交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶和鋼絲結(jié)合鎧裝型光纖復(fù)合海底電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于交流電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶和鋼絲綜合結(jié)構(gòu)鎧裝型光纖復(fù)合海底電纜，適合于電纜承受較大壓應(yīng)力的場(chǎng)合。
【背景技術(shù)】
[0002]由于海洋工程屬于特殊行業(yè)，海底電纜應(yīng)用的海況、施工等環(huán)境條件不盡相同，國(guó)際上沒有通用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在某些特殊要求場(chǎng)合電纜承受很大的壓力，這種壓力一方面來自深海的特殊環(huán)境，另一方面安裝，施工等可能承受較大的壓應(yīng)力。一種交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶和鋼絲綜合結(jié)構(gòu)鎧裝型光纖復(fù)合海底電纜顯得特別重要，該類海底光纖復(fù)合電纜在國(guó)內(nèi)鮮有。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶和鋼絲綜合結(jié)構(gòu)鎧裝型光纖復(fù)合海底電纜，能實(shí)現(xiàn)海底電力傳輸和光纖信號(hào)的傳輸，可有效滿足江河湖海穿越、海洋油氣開采、海底資源勘探、海上風(fēng)電與潮汐發(fā)電，海島開發(fā)等特殊水下電纜承受較大的壓力的工況的海洋開發(fā)領(lǐng)域電力和信息傳輸?shù)钠惹行枰?br>[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶和鋼絲結(jié)合鎧裝型光纖復(fù)合海底電纜，包括阻水導(dǎo)體層、導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、金屬屏蔽層、地線單元、光纖單元、填充層、包帶層、內(nèi)護(hù)層、第一鋼帶層、隔離層、鋼絲層、第二鋼帶層，外護(hù)層；
所述阻水導(dǎo)體層外設(shè)置有導(dǎo)體屏蔽層，在導(dǎo)體屏蔽層外設(shè)置有絕緣層，在絕緣層外設(shè)置有絕緣屏蔽層，在絕緣屏蔽層外設(shè)置有金屬屏蔽層，所述金屬屏蔽層所包覆的導(dǎo)體線芯與所述地線單元、光纖單元、填充層成纜絞合，并用包帶層進(jìn)行繞包；所述包帶層外設(shè)置內(nèi)護(hù)層，在內(nèi)護(hù)層外設(shè)置第一鋼帶層，在第一鋼帶層外設(shè)置隔離層，在隔離層外設(shè)置鋼絲層，在鋼絲層外設(shè)置第二鋼帶層，在第二鋼帶層外設(shè)置外護(hù)層。
[0005]進(jìn)一步的，所述阻水導(dǎo)體層采用銅線阻水填充結(jié)構(gòu)。
[0006]進(jìn)一步的，所述地線單元設(shè)置有I?3組，采用銅導(dǎo)體、鍍錫銅導(dǎo)體，或者在導(dǎo)體外包覆一層半導(dǎo)電或者絕緣型高聚物材料，該導(dǎo)體采用阻水型導(dǎo)體。
[0007]進(jìn)一步的，所述光纖單元采用增強(qiáng)型不銹鋼管光纖單元，所述光單元設(shè)置有I?3組，每組光單元含光纖I?36芯。
[0008]進(jìn)一步的，所述第一鋼帶層采用雙層間隙搭蓋繞包或采用單層搭蓋、雙層繞包；鋼帶可以根據(jù)設(shè)計(jì)負(fù)荷的不同采用Q295?Q345的普通強(qiáng)度鋼帶、Q390以上的高強(qiáng)度鋼帶。
[0009]進(jìn)一步的，所述第二鋼帶層采用雙層間隙搭蓋繞包或采用單層搭蓋、雙層繞包；鋼帶可以根據(jù)設(shè)計(jì)負(fù)荷的不同采用Q295?Q345的普通強(qiáng)度鋼帶、Q390以上的高強(qiáng)度鋼帶。
[0010]進(jìn)一步的，所述內(nèi)護(hù)層、外護(hù)層采用聚乙烯或其他聚烯烴類高分子材料，或采用復(fù)合型熱塑性彈性體材料。
[0011]進(jìn)一步的，所述鋼絲層采用340彡Rm彡540的普通鋼絲，650彡Rm彡850或850 ^ Rm ( 1050的中強(qiáng)度鋼絲，或者Rm彡1050的高強(qiáng)度鋼絲，其中Rm是指抗張強(qiáng)度，
單位是N/mm2。
[0012]本發(fā)明還公開了一種交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶和鋼絲結(jié)合鎧裝型光纖復(fù)合海底電纜的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
(1)導(dǎo)體線芯的制備:
a.采用銅大拉機(jī)進(jìn)行銅單線拉制；
b.采用框絞機(jī)進(jìn)行緊壓阻水導(dǎo)體絞合、半導(dǎo)電阻水綁扎帶繞包、無紡布繞包；
c.通過三層共擠交聯(lián)機(jī)組進(jìn)行絕緣、屏蔽層的擠制；
d.通過繞包機(jī)進(jìn)行阻水帶繞包；
e.通過地轉(zhuǎn)盤或蒙古包進(jìn)行除氣；
f.通過擠鉛機(jī)進(jìn)行鉛護(hù)套的擠制；
g.通過局部耐壓試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行局部放電、耐壓試驗(yàn)；
(2)地線單元的制備:
a.采用銅大拉機(jī)進(jìn)行銅單線拉制；
b.通過框絞機(jī)進(jìn)行緊壓阻水導(dǎo)體絞合、半導(dǎo)電阻水綁扎帶繞包；
c.通過塑料擠出機(jī)組進(jìn)行地線包覆層擠制；
(3)光纖單元的制備:
a.選用不銹鋼管光單元；
b.通過鋼絲鎧裝機(jī)組進(jìn)行鎧裝；
c.通過塑料擠出機(jī)進(jìn)行護(hù)套處理；
(4)對(duì)上述個(gè)電纜進(jìn)行復(fù)合:
a.通過成纜機(jī)組對(duì)光纖單元、導(dǎo)體線芯、地線單元以及填充進(jìn)行成纜；
b.通過塑料擠出機(jī)進(jìn)行內(nèi)護(hù)層擠制；
c.通過鋼帶鎧裝機(jī)組進(jìn)行繞包鋼帶層；
d.通過塑料擠出機(jī)增加隔離層；
e.通過成纜機(jī)組進(jìn)行鋼絲鎧裝；
f.通過鋼帶鎧裝機(jī)增加第二層鋼帶層；
g.通過塑料擠出機(jī)組進(jìn)行外護(hù)套擠制。
[0013]有益效果:本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)海底電力傳輸和光纖信號(hào)的傳輸，可有效滿足江河湖海穿越、海洋油氣開采、海底資源勘探、海上風(fēng)電與潮汐發(fā)電，海島開發(fā)等海洋開發(fā)領(lǐng)域承受較大壓應(yīng)力工況的電力和信息傳輸?shù)钠惹行枰?，是一種具有超高的抗壓強(qiáng)度海底光纖復(fù)合型電力電纜，本發(fā)明主要特點(diǎn):
1)常規(guī)國(guó)內(nèi)海底電纜采用鋼絲鎧裝，鋼絲鎧裝型電纜能夠承受較大的壓應(yīng)力，如果需要承受更大的壓力可以采用雙層鋼絲鎧裝來增加電纜的側(cè)壓力；同時(shí)，如果需要有較大的側(cè)壓力就必須減小鋼絲的節(jié)距；犧牲電纜的軸向應(yīng)力；
2)常規(guī)的海底電纜采用鋼絲鎧裝，鋼絲受到應(yīng)力后會(huì)徑向收縮，會(huì)給內(nèi)層的絕緣層，光單元徑向壓力；電纜往往是鋼絲沒有斷裂，內(nèi)層的傳輸光單元和高壓絕緣線芯可能受到的徑向的應(yīng)力過大而先破壞。
[0014]3)普通的海底電纜采用單層鋼絲鎧裝，電纜適合敷設(shè)在淺水區(qū)域，不適合在復(fù)雜工況的深水區(qū)域，不適合容易拋錨的漁場(chǎng)，不適合在海底狀況復(fù)雜的礁石等區(qū)域。本發(fā)明采用高強(qiáng)度鋼帶和鋼絲鎧裝綜合結(jié)構(gòu)，具有更高的抗壓的機(jī)械強(qiáng)度，適合在深水區(qū)域、容易拋錨的漁場(chǎng)等區(qū)域使用。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的電纜結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示的一種交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶和鋼絲結(jié)合鎧裝型光纖復(fù)合海底電纜，包括阻水導(dǎo)體層1、導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4、金屬屏蔽層5、地線單元6、光纖單元7、填充層8、包帶層9、內(nèi)護(hù)層10、第一鋼帶層11、隔離層12、鋼絲層13、第二鋼帶層14，外護(hù)層15 ；
所述阻水導(dǎo)體層I外設(shè)置有導(dǎo)體屏蔽層2，在導(dǎo)體屏蔽層2外設(shè)置有絕緣層3，在絕緣層3外設(shè)置有絕緣屏蔽層4，在絕緣屏蔽層4外設(shè)置有金屬屏蔽層5，所述金屬屏蔽層5所包覆的導(dǎo)體線芯與所述地線單元6、光纖單元7、填充層8成纜絞合，并用包帶層9進(jìn)行繞包；所述包帶層9外設(shè)置內(nèi)護(hù)層10，在內(nèi)護(hù)層10外設(shè)置第一鋼帶層11，在第一鋼帶層11外設(shè)置隔離層12，在隔離層12外設(shè)置鋼絲層13，在鋼絲層13外設(shè)置第二鋼帶層14，在第二鋼帶層14外設(shè)置外護(hù)層15。
[0017]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述阻水導(dǎo)體層I采用銅線阻水填充結(jié)構(gòu)。所述地線單元6設(shè)置有I?3組，采用銅導(dǎo)體、鍍錫銅導(dǎo)體，或者在導(dǎo)體外包覆一層半導(dǎo)電或者絕緣型高聚物材料，該導(dǎo)體采用阻水型導(dǎo)體。所述光纖單元7采用增強(qiáng)型不銹鋼管光纖單元，所述光單元7設(shè)置有I?3組，每組光單元7含光纖I?36芯。所述第一鋼帶層11采用雙層間隙搭蓋繞包或采用單層搭蓋、雙層繞包，繞包采用小節(jié)距繞包方式。所述第二鋼帶層14采用雙層間隙搭蓋繞包或采用單層搭蓋、雙層繞包，繞包采用小節(jié)距繞包或疏繞包方式；第一鋼帶層11以及第二鋼帶層14可以根據(jù)設(shè)計(jì)負(fù)荷的不同采用Q295?Q345的普通強(qiáng)度鋼帶、Q390以上的高強(qiáng)度鋼帶。所述內(nèi)護(hù)層10、外護(hù)層15采用聚乙烯或其他聚烯烴類高分子材料，或采用復(fù)合型熱塑性彈性體材料。所述鋼絲層13采用340 < Rm < 540的普通鋼絲，650 ^ Rm彡850或850彡Rm ( 1050的中強(qiáng)度鋼絲，或者Rm彡1050的高強(qiáng)度鋼絲，其中Rm是指抗張強(qiáng)度，單位是N/mm2。
[0018]上述一種交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶和鋼絲結(jié)合鎧裝型光纖復(fù)合海底電纜的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
(I)導(dǎo)體線芯的制備: