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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海缆,尤其涉及一种220kv分布式高压海底电缆及其制造方法。
技术介绍
1、随着海洋资源的开发和利用,海底电缆的需求日益增长。传统的海底电缆在功能上较为单一,无法满足现代海洋工程对电缆智能化、多功能化的要求。目前,虽然已有一些海底电缆具备一定的监测功能,但是光纤单元往往都集中设置在缆芯内,在缆芯成缆时预留一定空间内用于放置光纤单元,成缆后光纤分布不均匀,影响监测的准确性,同时在生产、施工和实际使用中,受外力作用,光纤易断裂,从而影响整根海底电缆的正常使用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种220kv分布式高压海底电缆及其制造方法,能够兼具5g通讯以及温度与微动监测,实现多功能海缆,且各光纤单元布局合理,提高监测精度的同时受到更好的保护,从而保证海底电缆的正常使用。
2、实现本专利技术目的技术方案是:
3、一种220kv分布式高压海底电缆,包括由内至外依次设置的缆芯、包带层、内衬层、铠装层和外护层,所述缆芯包括设于中心的第一光纤单元以及沿周向围绕第一光纤单元均匀设置的多根均与包带层相切设置的绝缘线芯,相邻绝缘线芯之间相切设有第二光纤单元并与包带层之间设有填充单元,所述铠装层内沿周向至少均匀嵌装有四根第三光纤单元,所述第一光纤单元、第二光纤单元和第三光纤单元内分别设有5g通讯光纤、温度监测光纤和微动监测光纤。
4、进一步地,所述绝缘线芯设有三根且两两相切设置,从而在中心形成类三角形结构的间隙,所述第一
5、进一步地,所述铠装层包括多组沿周向均匀分布的铠装段,所述铠装段由多根沿周向紧密排列设置且表面涂覆有沥青的镀锌钢丝组成,所述第三光纤单元紧密设于相邻铠装段之间且外径与镀锌钢丝的外径相同。
6、进一步地,所述第三光纤单元设有六根。
7、进一步地,所述5g通讯光纤和温度监测光纤的波长为1550±20nm,所述微动监测光纤的波长1625±10nm,20ms时的动态范围为41db。
8、进一步地,所述绝缘线芯包括由内至外依次设置的阻水导体、导体屏蔽、交联聚乙烯绝缘、绝缘屏蔽、半导电阻水带、铅护套和半导电pe护套,所述阻水导体包括截面为圆形结构的第一铜导体以及围绕第一铜导体设置的多层导体层,所述导体层外绕包有阻水带,包括多个沿周向紧密排列设置且截面为扇环形结构的第二铜导体,相邻所述第二铜导体的空隙处绞入有阻水绳。
9、进一步地,所述填充单元为整体式结构的填充条,所述填充条为类扇形结构且尖端设有圆弧形凹口,所述第二光纤单元卡装在圆弧形凹口内。
10、进一步地,所述内衬层和外护层均由pp绳绕包而成,所述内衬层为单层结构,所述外护层为双层结构。
11、进一步地,所述外护层的外层设有警示色带。
12、一种如上所述的220kv分布式高压海底电缆的制造方法,包括以下步骤:
13、步骤s1:将高导电率的铜杆按照设计的型线模具拉制,连拉连退,并按设计要求与阻水绳同时进行绞制,并在相邻导体层之间绕包阻水带,形成阻水导体;
14、步骤s2:在阻水导体外,采用三层共挤,一次成型挤包导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘和绝缘屏蔽,并将制成的线芯放置在70±5℃的烘房内放置20-30天,进行脱气处理,再绕包两层半导电阻水带,在绕包时,直拖一根聚酯色带,挤包铅护套和半导电pe护套,制成带特定颜色的绝缘线芯;
15、步骤s3:以第一光纤单元为中心,选用颜色不同的绝缘线芯以及与绝缘线芯数量相同且预装有第二光纤单元的填充单元共同成缆,并绕包包带,制成缆芯;
16、步骤s4:在缆芯外依次绕包包带、pp绳内衬层,再用表面涂覆有沥青的镀锌钢丝铠装,在铠装时加入第三光纤单元,形成内嵌有光纤的铠装层,最后绕包两层pp绳,并在绕包外层时添加警示色带共同绕包,形成外护层。
17、采用了上述技术方案,本专利技术具有以下的有益效果:
18、(1)本专利技术设有三种光纤单元,分别用于5g通讯、温度监测和温度监测,相较于传统海缆,功能更加丰富,且对光纤单元的分布进行巧妙设计;利用绝缘线芯对设于中心的第一光纤单元进行保护,并设有填充单元对第二光纤单元进行保护;第二光纤单元与两侧的绝缘线芯均相切设置,既能对第二光纤单元的位置进行限定,提高结构的稳定性,同时由于直接接触,从而能够更加精确的监测绝缘线芯的温度;第三光纤单元嵌装在铠装层中,同样被有效保护,且设置在靠近外层区域,作为微动监测,效果更优,实现多功能海缆,各光纤单元从功能触发,合理布局,提高监测精度的同时受到更好的保护,从而保证海底电缆的正常使用。
19、(2)本专利技术海缆采用三根绝缘线芯,且第一光纤单元设计成与三根绝缘线芯均相切,从而实现位置固定,整体结构更加稳定,对第一光纤单元进行全方位保护。
20、(3)本专利技术采用镀锌钢丝进行铠装并涂覆沥青,有效防止海水腐蚀,延长使用寿命,同时第三光纤单元的外径与镀锌钢丝相同,不仅方便铠装层制备,同时通过左右两侧的镀锌钢丝对第三光纤单元进行保护。
21、(4)本专利技术第三光纤单元设有六根,从而能够更好的监测海缆的微动,提高监测精度。
22、(5)本专利技术各光纤单元采用特殊波长的光纤,监测距离长,能监测温度变化,微小移动和振动情况,分别实现对电缆各部位温度变化及微小移动和振动情况的实时监测,提高监测精度。
23、(6)本专利技术绝缘线芯采用交联聚乙烯绝缘材料,具有高绝缘性能和抗水树性能,并采用半导电阻水带和铅护套,即金属屏蔽和非金属屏蔽的组合结构,减少电磁干扰;同时阻水导体采用具有高导电率的铜导体材料,确保其质量符合高压传输要求,并采用特殊型线结构绞制,确保导体结构紧密,导电性能良好,且表面光滑,从而确保电磁场分布均匀,并增设有阻水带和阻水绳,实现优异的阻水性能,更好的适应海底使用环境。
24、(7)本专利技术采用具有圆弧形凹口的整体式结构填充条作为填充单元,实现在第二光纤单元预装在填充单元内,方便电缆制备的同时进一步提高对光纤单元的保护。
25、(8)本专利技术通过设置警示色带,提高电缆在海中的可见性,以便水下作业人员或渔民能容易地识别并避免对电缆造成损害。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种220kV分布式高压海底电缆,其特征在于:包括由内至外依次设置的缆芯、包带层、内衬层、铠装层和外护层,所述缆芯包括设于中心的第一光纤单元以及沿周向围绕第一光纤单元均匀设置的多根均与包带层相切设置的绝缘线芯,相邻绝缘线芯之间相切设有第二光纤单元并与包带层之间设有填充单元,所述铠装层内沿周向至少均匀嵌装有四根第三光纤单元,所述第一光纤单元、第二光纤单元和第三光纤单元内分别设有5G通讯光纤、温度监测光纤和微动监测光纤。
2.根据权利要求1所述的一种220kV分布式高压海底电缆,其特征在于:所述绝缘线芯设有三根且两两相切设置,从而在中心形成类三角形结构的间隙,所述第一光纤单元设于间隙内且外周面与三根绝缘线芯均相切设置。
3.根据权利要求1所述的一种220kV分布式高压海底电缆,其特征在于:所述铠装层包括多组沿周向均匀分布的铠装段,所述铠装段由多根沿周向紧密排列设置且表面涂覆有沥青的镀锌钢丝组成,所述第三光纤单元紧密设于相邻铠装段之间且外径与镀锌钢丝的外径相同。
4.根据权利要求1所述的一种220kV分布式高压海底电缆,其特征在于:所述第三光纤单
5.根据权利要求1所述的一种220kV分布式高压海底电缆,其特征在于:所述5G通讯光纤和温度监测光纤的波长为1550±20nm,所述微动监测光纤的波长1625±10nm,20ms时的动态范围为41dB。
6.根据权利要求1所述的一种220kV分布式高压海底电缆,其特征在于:所述绝缘线芯包括由内至外依次设置的阻水导体、导体屏蔽、交联聚乙烯绝缘、绝缘屏蔽、半导电阻水带、铅护套和半导电PE护套,所述阻水导体包括截面为圆形结构的第一铜导体以及围绕第一铜导体设置的多层导体层,所述导体层外绕包有阻水带,包括多个沿周向紧密排列设置且截面为扇环形结构的第二铜导体,相邻所述第二铜导体的空隙处绞入有阻水绳。
7.根据权利要求1所述的一种220kV分布式高压海底电缆,其特征在于:所述填充单元为整体式结构的填充条,所述填充条为类扇形结构且尖端设有圆弧形凹口,所述第二光纤单元卡装在圆弧形凹口内。
8.根据权利要求1所述的一种220kV分布式高压海底电缆,其特征在于:所述内衬层和外护层均由PP绳绕包而成,所述内衬层为单层结构,所述外护层为双层结构。
9.根据权利要求8所述的一种220kV分布式高压海底电缆,其特征在于:所述外护层的外层设有警示色带。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的220kV分布式高压海底电缆的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种220kv分布式高压海底电缆,其特征在于:包括由内至外依次设置的缆芯、包带层、内衬层、铠装层和外护层,所述缆芯包括设于中心的第一光纤单元以及沿周向围绕第一光纤单元均匀设置的多根均与包带层相切设置的绝缘线芯,相邻绝缘线芯之间相切设有第二光纤单元并与包带层之间设有填充单元,所述铠装层内沿周向至少均匀嵌装有四根第三光纤单元,所述第一光纤单元、第二光纤单元和第三光纤单元内分别设有5g通讯光纤、温度监测光纤和微动监测光纤。
2.根据权利要求1所述的一种220kv分布式高压海底电缆,其特征在于:所述绝缘线芯设有三根且两两相切设置,从而在中心形成类三角形结构的间隙,所述第一光纤单元设于间隙内且外周面与三根绝缘线芯均相切设置。
3.根据权利要求1所述的一种220kv分布式高压海底电缆,其特征在于:所述铠装层包括多组沿周向均匀分布的铠装段,所述铠装段由多根沿周向紧密排列设置且表面涂覆有沥青的镀锌钢丝组成,所述第三光纤单元紧密设于相邻铠装段之间且外径与镀锌钢丝的外径相同。
4.根据权利要求1所述的一种220kv分布式高压海底电缆,其特征在于:所述第三光纤单元设有六根。
5.根据权利要求1所述的一种220kv分布式高压海底电缆,其特征在于:所述5g通讯光纤和温度...
【专利技术属性】
技术研发人员:顾坤林,张春美,王茂华,吴燕,
申请(专利权)人:远东海缆有限公司,
类型:发明
国别省市:
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