一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆制造技术

一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆，包括缆芯，所述的缆芯包括三根电力电缆和一根通信光缆，所述的缆芯外依次包覆加强型捆扎绕包带、内衬层、金属铠装层和外被层，所述的电力电缆包括三根动力线芯，所述动力线芯从内层至外层依次包覆阻水导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水缓冲层、分相金属径向阻水层、半导电聚乙烯护套层、非吸潮填充层、加强型捆扎绕包带，所述的内衬层和外被层均为防腐沥青聚丙烯纤维，所述的通信光缆主要由六芯不锈钢管光单元、铠装金属层和聚乙烯外护套组成，所述的铠装金属层为磷化钢丝层，该电缆具有防水性、耐腐蚀性，绝缘性好，寿命长，可靠性高，能够有效降低施工工作量，减少工程投入成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电缆
，具体地说就是一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆。
技术介绍
我国每年海底电缆、管道铺设长度有几千公里，海底电缆占整个铺设量的10%~15%左右。随着国民经济的发展进入互联网时代，岛屿建设、海岛开发、深海油气能源开采将持续进行，海缆在这些项目中扮演着不可或缺的重要角色；互联网的迅速普及使得巨量数据传输要求不断增长，光纤复合型海缆承担了90%的通信业务。在开发小型和边际油气田时，通常依托原有的大型平台，将小型边际油气田的生产平台建的非常简易，甚至将生产平台建成只有少量关键工艺流程设备的无人驻守简易平台，平台上的电潜泵设备、导航系统、信号通讯和仪表控制系统等由原有大型平台远程控制管理，据探明储量，小型油田生产年限短，一般为5~6年，常用的供电方案可选择使用电潜泵电缆或常规海底电缆等产品，但存在技术、价格和施工的诸多因素限制。如上所述电潜泵电缆的抗拉伸能力较差，单独铺设难度很大；抗海水腐蚀能力较差，其表面的镀锌铁皮在海水等盐渍环境中保护层腐蚀脱落，机械性能降低，因此现象造成的故障率将大大增加。同时电潜泵电缆的使用寿命仅为2年，不能满足油气田生产使用年限要求，重新铺设涉及施工设备设施、施工人员动复员和改造期间油田停产等问题，维护和使用成本太高。而标准海缆结构仅能用于100米水深以内海域，深海油、气井开采时对海缆的电气性能、防水性能均有更高的结构要求。目前常用中低压海缆结构包括三根电力电缆和一根通信光缆，这种结构的海缆存在以下不足：1、投入费用太高，上述标准的海底电缆电力传输由三根电力电缆来实现，缆的设计寿命是30年，每个简易平台需要多根这样的独立路由敷设的海缆才能满足简易平台上设备设施的多功能传输需求，但由于敷设海缆工程船的作业能力限制和重复铺缆作业耗时、耗费等原因，造成工程整体工作量大，工期延长、工程投入成本高，同时独立路由敷设需要配套附件终端、接线箱和J管弯曲保护的数量和简易平台甲板面积增加，这也无疑将增加开采工程成本。2、电力电缆缆芯间的电气连接不好，金属屏蔽层铅护套外使用聚乙烯护套，对于两端互连接地的大长度海缆，在三相金属铅护套间感应电动势不能相互抵消，这样非互连区段铅套和铠装层间存在电位差，过电压的存在将导致聚乙烯护套电击穿从而影响线路安全运行。3、海缆的光缆单元是设置于电力电缆的间隙中，与周围填充采用材质较软的PP绳，生产成缆时缆芯的圆整度不高，光缆单元不能很好的固定，同时在深海敷设时海域风浪大、潮汐变化不断，对光缆单元抗拉性能要求高，这种结构光单元容易在敷设时断裂。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆，该电缆具有防水性、耐腐蚀性，绝缘性好，寿命长，可靠性高，能够有效降低施工工作量，减少工程投入成本。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆，包括缆芯，所述的缆芯包括三根电力电缆和一根通信光缆，所述的缆芯外依次包覆加强型捆扎绕包带、内衬层、金属铠装层和外被层，所述的电力电缆包括三根动力线芯，所述动力线芯从内层至外层依次包覆阻水导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水缓冲层、分相金属径向阻水层、半导电聚乙烯护套层、非吸潮填充层、加强型捆扎绕包带，所述的内衬层和外被层均为防腐沥青聚丙烯纤维，所述的通信光缆主要由六芯不锈钢管光单元、铠装金属层和聚乙烯外护套组成，所述的铠装金属层为磷化钢丝层。作为优化，所述的阻水导体主要由多根铜丝及阻水带或其他阻水材料绞合而成。作为优化，所述的导体屏蔽层由光滑内屏蔽材料组成，绝缘屏蔽层由光滑外屏蔽材料组成。作为优化，所述的绝缘层选用洁净的XLPE绝缘材料。作为优化，所述的分相金属径向阻水层采用E合金铅套。作为优化，所述的非吸潮填充层采用圆形填充条或填充绳，再与阻水材料结合。作为优化，所述的金属铠装层由镀锌钢丝螺旋铠装制成，镀锌钢丝之间使用沥青作为防腐蚀、防水填充。作为优化，所述的电力电缆和通信光缆之间设置有填充物，所述的填充物为非吸潮性异形填充条。本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术的一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆，有以下优点：1、通过采用分相金属合金径向阻水层、绝缘层、外护套达到有效防水防腐蚀的效果，分相金属铅套作为屏蔽层，解决了多芯电缆之间的干扰问题；2、缆芯外包覆一层镀锌钢丝铠装层，能承受压力、拉力，保证了海缆在油气生产平台高落差铺设时，完全承重自身重量及外界拉力的作用，对海缆本身起到了很好的机械保护作用；3、采用通信光缆载波技术，将井下传感器的采样信号传送至有人生产平台，显示井下电潜泵的工作状态；4、本电缆绞合后缆芯填充紧实、圆整，光缆单元机械强度较高，各电力电缆间的电气绝缘性能好，可避免大长度海底电缆铺设运行时因感应电动势对周围设备和人员的电气危害；5、具有阻水性、防腐蚀、使用寿命长、机械强度较高、通信可靠性高等优点，新型的光、电复合结构设计可满足油气井开采工程要求的同时，降低了铺设施工工作量、缩短施工周期，避免多次海缆敷设的重复作业及其风险，减少人员、费用等成本的投入。附图说明图1为本技术总体结构图；其中，1、不锈钢管光单元，2、铠装金属层，3、聚乙烯外护套，4、阻水导体，5、导体屏蔽层，6、绝缘层，7、绝缘屏蔽层，8、半导电阻水缓冲层，9、分相金属径向阻水层，10、半导电聚乙烯护套层，11、非吸潮填充层，13、填充物、12加强型捆扎绕包带，14、内衬层，15、金属铠装层，16、外被层。具体实施方式如图1所示实施例中，一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆，包括缆芯，缆芯包括三根电力电缆和一根通信光缆，缆芯外依次包覆加强型捆扎绕包带12、内衬层14、金属铠装层15和外被层16，电力电缆包括三根动力线芯，所述动力线芯从内层至外层依次包覆阻水导体4、导体屏蔽层5、绝缘层6、绝缘屏蔽层7、半导电阻水缓冲层8、分相金属径向阻水层9、半导电聚乙烯护套层10、非吸潮填充层11、加强型捆扎绕包带12，内衬层14和外被层16均为防腐沥青聚丙烯纤维，通信光缆主要由六芯不锈钢管光单元1、铠装金属层2和聚乙烯外护套3组成，铠装金属层2为磷化钢丝层。阻水导体4主要由多根铜丝及阻水带或其他阻水材料绞合而成，其用于传输电流，能够承受一定的机械力，可起到阻水和吸水的作用，以最大限度地减少绝缘水树的产生。导体屏蔽层5由光滑内屏蔽材料组成，绝缘屏蔽层7由光滑外屏蔽材料组成，主要用于进行热屏蔽和电场屏蔽，可以有效的保护绝缘层。绝缘层6选用洁净的XLPE绝缘材料，主要作用是承受电压，降低绝缘损耗和水树生成，提高传输容量和绝缘寿命。分相金属径向阻水层9采用E合金铅套，可承受油气开采时浪涌冲击及多次重复弯曲的机械疲劳2-3倍，这对30米以下水深油气井开采时铺设海底电缆极为重要，同时分相金属护套结构设计提高了海缆的短路容量，分相金属径向阻水层外挤包的半导电聚乙烯护套层，起到机械保护作用，配合分相金属径向阻水层共同起到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆，包括缆芯，其特征在于：所述的缆芯包括三根电力电缆和一根通信光缆，所述的缆芯外依次包覆加强型捆扎绕包带（12）、内衬层（14）、金属铠装层（15）和外被层（16），所述的电力电缆包括三根动力线芯，所述动力线芯从内层至外层依次包覆阻水导体（4）、导体屏蔽层（5）、绝缘层（6）、绝缘屏蔽层（7）、半导电阻水缓冲层（8）、分相金属径向阻水层（9）、半导电聚乙烯护套层（10）、非吸潮填充层（11）、加强型捆扎绕包带（12），所述的内衬层（14）和外被层（16）均为防腐沥青聚丙烯纤维，所述的通信光缆主要由六芯不锈钢管光单元（1）、铠装金属层（2）和聚乙烯外护套（3）组成，所述的铠装金属层（2）为磷化钢丝层。

【技术特征摘要】
1.一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆，包括缆芯，其特征在于：所述的缆芯包括三根电力电缆和一根通信光缆，所述的缆芯外依次包覆加强型捆扎绕包带（12）、内衬层（14）、金属铠装层（15）和外被层（16），所述的电力电缆包括三根动力线芯，所述动力线芯从内层至外层依次包覆阻水导体（4）、导体屏蔽层（5）、绝缘层（6）、绝缘屏蔽层（7）、半导电阻水缓冲层（8）、分相金属径向阻水层（9）、半导电聚乙烯护套层（10）、非吸潮填充层（11）、加强型捆扎绕包带（12），所述的内衬层（14）和外被层（16）均为防腐沥青聚丙烯纤维，所述的通信光缆主要由六芯不锈钢管光单元（1）、铠装金属层（2）和聚乙烯外护套（3）组成，所述的铠装金属层（2）为磷化钢丝层。
2.根据权利要求1所述的一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆，其特征在于：所述的阻水导体（4）主要由多根铜丝及阻水带或其他阻水材料绞合而成。
3.根据权利要求1所述的一种多芯、分相铅包光纤复合海底电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娅，刘鑫伟，张永东，孙家兴，
申请(专利权)人：万达集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37