[发明专利]一种高载流抗腐蚀长寿命高压海缆

说明书

一种高载流抗腐蚀长寿命高压海缆，海缆缆芯外部依次缠绕包裹的内衬层、铜合金带、铠装层和外被层，所述铜合金带设置在内衬层和铠装层之间，所述铠装层与外被层之间用第二包带隔开，所述铠装层采用铜钢对焊而成；所述海缆缆芯由若干电单元、若干光缆单元和填充料相互绞合，并通过第一包带缠绕成缆构成。与现有技术相比，本发明中的填充料使得电单元和电单元、电单元与光缆单元间减少挤压，且光缆被密封包裹在光缆孔内，不易发生破坏；填充料采用空心结构，增加海缆机械性能的同时，可尽量减轻重量，节约成本，方便运输和敷设。另外，本发明新型海缆的铠装层采用铜丝与钢丝的焊接工艺，保证铠装层整体机械性能的前提下，可有效提升海缆的载流量。

技术领域

本发明涉及一种高载流抗腐蚀长寿命高压海缆，属于海缆技术领域。

背景技术

海底电缆是敷设于海底主要用于电能传输的工具，广泛应用于陆地与岛屿之间、海上石油平台与陆地之间、海上风电场等，用于电能和信号的传输。

随着海上风电场的离岸距离越来越远，容量越来越大，对高载流抗腐蚀长寿命的海缆需求越来越急迫。海缆在长距离输电的过程中，铠装层会发生涡流效应，产生损耗，导致温度上升，特别是海缆登陆段土壤热阻高、散热条件差，海缆载流量大大降低，使得海缆登陆段输送的容量不足。为了满足海缆登陆段输送容量的要求，传统上一般通过整根增大导体截面来扩大海缆载流量，这方法虽可将载流量扩容，但极大地增加了海缆原材料及生产周期，导致成本较高。为了较好的控制海缆制造成本，且保证海缆运行稳定的前提下增加海缆登陆段的载流量，有必要从其他因素上考虑扩大海缆载流量的方法。

海缆在工作服役期间，面临着长时间海水的腐蚀以及生物蛀咬的风险，因此，有必要在海缆结构上进行改进，以确保海缆在复杂环境下长时间抗生物-化学腐蚀的能力。

现有的三芯交流海缆多采用圆形填充条，该填充形式虽然结构简单，制造方便，但其与海缆内部构件都是单点接触，承力性能差，且该填充方式下的海缆缆芯之间、缆芯与光缆之间均相互单点接触，长时间敷设于复杂的海洋环境下，海缆内部易发生挤压变形和破坏，目前已出现海缆内部填充严重变形，光缆被挤压破坏，光纤挤出的情况。因此，迫切需要针对海缆内部填充条结构进行优化设计，提升海缆的机械性能，以显著增大海缆的使用寿命。

传统大长度高压海缆载流能力低、抗腐蚀能力差以及寿命短，导致海底电缆造价相对较高，严重制约着海洋工程的发展。综上所述，研究出一种经济有效的高载流、抗生物-化学腐蚀、长寿命的新型高压海缆尤其重要。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种高载流抗腐蚀长寿命高压海缆。

本发明的技术方案如下：

一种高载流抗腐蚀长寿命高压海缆，其特征是，包括海缆缆芯以及海缆缆芯外部依次缠绕包裹的内衬层、特种铜合金带、铠装层和外被层，所述铜合金带设置在内衬层和铠装层之间，所述铠装层与外被层之间用第二包带隔开，所述铠装层采用铜钢对焊一体过渡技术；所述海缆缆芯由若干电单元、若干光缆单元和填充料相互绞合，并通过第一包带缠绕成缆构成。

进一步的，所述电单元包括阻水铜导体以及阻水铜导体外部依次包裹的导体包带、三层共挤绝缘结构层、半导电阻水缓冲层、金属护套和半导电非金属护套。

进一步的，所述三层共挤绝缘结构层由导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和绝缘屏蔽层组成，所述三层共挤绝缘结构层的外部绕包有半导电阻水带或半导电缓冲阻水带以构成半导电阻水缓冲层。

进一步的，所述阻水铜导体的截面面积不小于300mm²，所述半导电非金属护套所用的材料为可挤塑性的半导电材料。