CN209843305U - 海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，包括超大截面分割导体，所述超大截面分割导体外依次包覆有半导电双面阻水带、半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、半导电绝缘屏蔽层、半导电缓冲阻水层、铝塑复合带金属屏蔽层、高密度聚乙烯内衬层、耐酸碱防腐涂料涂覆层、超高分子量聚乙烯纤维编织加强层、聚酰亚胺薄膜绕包层、耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层、无机防腐涂料涂覆层、聚苯醚外护套层、氟碳涂料涂覆层。该电缆具有高传输容量、抗拉、抗水压、耐冲击、耐盐腐蚀、耐磨损、防水、寿命长等性能，使得该电缆能广泛应用于通信网络、电力网络、海上石油开发、海上风电等诸多领域。

Description

海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆

技术领域

本实用新型涉及电线电缆领域，具体涉及海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆。

背景技术

电线电缆行业已经成为我国工业发展的基础性行业，从细分应用领域看，主要包含电力电缆、电气电缆、通信电缆、海底电缆等。目前，电力电缆和通信电缆的市场份额占比较高。但从细分市场的毛利率看，由于海底电缆的技术壁垒高等因素的影响，其毛利率最高。随着我国电线电缆行业产业结构调整及转型升级发展的影响，海底电缆将成为国内企业的主要竞争方向。

海底线缆的应用领域较为广泛，在海底观测网、通信、电力网络、海上石油开发和海上风电领域均有较为重要且广泛的应用。其中在海底观测网中，各部分接驳盒、传感器、观测仪器设备等，除了少部分采用无线声学联系外，基本是都是通过海底线缆进行连接。此外，海底线缆还被广泛应用于通信网络、电力网络、海上石油开发、海上风电等诸多领域。

由于海缆应用于数千米深的海底，工况及其恶劣与复杂，因此海底线缆在通信、电力、寿命三个方面有着严格的要求。在通信方面，海底线缆应具有高的传输速率、容量、可靠性及传输质量；在电力方面，海底线缆应当满足低损耗、高传输容量等要求，实现高压直流传输；由于海底线缆布局在深海，因此其产品应具有较强的抗水压、水纵向侵入、化学侵入、耐盐腐蚀等性能，并且能够承受海浪作用下的动态压力和安装维修时的压力等，并能保证相对较长的使用寿命，总体讲，产品的技术要求较高。因此需要研发一种传输质量高、抗水压、水纵向侵入、化学侵入、耐盐腐蚀等性能的海底电缆。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，提供一种高传输容量、抗拉、抗水压、耐冲击、耐盐腐蚀、耐磨损、防水、寿命长的海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆。

为实现上述目的，本实用新型提供一种海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，包括超大截面分割导体，所述的超大截面分割导体的中心由多个分割扇形导体股块集合而成；所述的整个集合分割扇形导体股块外绞合有“Z”型导体单线层；所述的分割扇形导体股块相互之间以及集合的分割扇形导体股块与绞合的导体单线层之间均设有阻水纱；所述超大截面分割导体外重叠绕包厚度为0.2mm的半导电双面阻水带，在半导电双面阻水带外依次包覆半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层以及半导电绝缘屏蔽层；所述的半导电绝缘屏蔽层外包覆半导电缓冲阻水层，在半导电缓冲阻水层外包覆铝塑复合带金属屏蔽层，并用热风枪密封焊接；在铝塑复合带金属屏蔽层外包覆厚度为2.0mm的高密度聚乙烯内衬层，在高密度聚乙烯内衬层外涂覆厚度为0.8mm的耐酸碱防腐涂料涂覆层，在耐酸碱防腐涂料涂覆层依次外包覆超高分子量聚乙烯纤维编织加强层、聚酰亚胺薄膜绕包层；所述的聚酰亚胺薄膜绕包层外绕包耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层后在耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层外涂覆无机防腐涂料涂覆层；所述的无机防腐涂料涂覆层外挤包厚度为2.5~4.0mm的聚苯醚外护套后在聚苯醚外护套外涂覆厚度为0.5mm的氟碳涂料涂覆层。

优选地，所述的半导电阻水带的搭盖率不小于15%。

优选地，所述半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、半导电绝缘屏蔽层的标称厚度依次为1.0mm、10.5mm、0.8mm，最薄点厚度依次为0.7mm、9.35mm、0.6mm。

优选地，所述的半导电缓冲阻水层为半导电阻水膨胀带，采用重叠绕包两层，搭盖率不小于20%。

优选地，所述的铝塑复合带金属屏蔽层采用单面铝塑复合带纵包而成。

优选地，所述超高分子量聚乙烯纤维编织加强层采用0.12mm~0.2mm的超高分子量聚乙烯纤维疏绕而成，编织密度不小于50%。

优选地，所述聚酰亚胺薄膜绕包层采用重叠绕包结构，厚度为0.04mm，搭盖率不小于15%。

优选地，所述耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层采用双层C15耐氯离子腐蚀不锈钢带间隙绕包而成，钢带厚度为0.8mm。

优选地，所述的耐酸碱防腐涂料涂覆层采用ZS-1034耐酸碱防腐涂料涂覆而成。

优选地，所述无机防腐涂料涂覆层采用ZS-711无机防腐涂料涂覆而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型集合的分割扇形导体股块外周绞合 “Z”型导体单线，集合的分割扇形导体股块截面达800-1800mm²，增加的“Z”型导体单线使导体整个截面增加，满足了超大截面的要求；原有的扇形高和扇形宽仍然小于2倍的透入深度，集合的分割扇形导体股块与绞合的“Z”型导体单线之间设置有阻水纱，各扇形导体股块之间及与绞合的“Z”型导体单线均互相隔离，虽然大幅度增加了导体截面，分割效果仍然明显，“集肤效应”和“临近效应”的不利影响降到最低限度，大大提高了导线的传输容量；“Z”型导体单线是一种自支撑结构，结构稳定，导体单线之间没有间隙，无需紧压，即可满足导体单线之间连接更紧密的要求；自支撑结构对内部的集合的分割扇形导体股块有扎紧作用，也无需采用其他带材扎紧，结构稳定，不会松散、变位、移位，整个分割导体外周的圆整度高；

2、电缆采用阻水纱、半导电阻水带、半导电缓冲阻水带、纵包铝塑复合带、高密度聚乙烯内衬层、聚苯醚外护套（有突出耐水性，有较好的耐磨性和电性能，尺寸稳定性好、优良的机械强度、耐应力松弛、耐蠕变性、耐热性），使得电缆具备良好纵向及径向阻水效果，可以在海底长时间运行；

3、电缆增加超高分子量聚乙烯纤维编织加强层，该材料具备密度及断裂伸长低，以及突出的抗冲击性和抗切割性，并具有很强的吸收能量的能力，强度是同等截面钢丝的十多倍，大大提高了电线的挠曲寿命以及抗拉强度，使得电缆可以承受海浪作用下的动态压力以及安装时的动态压力；

4、电缆使用耐酸碱防腐涂料涂覆层，该材料用于有机酸、无机酸、盐及碱性溶液腐蚀环境下，致密性及硬度高、抗冲击、附着力好、抗热震系数高、可有效屏蔽气体和腐蚀液的渗透，长久保护电缆内层；

5、电缆增加C15耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层，该材料是针对海水以及其他含氯离子介质腐蚀而研制的不锈钢，它具有耐点腐蚀和缝隙腐蚀性能，耐蚀性袁媛超过18-8Ti，316得不锈钢；另外还在不锈钢带上涂覆一层ZS-711无机防腐涂料涂覆层，该材料对腐蚀介质抗渗性好、对钢材表面附着力好、耐海水、耐盐雾、耐油、耐化学品、耐紫外线等的侵蚀，可起到对海洋的各种腐蚀有综合性的防护，并且附着力强、涂层硬度高，耐磨抗冲击，耐酸碱老化时间长，使得C15不锈钢带可在海水中可以长期应用；

6、电缆在最外层涂覆一层氟碳涂料，该涂料具有优良的防腐蚀性、自清洁性、强附着性以及超长耐候性，涂层中含有大量的F--C键，决定了其超强的稳定性，不粉化、不褪色，具有比任何其他类涂料更为优异的使用性能，大大提高了电缆在海底的使用寿命；

7、综上1-6所述，本实用新型是一种全新的电缆结构，克服了背景技术中的缺陷，使得电缆具有高传输容量、抗拉、抗水压、耐冲击、耐盐腐蚀、耐磨损、防水、寿命长等性能，使得该电缆能广泛应用于通信网络、电力网络、海上石油开发、海上风电等诸多领域。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，包括超大截面分割导体1，所述的超大截面分割导体的中心由多个分割扇形导体股块2集合而成；所述的整个集合分割扇形导体股块2外绞合有“Z”型导体单线层3；所述的分割扇形导体股块相互之间以及集合的分割扇形导体股块与绞合的导体单线层之间均设有阻水纱4；各扇形导体股块之间及与绞合的“Z”型导体单线均通过阻水粉或阻水纱互相隔离，虽然大幅度增加了导体截面，分割效果仍然明显，“集肤效应”和“临近效应”的不利影响降到最低限度，大大提高了导线的传输容量；

所述超大截面分割导体外重叠绕包厚度为0.2mm的半导电双面阻水带5，搭盖率不小于15%；在半导电双面阻水带外依次包覆厚度为1.0mm的半导电导体屏蔽层6、厚度为10.5mm交联聚乙烯绝缘层7以及厚度为0.8mm半导电绝缘屏蔽层8，三者的最薄点厚度依次为0.7mm、9.35mm、0.6mm；所述的半导电绝缘屏蔽层7外包覆半导电缓冲阻水层9，在半导电缓冲阻水层外包覆采用单面铝塑复合带纵包而成的铝塑复合带金属屏蔽层10，并在对接处用热风枪密封焊接；在铝塑复合带金属屏蔽层外包覆厚度为2.0mm的高密度聚乙烯内衬层11，在高密度聚乙烯内衬层外涂覆采用ZS-1034耐酸碱防腐涂料涂覆而成的耐酸碱防腐涂料涂覆层12，厚度为0.8mm，该材料用于有机酸、无机酸、盐及碱性溶液腐蚀环境下，致密性及硬度高、抗冲击、附着力好、抗热震系数高、可有效屏蔽气体和腐蚀液的渗透，长久保护电缆内层；在耐酸碱防腐涂料涂覆层依次外包覆超高分子量聚乙烯纤维编织加强层13、聚酰亚胺薄膜绕包层14，该聚酰亚胺薄膜绕包层采用重叠绕包结构，厚度为0.04mm，搭盖率不小于15%；所述的聚酰亚胺薄膜绕包层外绕包耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层15后并在耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层外涂覆采用ZS-711无机防腐涂料涂覆而成的无机防腐涂料涂覆层16，厚度为1mm；所述的无机防腐涂料涂覆层外挤包厚度为2.5~4.0mm的聚苯醚外护套17后在聚苯醚外护套外涂覆厚度为0.5mm的氟碳涂料涂覆层18，该涂料具有优良的防腐蚀性、自清洁性、强附着性以及超长耐候性，涂层中含有大量的F--C键，决定了其超强的稳定性，不粉化、不褪色，具有比任何其他类涂料更为优异的使用性能，大大提高了电缆在海底的使用寿命。

为了进一步提供该电缆的性能，所述超高分子量聚乙烯纤维编织加强层采用0.12mm~0.2mm的超高分子量聚乙烯纤维疏绕而成，编织密度不小于50%，该材料具备密度及断裂伸长低，以及突出的抗冲击性和抗切割性，并具有很强的吸收能量的能力，强度是同等截面钢丝的十多倍，大大提高了电线的挠曲寿命以及抗拉强度，使得电缆可以承受海浪作用下的动态压力以及安装时的动态压力；

所述耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层采用双层C15耐氯离子腐蚀不锈钢带间隙绕包而成，钢带厚度为0.8mm，该材料是针对海水以及其他含氯离子介质腐蚀而研制的不锈钢，它具有耐点腐蚀和缝隙腐蚀性能，耐蚀性远远超过18-8Ti，316得不锈钢；再在不锈钢带上涂覆一层ZS-711无机防腐涂料涂覆层，该材料对腐蚀介质抗渗性好、对钢材表面附着力好、耐海水、耐盐雾、耐油、耐化学品、耐紫外线等的侵蚀，可起到对海洋的各种腐蚀有综合性的防护，并且附着力强、涂层硬度高，耐磨抗冲击，耐酸碱老化时间长，使得C15不锈钢带可在海水中可以长期应用；

以上这些改进使得电线具有非常优异的高传输容量、抗拉、抗水压、耐冲击、耐盐腐蚀、耐磨损、防水、寿命长等性能，使得该电缆能广泛应用于通信网络、电力网络、海上石油开发、海上风电等诸多领域。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，其特征在于，包括超大截面分割导体，所述的超大截面分割导体的中心由多个分割扇形导体股块集合而成；所述的多个分割扇形导体股块外绞合有“Z”型导体单线层；所述的分割扇形导体股块相互之间以及集合的分割扇形导体股块与绞合的导体单线层之间均设有阻水纱；所述超大截面分割导体外重叠绕包厚度为0.2mm的半导电双面阻水带，在半导电双面阻水带外依次包覆半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层以及半导电绝缘屏蔽层；所述的半导电绝缘屏蔽层外包覆半导电缓冲阻水层，在半导电缓冲阻水层外包覆铝塑复合带金属屏蔽层，并用热风枪密封焊接；在铝塑复合带金属屏蔽层外包覆厚度为2.0mm的高密度聚乙烯内衬层，在高密度聚乙烯内衬层外涂覆厚度为0.8mm的耐酸碱防腐涂料涂覆层，在耐酸碱防腐涂料涂覆层依次外包覆超高分子量聚乙烯纤维编织加强层、聚酰亚胺薄膜绕包层；所述的聚酰亚胺薄膜绕包层外绕包耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层后在耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层外涂覆厚度为1mm的无机防腐涂料涂覆层；所述的无机防腐涂料涂覆层外挤包厚度为2.5~4.0mm的聚苯醚外护套后在聚苯醚外护套外涂覆厚度为0.5mm的氟碳涂料涂覆层。

2.根据权利要求1所述的海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，其特征在于：所述的半导电阻水带的搭盖率不小于15%。

3.根据权利要求1所述的海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，其特征在于：所述半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、半导电绝缘屏蔽层的标称厚度依次为1.0mm、10.5mm、0.8mm，最薄点厚度依次为0.7mm、9.35mm、0.6mm。

4.根据权利要求1所述的海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，其特征在于：所述的半导电缓冲阻水层为半导电阻水膨胀带，采用重叠绕包两层，搭盖率不小于20%。

5.根据权利要求1所述的海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，其特征在于：所述的铝塑复合带金属屏蔽层采用单面铝塑复合带纵包而成。

6.根据权利要求1所述的海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯纤维编织加强层采用0.12mm~0.2mm的超高分子量聚乙烯纤维疏绕而成，编织密度不小于50%。

7.根据权利要求1所述的海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，其特征在于：所述聚酰亚胺薄膜绕包层采用重叠绕包结构，厚度为0.04mm，搭盖率不小于15%。

8.根据权利要求1所述的海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，其特征在于：所述耐氯离子腐蚀不锈钢带铠装层采用双层C15耐氯离子腐蚀不锈钢带间隙绕包而成，钢带厚度为0.8mm。

9.根据权利要求1所述的海底专用高传输容量耐盐腐蚀抗拉型电力电缆，其特征在于：所述的聚苯醚外护套层采用高强度工程塑料聚苯醚挤包而成。