[发明专利]电力传输电缆

说明书

一种电力传输电缆，包括电力导体和多个平行螺旋铠装丝。电力传输电缆沿其长度包括第一区段(I)、第二区段(III)和过渡区段(II)。过渡区段(II)设置在第一区段(I)和第二区段(III)之间。第一区段(I)中的多个平行螺旋铠装丝包括第一铠装丝(121)或由第一铠装丝(121)组成。第一铠装丝(121)是包括金属耐腐蚀涂层的碳钢丝。第二区段(III)中的多个平行螺旋铠装丝的至少部分铠装丝包括奥氏体钢丝(123)。在过渡区段(II)中，第一铠装丝(121)的端部被分别焊接至第二区段(III)的奥氏体钢丝(123)的端部。过渡区段(II)始于第一铠装丝(121)与奥氏体钢丝(123)之间的第一焊接部(137)。过渡区段(II)终止于在第一铠装丝(121)与奥氏体钢丝(123)之间的最后一个焊接部(130)处。过渡区段(II)至少10米长。

技术领域

本发明涉及高压电力传输电缆，并且更具体地，涉及交流(AC)高压电力传输电缆。本发明的电力传输电缆的具体用途是用于上岸的海底电缆。

背景技术

用于AC电力传输的典型海底电缆包括一个或多个导体。该电缆包括螺旋缠绕的金属丝或带的周向铠装。铠装可以由聚合物护套或由一层或多层纱覆盖。薄的聚合物护套也可以被施加至每个单独铠装丝上。

铠装具有改善电缆的机械特性和性能的作用，并且提供抵抗外部损害的能力。典型地，铠装由一层或两层丝制成，呈圆形或扁平状，丝由中低碳含量的钢制成。通常使用钢，因为其成本低、容易获取且具有良好的机械特性。当铠装丝暴露于没有任何聚合物护套或纱层的环境中时，(尤其是但不仅限于)优选使用镀锌钢，以确保更好的耐腐蚀性。

在AC电力电缆中，由(一个或多个)导体中流动的电流产生的磁场引起铁磁材料(诸如被用作铠装丝的中低碳钢)的损耗。其中“铁磁材料”是指具有高磁导率的材料，即，能够以大于10的系数集中磁通量的材料。铁磁材料的磁畴随着交流电缆中的磁场旋转。材料中磁畴的这种旋转导致摩擦和热量。由这种摩擦产生的热量被称为磁滞损耗。这种感应热，加上因电流传输而由导体产生的热，会损害电缆的总载流能力，尤其是当电缆被部署在具有低散热能力或零散热能力的环境中时。

在使用时，海底电缆一般被安装在水下，通常被埋在底部地面之下，但其中一些部分可以被铺设在不同的环境中；也就是例如海底链路的岸边端、中间岛交叉口、连续陆地部分、运河边缘之类的情况。相比于离岸主要路线，这些环境的关键方面通常是更差的热特性和/或更高的温度。

US2012/0024565A1公开了一种电力传输电缆，包括至少一个第一区段以及至少一个第二区段，该第一区段设置有由第一金属材料制成的电缆铠装，该第二区段设置有由第二金属材料制成的电缆铠装。第二金属材料的铁磁特性基本上比第一金属材料的铁磁特性低。

EP0173402A1公开了被设计为用于在不同深度的水中铺设的铠装海底电力电缆。在浅水区，该电缆具有既重又坚固的铠装(钢丝)。在非常深的水域中，钢铠装的重量是被禁止的，因此，在这些区域中，铠装由合成轻质材料制成。两种类型的铠装之间的过渡部分被制成物理上集中的，但具有足够柔性，以防止电缆芯在经过电缆铺设机械时急剧弯折。铠装接头可从电缆芯接头移位，并且基本上有效地传递电缆中的所有纵向应变。

发明内容

本发明是一种电力传输电缆，包括电力导体和多个平行螺旋铠装丝。优选地，电力导体是连续电力导体。电力传输电缆沿其长度包括第一区段、第二区段和过渡区段。过渡区段设置在第一区段与第二区段之间。第一区段中的多个平行螺旋铠装丝包括第一铠装丝或由第一铠装丝组成。第一铠装丝是包括金属耐腐蚀涂层的碳钢丝。第二区段中的多个平行螺旋铠装丝的至少部分铠装丝包括奥氏体钢丝。在过渡区段中，第一铠装丝的端部被分别焊接至第二区段的奥氏体钢丝的端部。过渡区段始于在第一铠装丝与奥氏体钢丝之间的第一焊接部处。过渡区段终止于在第一铠装丝与奥氏体钢丝之间的最后一个焊接部处。过渡区段至少10米长；并且优选至少25米长，更优选至少40米长。