[发明专利]一种光纤复合海底电缆及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光纤复合海底电缆及其制备方法，包括缆芯和依次包覆在缆芯外的包带层、内衬层、铠装层和外护层，所述缆芯包括多根绞合设置的电单元、填充在任意相邻两个电单元之间空隙的填充条和穿设在所述填充条内的光单元，所述填充条为扇形结构，所述填充条包括扇形弧面和对称设置在扇形弧面两侧的两个扇形侧面，所述扇形弧面与电单元依次拼接形成圆周面，所述扇形侧面与所述电单元贴合匹配，在所述扇形弧面侧壁上还开设有凹槽，所述光单元嵌设在所述凹槽中，在所述填充条内还开设有镂空通孔。本发明结构设计合理，光电复合互不影响、且互相起到保护作用，能够降低风电企业初级建设成本及之后的运维成本。

技术领域

本发明涉及海底电缆结构及制备技术领域，尤其是指一种光纤复合海底电缆及其制备方法。

背景技术

海上风电装机容量逐年迅速递增，以往所有已投运的海上风电场的场内集电电缆电压等级都是35kV，但随着竞价上网的趋势，为了降低投资和运维成本，66kV集电方案应运而生，该方案不仅可以减少风机回路数，从而降低海上升压站接线复杂度，甚至可减少海上升压站的数量；同时，还可以减少海底电缆用量及敷设工时，降低线路损耗。

为了配套66kV集电方案，就需要制备66kV交联聚乙烯绝缘光纤复合海底电缆，相比于35kV的光纤复合海底电缆，输电电压更高了，相对来说所需阻水性能和绝缘性能的要求进一步提升，因此防水保护层数和绝缘保护厚度就进一步提升，造车光缆的制造成本提高，并且因为光缆的质量提高，造成其运输和敷设的成本也相应提高。

并且，现有的66kV交联聚乙烯绝缘光纤复合海底电缆的光单元直接复合设置在缆芯内部的电单元间隙中，一方面从性能上电单元容易对光单元的信号传输造成干扰，另一方面从结构上，常规光单元的尺寸远小于电单元的尺寸，直接将光单元复合在电单元的间隙中，缆芯的圆整度不高，在海底的高压下缆芯容易发生变形，影响光单元和电单元的性能，同时光单元裸露设置，缺乏保护，容易对光单元内部的光纤造成损伤。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中66kV交联聚乙烯绝缘光纤复合海底电缆存在的设计不合理的问题，提供一种光纤复合海底电缆及其制备方法，结构设计合理，光电复合互不影响、且互相起到保护作用，能够降低风电企业初级建设成本及之后的运维成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光纤复合海底电缆，包括缆芯和依次包覆在缆芯外的包带层、内衬层、铠装层和外护层，所述缆芯包括多根绞合设置的电单元、填充在任意相邻两个电单元之间空隙的填充条和穿设在所述填充条内的光单元，所述填充条为扇形结构，所述填充条包括扇形弧面和对称设置在扇形弧面两侧的两个扇形侧面，所述扇形弧面与电单元依次拼接形成圆周面，所述扇形侧面与所述电单元贴合匹配，在所述扇形弧面侧壁上还开设有凹槽，所述光单元嵌设在所述凹槽中，在所述填充条内还开设有镂空通孔。

在本发明的一个实施例中，所述电单元包括由内向外依次设置的阻水导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水缓冲层、金属屏蔽层、半导电阻水层、铝塑护套层。

在本发明的一个实施例中，所述阻水导体由铜、铝、铝合金中的任意一种材料复合阻水材料紧压制成。

在本发明的一个实施例中，所述导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层共同挤塑包覆在所述阻水导体外周，所述导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层与阻水导体同心设置。

在本发明的一个实施例中，所述铝塑护套层由覆半导电膜铝带及半导电聚乙烯构成。

在本发明的一个实施例中，所述光单元包括松套管，所述松套管内设置有光纤和填充在光纤之间的阻水纤膏。

在本发明的一个实施例中，所述铠装层包括镀锌钢丝和PE条，所述镀锌钢丝和PE条的截面形状大小相同，所述镀锌钢丝和PE条交错间隔螺旋绕包在内衬层的外周。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种光纤复合海底电缆的制备方法，包括以下步骤：