一种额定电压220kV两芯光电复合海底电缆

摘要

一种额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆，包括缆芯和护套，缆芯包括电力控制线芯、通信线芯、以及填充绳，电力电缆线芯包括导体，导体包括铜丝导线与铝导线，铝导线设置在导体中心，铜丝导线设置在所述铜丝导线之间，导体外设置导体屏蔽层，屏蔽层外设置绝缘层，绝缘层外设置阻水带；通信线芯设置在所述电力电缆线芯周围；缆芯外依次设置缓冲层、铅套、非金属护套、防蚀层、铠装层及铠装外保护层、铅合金外护套。该电缆优异的防渗水、耐海水腐蚀、耐外部水压、耐电压热冲击和耐张力弯曲性能，使用寿命长，可靠性高，提高电力的有效使用率且能减少海域面积占用量。

权利要求

1.一种额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆，包括缆芯和护套，其特征是，所述缆芯包括电力控制线芯、通信线芯、以及填充绳，电力控制线芯包括导体（1），导体（1）包括铜丝导线（10）与铝导线（11），铝导线（11）设置在导体中心，铜丝导线（10）设置在所述铝导线（11）周围，导体外设置导体屏蔽层（12），导体屏蔽层外设置绝缘层（13），绝缘层外设置阻水带（14）；通信线芯（20）设置在所述电力控制线芯周围；缆芯外依次设置缓冲层（2）、铅套（3）、非金属护套（4）、防蚀层（5）、铠装层（6） 及铠装外保护层（7）、铅合金外护套（8）；所述填充绳材料为改性聚丙烯、改性聚乙烯或改性聚氯乙烯；所述非金属护套（4）为半导电MDPE；所述防蚀层（5）为黄铜带；所述铠装层（6）为钢丝编织铠装层；所述铅合金外护套（8）为铅、锡、钨合金，所述铅、锡、钨的重量比为100 ：（0.65-0.80）：（0.40-0.60）。

2.根据权利要求1所述的额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆，其特征是，所述铠装外保护层（7）为聚丙烯绳作为内部加强筋的沥青外包裹层。

3.根据权利要求1所述的额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆，其特征是，所述导体屏蔽层（12）的材料为EVA、EBA 或EMA 与碳黑的混合物。

说明书

一种额定电压220kV两芯光电复合海底电缆

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电缆，具体涉及一种额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆。

背景技术

[0002] 随着我国海上石油开采力度的加强和石油开采技术的不断进步，海上石油开采获得了快速发展。海底电力电缆由于安装在环境复杂的海底，长期受到海浪冲击、海水腐蚀及许多未知因素影响，其设计、制造和安装要求都远远高于普通的电缆，并且海底电力电缆对于阻水的效果好坏很大程度上决定了其使用寿命的长短。

[0003] 公布日为CN 104681178 A、公布日为2015年6月3日的中国发明专利公开了一种耐高温电缆，它包括若干组成缆线芯和挤塑在导电线芯外的包带层，在包带层外还依次包裹有屏蔽层、绝缘层和 PVC 橡胶保护套，在所述屏蔽层外侧的一侧还设有隔热层，所述绝缘层和所述PVC 橡胶保护套之间包裹一层防火层，所述防火层由若干横截面为圆形相互外切的防火带依次排布组成。防火带由添加云母的有机硅和聚氯乙烯组成；所述隔热层为含有石墨颗粒的玻璃纤维；所述屏蔽层为表面镀锡的退火铝合金编织而成。采用上述结构的电缆，虽然在 150℃高温下工作 4 小时，但是电缆柔性不够，不能满足海底的工作环境。

[0004] 公布日为CN 103730197A 、公布日为2014年4月16日的中国发明专利公开了一种柔性电缆，包括铜芯绞合导体，在铜芯绞合导体的外面设置绝缘层，铜芯绞合导体和绝缘层构成绝缘线芯，多根绝缘线芯绞合成缆芯，缆芯之间的间隙及缆芯外设有填充层、包带层，所述包带层包括云母带绕包层和绕包在云母带绕包层上的一层玻纤带绕包层，在所述玻纤带绕包层外设置铠装层，在所述铠装层外设置护套层。绝缘层是由云母带绕包5层而成。所述填充层为阻燃填充绳填充，云母带绕包层绕包在填充层上。所述铠装层采用铜套螺纹铠装。护套层是由 125℃低烟无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体(TPU)材料挤制而成。采用上述结构的电缆，虽然保证了电缆的柔软性能，但是不能在高温环境下工作，不能满足自动埋弧焊机的使用需求。

[0005] 公开号CN 102394153 A、公布日 2012年03月28日的中国发明专利公开了一种耐高温的柔性电缆，从外到里包括护套、橡皮层和内护层，内护层内设置有多股复合导体结构，所述每一个复合导体结构包括导体、云母层、绝缘层和金属保护层；导体外包裹云母层，云母层外包裹绝缘层，绝缘层外包裹金属保护层。金属保护层为柔软的不锈钢带。导体内部设置引流线。导体外包裹引流线，引流线外包裹云母层。上述结构的电缆，虽然可以耐 1000℃以上的高温，同时具备很好的柔韧性，可以承受高温钢水的飞溅，满足实际使用要求，但是不能满足海底的工作环境。

[0006] 因此，需要一种额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供了一种额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆，该电缆优异的防渗水、耐海水腐蚀、耐外部水压、耐电压热冲击和耐张力弯曲性能，使用寿命长，可靠性高，提高电力的有效使用率且能减少海域面积占用量。

[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆，包括缆芯和护套，其特征是，所述缆芯包括电力控制线芯、通信线芯、以及填充绳，电力控制线芯包括导体，导体包括铜丝导线与铝导线，铝导线设置在导体中心，铜丝导线设置在所述铝导线周围，导体外设置导体屏蔽层，导体屏蔽层外设置绝缘层，绝缘层外设置阻水带；通信线芯设置在所述电力控制线芯周围；缆芯外依次设置缓冲层、铅套、非金属护套、防蚀层、铠装层及铠装外保护层、铅合金外护套；所述填充绳材料为改性聚丙烯、改性聚乙烯或改性聚氯乙烯；所述非金属护套为半导电MDPE；所述防蚀层为黄铜带；所述铠装层为钢丝编织铠装层。

[0009] 优选的，所述铅合金外护套为铅、锡、钨合金，所述铅、锡、钨的重量比为100 ：（0.65-0.80）：（0.40-0.60）。

[0010] 优选的，所述铠装外保护层为聚丙烯绳作为内部加强筋的沥青外包裹层。

[0011] 优选的，所述导体屏蔽层材料为EVA、EBA 或EMA 与碳黑的混合物。

[0012] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0013] 第一，该额定电压220kV 的三芯光电复合海底电缆在使用时相位平衡，对铠装材料没有要求，不会造成铠装层的磁损，提高了电力的有效使用率，而且所占海域面积比同等规格的单芯海缆大大减少。

[0014] 第二，铅套、非金属护套、外护套本身就可以起到径向阻水的作用，从而本发明的电缆可实现可靠的全阻水，当海底电力电缆因故障而进水时，即使是受到几百米水深的压力，海水也无法沿着导体的间隙进入电缆内部，从而实现纵向阻水，减少海缆报废长度。

[0015] 第三，本发明既可以隔磁，避免涡流磁滞造成的损耗，增大载流量，机械强度大，而成本低，并且具有优异的防海水腐蚀性能，对于电缆的长久安全运行大有益处。

附图说明

[0016] 图1是本发明额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆的结构示意图；

[0017] 图中：1导体、2缓冲层、3铅套、4非金属护套、5防蚀层、6铠装层、7铠装外保护层、8铅合金外护套、10铜丝导线、11铝导线、12导体屏蔽层、13绝缘层、14阻水带、20通信线芯。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

[0019] 如图1所示，一种额定电压220kV 两芯光电复合海底电缆，包括缆芯和护套，其特征是，所述缆芯包括电力控制线芯、通信线芯、以及填充绳，电力控制线芯包括导体1，导体1包括铜丝导线10与铝导线11，铝导线设置在导体中心，铜丝导线设置在所述铝导线周围，导体外设置导体屏蔽层12，导体屏蔽层外设置绝缘层13，绝缘层外设置阻水带14；通信线芯20设置在所述电力控制线芯周围；缆芯外依次设置缓冲层2、铅套3、非金属护套4、防蚀层5、铠装层6 及铠装外保护层7、铅合金外护套8；所述填充绳材料为改性聚丙烯、改性聚乙烯或改性聚氯乙烯；所述非金属护套4为半导电MDPE；所述防蚀层5为黄铜带；所述铠装层6为钢丝编织铠装层。

[0020] 铅合金外护套8为铅、锡、钨合金，所述铅、锡、钨的重量比为100  ：0.65-0.80：0.40-0.60。

[0021] 所述铠装外保护层7为聚丙烯绳作为内部加强筋的沥青外包裹层。

[0022] 所述导体屏蔽层12的材料为EVA、EBA 或EMA 与碳黑的混合物。

[0023] 本发明额定电压220kV 的三芯光电复合海底电缆在使用时相位平衡，对铠装材料没有要求，不会造成铠装层的磁损，提高了电力的有效使用率，而且所占海域面积比同等规格的单芯海缆大大减少。

[0024] 本发明通过铅套、非金属护套、外护套本身就可以起到径向阻水的作用，从而本发明的电缆可实现可靠的全阻水，当海底电力电缆因故障而进水时，即使是受到几百米水深的压力，海水也无法沿着导体的间隙进入电缆内部，从而实现纵向阻水，减少海缆报废长度。

[0025] 本发明既可以隔磁，避免涡流磁滞造成的损耗，增大载流量，机械强度大，而成本低，并且具有优异的防海水腐蚀性能，对于电缆的长久安全运行大有益处。

[0026] 以上仅就对本发明的实施例的方案作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实例，其具体结构容许多种变化，只要在权利要求书内的变化都在本发明的保护范围之内。