[发明专利]动态海底电缆、动态海底电缆的制备方法及其装置

说明书

本发明提供一种动态海底电缆、动态海底电缆的制备方法及其装置，涉及海缆技术领域。其中，动态海底电缆包括电单元、光单元、填充件、内护层、铠装层和外护层，外护层包括光滑套和螺旋纹，螺旋纹沿着光滑套的轴向螺旋延伸，螺旋纹用于抑制涡激振动。动态海底电缆的制备方法，包括如下步骤：提供电单元、光单元和填充件；制备出海缆缆芯；形成包覆海缆缆芯的内护层；形成包覆内护层的铠装层；形成包覆铠装层的外护层。动态海底电缆的制备装置，包括外护层挤出装置。螺旋纹沿着光滑套的轴向螺旋延伸，通过螺旋纹可以防止动态海底电缆产生涡激振动，从而可以降低工程安装敷设成本。

技术领域

本发明涉及海缆技术领域，尤其涉及一种动态海底电缆、动态海底电缆的制备方法及其装置。

背景技术

随着风电机组逐渐走向远深海，浮式风电已成为海上风电的发展趋势。苏格兰、日本、法国等国外风电开发商及相关机构自2009年已有少数试验样机投运，近年来我国风电运营商和海缆制造企业也相继开展了动态海底海缆的基础研究。动态海底海缆处在复杂的深海环境中，受到各种安全隐患的困扰，涡激振动就是其中最为重要的一种，涡激振动是由于洋流流经动态海底海缆时在动态海底海缆两侧交替产生的漩涡，它是引起动态海底海缆疲劳损伤的重要因素。

相关技术中，动态海底海缆的外护套外通过安装扰流板的方式来抑制涡激振动，从而提高动态海底海缆的使用寿命。

然而，动态海底海缆的外护套外安装扰流板会使得附件成本和施工成本均增加，从而造成工程安装敷设成本提高。

发明内容

本发明提供一种动态海底电缆、动态海底电缆的制备方法及其装置，以解决动态海底海缆的外护套外安装扰流板会使得附件成本和施工成本均增加，从而造成工程安装敷设成本提高的问题。

第一方面，本发明提供一种动态海底电缆，包括电单元、光单元、填充件、内护层、铠装层和外护层；

所述电单元、所述光单元、所述填充件构成海缆缆芯，所述海缆缆芯的外部包裹有所述内护层和所述外护层，所述铠装层设置在所述内护层和所述外护层之间；

所述外护层包括光滑套和螺旋纹，所述光滑套包裹在所述铠装层的外侧，所述光滑套的外侧设置有所述螺旋纹，所述螺旋纹沿着所述光滑套的轴向螺旋延伸，所述螺旋纹用于抑制涡激振动。

可选地，所述光滑套的外径为，所述螺旋纹的节距为15～20倍的所述光滑套的外径为100～200mm，所述螺旋纹的高度为10～20mm，所述螺旋纹的宽度为10～20mm，所述螺旋纹的螺旋升角为75°～85°。

可选地，所述光滑套和所述螺旋纹一体成型，所述光滑套和所述螺旋纹的材质为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚氨酯等中的一种。

可选地，所述电单元包括阻水导体，所述阻水导体的外部依次设置有导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、第一绕包层、金属屏蔽层和第二绕包层和分相内护层。

可选地，所述填充件为填充条或填充绳，所述电单元、所述光单元和所述内护层之间的间隙内设置有多个所述填充件。

可选地，所述铠装层由多根镀锌钢丝异向缠绕形成，所述铠装层的层数为偶数层且至少为两层，每层所述铠装层外设置有铠装绕包层，所述铠装绕包层的材质为非金属包带。

可选地，所述海缆缆芯与所述内护层之间设置有成缆绕包层，所述成缆绕包层的材质为非金属包带。

第二方面，本发明提供一种动态海底电缆的制备方法，包括如下步骤：

提供电单元、光单元和填充件；

通过所述电单元、所述光单元和所述填充件制备出海缆缆芯；

形成包覆所述海缆缆芯的内护层；

形成包覆所述内护层的铠装层；