本发明公开了一种集束海底电缆，包括：动态部分、过渡段和静态部分，所述动态部分和所述静态部分通过所述过渡段进行连接，所述动态部分和所述静态部分均由阻水导体、内屏蔽、绝缘、外屏蔽、金属屏蔽、半导电阻水带、子单元护套、扇形层填充、内护套、第一层铠装、第二层铠装、外护套和光单元组成；所述静态部分内还安装有第一层填充和第二层填充；所述过渡段由金属套管和标识带组成。通过上述方式，本发明一种集束海底电缆及其动静态过渡技术，该动静态过渡技术，采用过渡段进行动静态过渡的方式，从而实现深海阻水性能优、外径和重量的轻型化，动态部分和静态部分之间平滑过渡，并不破坏其中的缆芯结构，简易方便。
1.一种集束海底电缆，其特征在于，包括：动态部分、过渡结构和静态部分，所述动态部分和所述静态部分通过所述过渡结构进行连接，所述动态部分和所述静态部分均由阻水导体、内屏蔽、绝缘、外屏蔽、金属屏蔽、半导电阻水带、子单元护套、扇形层填充、内护套、第一层铠装、第二层铠装、外护套和光单元组成，所述内屏蔽、所述绝缘、所述外屏蔽、所述金属屏蔽和所述半导电阻水带从内而外依次包裹在所述阻水导体上后组成一导体结构，三所述导体结构外包裹所述子单元护套后形成一导体单元，三所述导体单元外包裹有所述内护套，所述导体单元与所述内护套之间层填充有所述扇形层填充和所述光单元，所述内护套内壁设有第一包带，所述内护套外壁从内而外依次包裹有所述第一层铠装、所述第二层铠装和所述外护套，所述第一层铠装与所述第二层铠装之间设有第二包带、所述第二层铠装与所述外护套之间设有第三包带；
所述静态部分内还安装有第一层填充和第二层填充，所述第一层填充和所述第二层填充分别位于所述第一层铠装和所述第二层铠装内；
所述过渡结构由金属套管和标识带组成，所述金属套管位于所述第一层填充和所述第一层铠装之间以及所述第二层填充和所述第二层铠装之间，所述标识带位于所述外护套的外表面；
制备所述集束海底电缆的过渡结构的方法，具体步骤包括：
（1）在线生产外径相同的整根海缆，直至生产到所述内护套；
（2）在绞体和模口处剪断所述第一层铠装和所述第二层铠装上的钢丝，并在相同的位置替换上所述第一层填充和所述第二层填充，所述第一层铠装同所述第一层填充对应替换后同步绕包所述第二包带，所述第二层铠装和所述第二层填充对应替换后同步绕包所述第三包带，所述第一层铠装和所述第二层铠装内的钢丝同所述第一层填充和所述第二层填充内的聚合物棒通过高粘度胶水连接，并套上所述金属套管；
（3）钢丝和聚合物棒一对一替换，从而实现所述第一层铠装和所述第二层铠装的过渡，待所有替换完成后继续生产海缆的所述静态部分，直至完成所述第三包带的同步绕包；
（4）对步骤（3）的产品进行所述外护套生产，将所述外护套紧密挤包在步骤（3）的产品上，并在有所述金属套管范围内的所述外护套表面做好所述标识带。
2.根据权利要求1所述的一种集束海底电缆，其特征在于：所述动态部分中所述第一层铠装和所述第二层铠装全由钢丝组成。
3.根据权利要求1所述的一种集束海底电缆，其特征在于：所述静态部分中所述第一层铠装和所述第二层铠装分别由钢丝和所述第一层填充以及钢丝和所述第二层填充共同组成。
4.根据权利要求1所述的一种集束海底电缆，其特征在于：所述第一层填充和所述第二层填充均为聚合物棒。
5.根据权利要求1所述的一种集束海底电缆，其特征在于：所述静态部分的所述第一层铠装和所述第二层铠装内的钢丝与所述第一层填充和所述第二层填充内的聚合物棒之间采用特种胶进行粘结。
6.根据权利要求1所述的一种集束海底电缆，其特征在于：所述第一层填充和所述第二层填充分别在所述第一层铠装和所述第二层铠装内均匀分布。
7.根据权利要求1所述的一种集束海底电缆，其特征在于：所述步骤（3）中过渡的长度≥400mm。
8.根据权利要求1所述的一种集束海底电缆，其特征在于：所述步骤（3）中所述第一层铠装和所述第二层铠装内钢丝和聚合物棒一对一替换的根数≥1。
9.根据权利要求1所述的一种集束海底电缆，其特征在于：相邻的所述第一层铠装和所述第二层铠装的过渡，应有适当的距离，具体距离根据生产工艺进行控制，当所述第一层铠装连接过渡工艺稳定之后，再进行所述第二层铠装的替换连接。
一种集束海底电缆及其动静态过渡方法
技术领域
[0001] 本发明属于海洋能源领域，具体涉及一种集束海底电缆及其动静态过渡方法。
背景技术
[0002] 随着“一带一路”建设及海洋经济的推进，海洋能源开发从浅海走向深海，深海能源开发需要使用使用深海、长距离、大容量传输的集束动态海底电缆，传统的集束动态海底电缆外径重量大，制造长度短，不能满足深海长距离、大容量传输，同时动态部分和静态部分使用接头盒连接，成本高、安装周期长，不便于施工，更具有多余的故障风险，所以急需开发一种新型的集束动态海底电缆，具有轻型化（外径小、重量轻）、单根制造长度长、动态部分和静态部分直接连接的产品，降低成本与施工周期，并且保证系统稳定可靠运行。
发明内容
[0003] 本发明主要解决的技术问题是提供一种集束海底电缆及其动静态过渡方法，能够弥补传统产品阻水性能差、外径和重量大的缺陷。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种集束海底电缆，其特征在于，包括：动态部分、过渡结构和静态部分，所述动态部分和所述静态部分通过所述过渡结构进行连接，所述动态部分和所述静态部分均由阻水导体、内屏蔽、绝缘、外屏蔽、金属屏蔽、半导电阻水带、子单元护套、扇形层填充、内护套、第一层铠装、第二层铠装、外护套和光单元组成，所述内屏蔽、所述绝缘、所述外屏蔽、所述金属屏蔽和所述半导电阻水带从内而外依次包裹在所述阻水导体上后组成一导体结构，三所述导体结构外包裹所述子单元护套后形成一导体单元，三所述导体单元外包裹有所述内护套，所述导体单元与所述内护套之间层填充有所述扇形层填充和所述光单元，所述内护套内壁设有第一包带，所述内护套外壁从内而外依次包裹有所述第一层铠装、所述第二层铠装和所述外护套，所述第一层铠装与所述第二层铠装之间设有第二包带、所述第二层铠装与所述外护套之间设有第三包带；
[0005] 所述静态部分内还安装有第一层填充和第二层填充，所述第一层填充和所述第二层填充分别位于所述第一层铠装和所述第二层铠装内；
[0006] 所述过渡结构由金属套管和标识带组成，所述金属套管位于所述第一层填充和所述第一层铠装之间以及所述第二层填充和所述第二层铠装之间，所述标识带位于所述外护套的外表面。
[0007] 在本发明一个较佳实施例中，所述动态部分中所述第一层铠装和所述第二层铠装全由钢丝组成。
[0008] 在本发明一个较佳实施例中，所述静态部分中所述第一层铠装和所述第二层铠装分别由钢丝和所述第一层填充以及钢丝和所述第二层填充共同组成。
[0009] 在本发明一个较佳实施例中，所述第一层填充和所述第二层填充均为聚合物棒。
[0010] 在本发明一个较佳实施例中，所述第一层铠装和所述第二层铠装内的钢丝与所述第一层填充和所述第二层填充内的聚合物棒之间采用特种胶进行粘结。
[0011] 在本发明一个较佳实施例中，所述第一层填充和所述第二层填充分别在所述第一层铠装和所述第二层铠装内均匀分布。
[0012] 一种集束海底电缆的动静态过渡方法，具体步骤包括：
[0013] （1）在线生产外径相同的整根海缆，直至生产到所述内护套；
[0014] （2）在绞体和模口处剪断所述第一层铠装和所述第二层铠装上的钢丝，并在相同的位置替换上所述第一层填充和所述第二层填充，所述第一层铠装同所述第一层填充对应替换后同步绕包所述第二包带，所述第二层铠装和所述第二层填充对应替换后同步绕包所述第三包带，所述第一层铠装和所述第二层铠装内的钢丝同所述第一层填充和所述第二层填充内的聚合物棒通过高粘度胶水连接，并套上所述金属套管；
[0015] （3）钢丝和聚合物棒一对一替换，从而实现所述第一层铠装和所述第二层铠装的过渡，待所有替换完成后继续生产海缆的所述静态部分，直至完成所述第三包带的同步绕包；
[0016] （4）对步骤（3）的产品进行所述外护套生产，将所述外护套紧密挤包在步骤（3）的产品上，并在有所述金属套管范围内的所述外护套表面做好所述标识带。
[0017] 在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中过渡的长度≥400mm。
[0018] 在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中所述第一层铠装和所述第二层铠装内钢丝和聚合物棒一对一替换的根数≥1。
[0019] 在本发明一个较佳实施例中，相邻的所述第一层铠装和所述第二层铠装的过渡，应有适当的距离，具体距离根据生产工艺进行控制，当所述第一层铠装连接过渡工艺稳定之后，再进行所述第二层铠装的替换连接。
[0020] 本发明的有益效果是：本发明一种集束海底电缆及其动静态过渡方法，该动静态过渡技术，采用过渡结构进行动静态过渡的方式，从而实现深海阻水性能优、外径和重量的轻型化，动态部分和静态部分之间平滑过渡，并不破坏其中的缆芯结构，简易方便，并可实现工厂的连续性生产，有效降低了成本和生产安装周期，提高了经济性以及可靠性。
附图说明
[0021] 图1为一种集束海底电缆动态部分截面图。
[0022] 图2为一种集束海底电缆静态部分截面图。
[0023] 图3 为一种集束海底电缆动静态过渡第二层铠装连接三维图。
[0024] 附图中各部件的标记如下：1、阻水导体；2、内屏蔽；3、绝缘；4、外屏蔽；5、金属屏蔽；6、半导电阻水带；7、子单元护套；8、扇形层填充；9、内护套；10、第一层铠装；11、第二层铠装；12、外护套；13、光单元；14、第一包带；15、第二包带；16、第三包带；17、第一层填充；18、第二层填充；19、金属套管；20、标识带。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0026] 请参阅图1至图3，本发明实施例包括：一种集束海底电缆，包括：动态部分、过渡结构和静态部分，所述动态部分和所述静态部分通过所述过渡结构进行连接，所述动态部分和所述静态部分均由阻水导体1、内屏蔽2、绝缘3、外屏蔽4、金属屏蔽5、半导电阻水带6、子单元护套7、扇形层填充8、内护套9、第一层铠装10、第二层铠装11、外护套12和光单元13组成，所述内屏蔽2采用绕包半导电阻水带和挤出半导电屏蔽料相结合，所述绝缘3的材质种类包括TR-XLPE抗水交联聚乙烯或EPR乙丙橡胶，所述外屏蔽4为挤出半导电屏蔽料，所述金属屏蔽5的材质种类包括铜带或铜丝，所述子单元护套7的材质为聚乙烯塑料，所述扇形层填充8的材质为聚氯乙烯塑料，所述内护套9和所述外护套12的材质种类包括聚乙烯塑料或聚氨酯塑料，所述第一层铠装10和所述第二层铠装11的材质为镀锌钢丝。
[0027] 所述内屏蔽2、所述绝缘3、所述外屏蔽4、所述金属屏蔽5和所述半导电阻水带6从内而外依次包裹在所述阻水导体1上后组成一导体结构，三所述导体结构外包裹所述子单元护套7后形成一导体单元，三所述导体单元外包裹有所述内护套9，所述导体单元与所述内护套9之间层填充有所述扇形层填充8和所述光单元13，所述内护套9内壁设有第一包带14，所述内护套9外壁从内而外依次包裹有所述第一层铠装10、所述第二层铠装11和所述外护套12，所述第一层铠装10与所述第二层铠装11之间设有第二包带15、所述第二层铠装11与所述外护套12之间设有第三包带16，所述第一包带14、所述第二包带15和所述第三包带
16的材质为聚合物纤维材料。
[0028] 所述静态部分内还安装有第一层填充17和第二层填充18，所述第一层填充17和所述第二层填充18分别位于所述第一层铠装10和所述第二层铠装11内，所述第一层填充17和所述第二层填充18均为聚合物棒，所述聚合物棒的材质种类包括PE或尼龙。
[0029] 所述第一层填充17和所述第二层填充18分别在所述第一层铠装10和所述第二层铠装11内均匀分布，以保持的海缆的圆整度及稳定性。
[0030] 所述过渡结构由金属套管19和标识带20组成，所述金属套管19位于所述第一层填充17和所述第一层铠装10之间以及所述第二层填充18和所述第二层铠装11之间，所述标识带20位于所述外护套12的外表面，所述标识带20便于倒缆、安装、施工、抢修。
[0031] 所述动态部分中所述第一层铠装10和所述第二层铠装11全由钢丝组成。
[0032] 所述静态部分中所述第一层铠装10和所述第二层铠装11分别由钢丝和所述第一层填充17以及钢丝和所述第二层填充18共同组成。
[0033] 所述第一层铠装10和所述第二层铠装11内的钢丝与所述第一层填充17和所述第二层填充18内的聚合物棒之间采用特种胶进行粘结，从而使得聚合物棒与钢丝可以稳定连接。
[0034] 一种集束海底电缆的动静态过渡方法，具体步骤包括：
[0035] （1）在线生产外径相同的整根海缆，直至生产到所述内护套9；
[0036] （2）在绞体和模口处剪断所述第一层铠装10和所述第二层铠装11上的钢丝，并在相同的位置替换上所述第一层填充17和所述第二层填充18，所述第一层铠装10同所述第一层填充17对应替换后同步绕包所述第二包带15，所述第二层铠装11和所述第二层填充18对应替换后同步绕包所述第三包带16，所述第一层铠装10和所述第二层铠装11内的钢丝同所述第一层填充17和所述第二层填充18内的聚合物棒通过高粘度胶水连接，并套上所述金属套管19；
[0037] （3）钢丝和聚合物棒一对一替换，所述第一层铠装10和所述第二层铠装11内钢丝和聚合物棒一对一替换的根数≥1，从而实现所述第一层铠装10和所述第二层铠装11的过渡，过渡的长度≥400mm，待所有替换完成后继续生产海缆的所述静态部分，直至完成所述第三包带,1的同步绕包。
[0038] 相邻的所述第一层铠装10和所述第二层铠装11的过渡，应有适当的距离，具体距离根据生产工艺进行控制，当所述第一层铠装10连接过渡工艺稳定之后，再进行所述第二层铠装11的替换连接。
[0039] 所述动态部分和所述静态部分过渡时从内层所述第一层铠装10内钢丝到最外层所述第二层铠装11内钢丝，逐步进行替换，每层替换之后，待生产工艺稳定，再进行下一层部分钢丝的替换，直至完全替换各层的部分钢丝，形成稳定过渡。
[0040] （4）对步骤（3）的产品进行所述外护套12生产，将所述外护套12紧密挤包在步骤（3）的产品上，并在有所述金属套管19范围内的所述外护套12表面做好所述标识带20。
[0041] 该集束动态海底电缆采用挤压式护套层填充，保证海缆的圆整度和机械性能，减小外径和重量。
[0042] 通过该一种集束海底电缆的动静态过渡技术可以实现单一的所述动态部分向所述静态部分过渡或所述静态部分向所述动态部分过渡，甚至多个复杂的过渡即动态部分、静态部分，动态部分，以此类推。
[0043] 与现有技术相比，本发明一种集束海底电缆及其动静态过渡方法，该动静态过渡技术，采用过渡结构进行动静态过渡的方式，从而实现深海阻水性能优、外径和重量的轻型化，动态部分和静态部分之间平滑过渡，并不破坏其中的缆芯结构，简易方便，并可实现工厂的连续性生产，有效降低了成本和生产安装周期，提高了经济性以及可靠性。
[0044] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0045] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
