CN103871647A - 一种海底专用高压电力电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海底专用高压电力电缆，用于在海底进行电力传输，包括电力传输导体和通信光纤，电力传输导体的横截面为具有开口的环形，通信光纤位于电力传输导体环内，电力传输导体与通信光纤由绝缘材料包裹形成横截面为圆形的整体，绝缘材料外周为铝塑复合带绕包形成的包覆层，包覆层外周设置有阻水层，阻水层外周为外护套，阻水层与包覆层之间设置有由多根镀锡铝线斜线绕包包覆层组成的铠装层，组成铠装层的镀锡铝线包括位于心部的铝芯体和包裹铝芯体的锡层，包覆层与铠装层之间设置有锡金属层。本发明所公开的海底专用高压电力电缆，实现了电力和通信信号的综合传输，其结构简单，抗腐蚀能力强且载流量大。

Description

一种海底专用高压电力电缆
技术领域
本发明涉及电力电缆技术领域，尤其涉及一种海底专用高压电力电缆。
背景技术
随着经济的快速发展，海底电缆得到了广泛应用，同时对海底电缆的要求也越来越高。海底环境具有腐蚀性强的特点，而电缆出于防干扰的要求，一般都会设置屏蔽层，屏蔽层上会产生感应电势，从而产生严重涡流和磁滞损耗，并会加重腐蚀危害，缩短电缆的使用寿命。由于海底电缆铺设不易，使用寿命过短导致的频繁更换海底电缆会造成巨大的经济损失。同时，由于海底电缆铺设成本高，通常要求海底电缆具有大的载流量，而由于电流集肤效应，电缆载流量的提高需要增加导电缆芯的直径，这会大大增加电缆重量和成本，并增加铺设难度。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种海底专用高压电力电缆，实现了电力和通信信号的综合传输，其结构简单，抗腐蚀能力强且载流量大。
本发明提出的一种海底专用高压电力电缆，用于在海底进行电力传输，包括电力传输导体和通信光纤，电力传输导体的横截面为具有开口的环形，通信光纤位于电力传输导体环内，电力传输导体与通信光纤由绝缘材料包裹形成横截面为圆形的整体，绝缘材料外周为铝塑复合带绕包形成的包覆层，包覆层外周设置有阻水层，阻水层外周为外护套，阻水层与包覆层之间设置有由多根镀锡铝线斜线绕包包覆层组成的铠装层，组成铠装层的镀锡铝线包括位于心部的铝芯体和包裹铝芯体的锡层，包覆层与铠装层之间设置有锡金属层。
优选地，通信光纤与电力传输导体的内环同轴设置。
优选地，电力传输导体的横截面开口宽度与内环半径大小相等。
优选地，形成铠装层的镀锡铝线彼此平行排列。
优选地，外护套采用的聚烯烃材料，其原料组分为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，60-80份；高密度聚乙烯，20-30份；三元乙丙橡胶，15-25份；四季戊四醇酯，3-5份；硬脂酸钙，3-5份；硅烷偶联剂，3-5份；氢氧化铝，20-30份；三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯，10-15份；硼酸锌，5-10份；碳酸钙粉，5-10份；过氧化二烷烃，3-5份；钛酸酯，1-2份；石蜡，0.3-0.6份，其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物由醋酸乙烯酯含量为18%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯含量为28%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组成，且两者的比例为10:1。
本发明中，通过将电力传输导体的横截面设计为具有开口的环形，在进行电流输送时，集肤效应系数小，可以降低功率损耗，从而适应高压大载流量电流的输送，同时，该设计形状还可以降低同等电流输送下电力传输导体的重量，从而降低制造成本和铺设成本；绝缘材料外周设置的由铝塑复合带绕包形成的包覆层可以有效起到信号屏蔽的效果，铠装层的设置在进一步提升电缆机械性能的基础上可以与包覆层共同形成复合屏蔽结构，包覆层与铠装层之间设置的锡金属层和铠装层的镀锡铝线形成等电位结构，有效提高了电缆屏蔽结构的耐腐蚀性能，以适应海底强腐蚀性的环境；外护套作为对内部核心线缆的保护体，通过采用上述原料组分的聚烯烃材料制作，可以有效耐寒，可以延长电缆在海底低温环境下的使用寿命；其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物采用醋酸乙烯酯含量为18%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯含量为28%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组合物，在三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯的作用下，可以提升对低温的防御能力。
附图说明
图1为本发明提出的一种海底专用高压电力电缆的结构示意图；
图2为图1中电力电缆屏蔽结构的局部示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种海底专用高压电力电缆的结构示意图；图2为图1中电力电缆屏蔽结构的局部示意图。
参照图1并结合图2，本发明提出的一种海底专用高压电力电缆，用于在海底进行电力传输，包括电力传输导体和通信光纤，电力传输导体的横截面为具有开口的环形，电力传输导体的横截面开口宽度与内环半径大小相等，通信光纤位于电力传输导体环内且与电力传输导体的内环同轴设置，电力传输导体与通信光纤由绝缘材料包裹形成横截面为圆形的整体，绝缘材料外周为铝塑复合带绕包形成的包覆层，包覆层外周设置有阻水层，阻水层外周为外护套，阻水层与包覆层之间设置有由多根镀锡铝线斜线绕包包覆层组成的铠装层，组成铠装层的镀锡铝线包括位于心部的铝芯体和包裹铝芯体的锡层，包覆层与铠装层之间设置有锡金属层，其中，形成铠装层的镀锡铝线彼此平行排列。
在上述技术方案中，通过将电力传输导体的横截面设计为具有开口的环形，在进行电流输送时，集肤效应系数小，可以降低功率损耗，从而适应高压大载流量电流的输送，同时，该设计形状还可以降低同等电流输送下电力传输导体的重量，从而降低制造成本和铺设成本；绝缘材料外周设置的由铝塑复合带绕包形成的包覆层可以有效起到信号屏蔽的效果，铠装层的设置在进一步提升电缆机械性能的基础上可以与包覆层共同形成复合屏蔽结构，包覆层与铠装层之间设置的锡金属层和铠装层的镀锡铝线形成等电位结构，有效提高了电缆屏蔽结构的耐腐蚀性能，以适应海底强腐蚀性的环境。
在本实施例中，外护套采用的聚烯烃材料，其原料组分为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，72份；高密度聚乙烯，23份；三元乙丙橡胶，21份；四季戊四醇酯，4份；硬脂酸钙，3份；硅烷偶联剂，5份；氢氧化铝，27份；三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯，12份；硼酸锌，7份；碳酸钙粉，6份；过氧化二烷烃，5份；钛酸酯，1.3份；石蜡，0.4份，其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物由醋酸乙烯酯含量为18%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯含量为28%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组成，且两者的比例为10:1。
外护套作为对内部核心线缆的保护体，通过采用上述原料组分的聚烯烃材料制作，可以有效耐寒，可以延长电缆在海底低温环境下的使用寿命；其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物采用醋酸乙烯酯含量为18%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯含量为28%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组合物，在三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯的作用下，可以提升对低温的防御能力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种海底专用高压电力电缆，用于在海底进行电力传输，其特征在于，包括电力传输导体和通信光纤，电力传输导体的横截面为具有开口的环形，通信光纤位于电力传输导体环内，电力传输导体与通信光纤由绝缘材料包裹形成横截面为圆形的整体，绝缘材料外周为铝塑复合带绕包形成的包覆层，包覆层外周设置有阻水层，阻水层外周为外护套，阻水层与包覆层之间设置有由多根镀锡铝线斜线绕包包覆层组成的铠装层，组成铠装层的镀锡铝线包括位于心部的铝芯体和包裹铝芯体的锡层，包覆层与铠装层之间设置有锡金属层。
2.根据权利要求1所述的海底专用高压电力电缆，其特征在于，通信光纤与电力传输导体的内环同轴设置。
3.根据权利要求1所述的海底专用高压电力电缆，其特征在于，电力传输导体的横截面开口宽度与内环半径大小相等。
4.根据权利要求1所述的海底专用高压电力电缆，其特征在于，形成铠装层的镀锡铝线彼此平行排列。
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