供的成缆装置中，导轮导向组件包括导轮组件和导向组件，导轮组件设置于第一安装台上，导向组件连接于安装臂，导轮组件和导向组件沿主轴的径向分布，且导轮组件位于导向组件远离主轴中心的一侧，导轮组件与导向组件位于主轴的周向上的相同方向。
[0023]可选的，在本申请提供的成缆装置中，导轮组件包括多个在主轴的径向上分布的导轮，导轮的轴向与其所在位置处的主轴的切线方向一致，两个相邻的导轮之间穿设有光纤单元和填充单元，且填充单元位于光纤单元的靠近主轴中心的一侧，以使得光纤单元嵌设于填充单元；其中，填充单元和光纤单元的延伸方向均与预设方向一致。
[0024]可选的，在本申请提供的成缆装置中，导轮组件包括第一导轮组件和第二导轮组件，第一导轮组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高压海底电缆，其特征在于，包括缆芯、保护单元、填充单元和光纤单元，所述缆芯为三个，三个所述缆芯均位于所述保护单元内，且三个所述缆芯在所述保护单元的周向上均匀间隔分布；相邻的两个所述缆芯与所述保护单元之间形成一容纳所述填充单元的空间，所述光纤单元设置在所述填充单元内；所述缆芯包括阻水导体，所述阻水导体包括多根相互绞合的金属丝，且相邻的两根所述金属丝之间填充有阻水胶。2.根据权利要求1所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述阻水导体还包括两层沿所述超高压海底电缆的径向由内而外依次包覆在所述多根金属丝外的第一包覆带，且位于外层的所述第一包覆带的表面形成所述阻水导体的表面。3.根据权利要求1或2所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述缆芯还包括依次包覆在所述阻水导体外的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、绕包层、金属层和内护层，其中，所述绝缘层为交联聚乙烯绝缘层。4.根据权利要求3所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述绕包层包括两层沿所述缆芯径向由内而外依次设置的第二包覆带。5.根据权利要求2或4所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述填充单元的外表面具有沿所述电缆的径向向内凹陷的凹腔，所述光纤单元位于所述凹腔内。6.根据权利要求5所述的超高压海底电缆，其特征在于，所述保护单元包括由内至外依次包覆设置的包带层、内垫层、铠装层和外被层，所述包带层的内周壁与所述缆芯的外周壁贴合。7.一种超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，所述生产方法用于生产权利要求1
‑
6任一项所述的超高压海底电缆，所述生产方法包括：形成缆芯；通过成缆装置将所述缆芯、光纤单元、填充单元与保护单元共同压合在一起。8.根据权利要求7所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，所述形成缆芯，具体包括：将多根金属丝绞合在一起；在绞合在一起的多根所述金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，其中，多根所述金属丝包括沿所述超高压海底电缆的径向由内而外依次排列的内层金属丝、次外层金属丝和外层金属丝；将第一塑料、绝缘材料和第二塑料由相对于所述阻水导体的不同位置同时挤设于所述阻水导体外侧，以形成由内向外依次包覆在所述阻水导体外的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，其中，所述导体屏蔽层和所述绝缘屏蔽层分别通过所述第一塑料和所述第二塑料成型，所述绝缘层通过所述绝缘材料成型；将阻水带包覆在所述绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层；将金属材料和塑料由相对于所述绕包层的不同位置同时挤设于所述绕包层外侧，以形成由内向外依次包覆在所述绕包层外的金属层和内护层。9.根据权利要求8所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，所述在绞合在一起的多根所述金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体，包括：在所述内层金属丝间填充所述阻水胶；
将预设厚度的所述阻水胶挤设于所述次外层金属丝与所述外层金属丝之间，其中，所述预设厚度等于所述次外层金属丝与所述外层金属丝之间的间隙宽度。10.根据权利要求8或9所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，在所述在绞合在一起的多根所述金属丝间填充阻水胶，以形成阻水导体之后，还包括：对所述阻水导体进行加热烘干。11.根据权利要求10所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，在所述对所述阻水导体进行加热烘干之后，还包括：在所述阻水导体外层设置两条阻水带，形成两层第一包覆带。12.根据权利要求9或11所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，所述将阻水带包覆在所述绝缘屏蔽层外侧，形成绕包层，包括：在所述绝缘屏蔽层外侧绕包两层第二包覆带。13.根据权利要求11所述的超高压海底电缆的生产方法，其特征在于，在所述阻水导体的外层沿着从所述阻水导体的中心向远离所述阻水导体的中心方向同时挤包形成依次包覆的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层之后，还包括：将所述绝缘层内的气体排出。14.一种成缆装置，其特征在于，用于成型权利要求1
‑
6任一项所述的超高压海底电缆，所述成缆装置包括机体、放缆单元、绞合单元和绕包单元，所述放缆单元、所述绞合单元和所述绕包单元均设置在所述机体上，且在所述机体的高度方向上，所述绞合单元位于所述放缆单元的上方，所述绕包单元位于所述绞合单元的上方；所述放缆单元用于释放缆芯、光纤单元和填充单元；所述绞合单元用于绞合所述缆芯、所述光纤单元和所述填充单元；所述绕包单元用于在所述缆芯、光纤单元和填充单元的外侧包覆保护单元，以形成所述超高压海底电缆。15.根据权利要求14所述的成缆装置，其特征在于，所述绞合单元包括第一绞合单元和第二绞合单元，所述第二绞合单元位于所述第一绞合单元的上方；所述第一绞合单元用于绞合所述光纤单元和所述填充单元，所述第二绞合单元用于在所述第一绞合单元绞合完所述光纤单元和所述填充单元后，绞合所述光纤单元、所述填充单元和所述缆芯。16.根据权利要求15所述的成缆装置，其特征在于，所述机体包括主轴组件，所述主轴组件包括主轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海洋，胡明，赵囿林，杜强，刘磊，李海军，花炜，钱晓明，袁小柳，
申请(专利权)人：中天科技海缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：