一种海底高压电力电缆用内护套及其制造方法技术

本发明专利技术属线缆技术领域，尤涉及一种海底用高压电力电缆用内护套，它是由从内到外依次设置的导电单元、金属屏蔽层、阻水层、内护套构成；导电单元是由导体、绝缘层、绝缘屏蔽层、导体护层构成的,在任一横截面上，导体的圆心与绝缘层圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的1.5~5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm；填充绳组与加强件组交替分布在内护套外部，填充绳组与加强件组都是紧贴内护套的；外护套保护层的材料为聚酰胺；绝缘层为硅烷交联聚乙烯或者特殊材料。本发明专利技术还揭示了其制造方法。本发明专利技术具以下主要有益效果：机械性能冗余量更合适、资源更节约、更耐磨性能、更能防渗水、更能防海水、屏蔽性能更好、更能传输高电压。

【技术实现步骤摘要】
本申请是名称为：海底高压电缆及其制造方法、申请日为：2014年09月15日、申请号为：201510049118.8的专利技术专利的分案申请；申请号为：201510049118.8的专利技术专利的申请要求了名称为：海底高压电缆及其制造方法、申请日为：2014年09月15日、申请号为：201410467691.6的专利技术专利的分案申请。
本专利技术属于海底线缆
，尤其是涉及海底用高压电力电缆及其制造方法、以及海底高压电力电缆用内护套及其制造方法。
技术介绍
地球表面被各大陆地分隔为彼此相通的广大水域称为海洋，地球其总面积约为3.6亿平方公里，约占地球表面积的71%，大约等于陆地面积的2.5倍，世界海洋是一个巨大的宝库。它拥有人类所必须的大量事物和丰富的工业资源。地球五个主要的大洋为太平洋、大西洋和印度洋、北冰洋、南冰洋，大部分以陆地和海底地形线为界。随着工业的飞速发展，人们对于海洋的探索规模日益增大，海洋的利用价值也被人们更加重视，为此，需要敷设各种各样的海底电缆来作为基础设施，海底电缆中最常用的是海底用高压电力电缆、海底光缆、海底光电复合缆。现有技术中，人们对于海底用高压电力电缆已进行过研究，如：公布号为CN102290135A、名称为：额定电压220kV三芯光电复合海底电缆，包括从外到内依次分布的外披层、铠装层和内衬层，所述的内衬层内设置有三个两两相外切的电单元，所述的电单元与所述的内衬层所围成的三处空隙处均填充有多个填充单元，三个所述的电单元和所有的填充单元全部绞合形成一股海缆主芯部分，在绞合后的海缆主芯部分外绕包有涂胶布带，所有的填充单元中其中至少一个为光单元，其余的填充单元为填充绳，该种电缆的额定电压达到了220KV。再如：公布号为CN101807450A、名称为：一种海底电力电缆，包括由内至外设置的导体(1)、半导电层(2)、绝缘层(3)、缓冲层(4)、铅套(5)、内护套层(6)、铠装层(7)及铠装外保护层(8)，其特征在于：所述内护套层(6)由半导电内护套层与绝缘内护套层两种形式首尾串联而成的混合层，解决了感应电势的问题，及达到降低损耗，提高载流量的目的。公布号为CN101807453A、名称为：用于海底的电力电缆，包括由内至外设置的线芯(1)、屏蔽层(2)、绝缘(3)、绝缘体屏蔽层及内护层(4)、铠装内垫层(5)、铠装层(6)及铠装外保护层(7)，其特征在于：所述线芯(1)是由钢丝导线和铝导线组成，所述钢丝导线位于线芯(1)的中心位置，且钢丝导线与铝导线共同绞合成钢芯铝绞线结构所形成的线芯(1)。它采用的线芯是由钢丝导线和铝导线组成，所述钢丝导线位于线芯的中心位置，且钢丝导线与铝导线共同绞合成钢芯铝绞线结构所形成的线芯。由铝替换了铜，不仅节省了成本，而且导电性也完全符合标准，而其中的钢丝绞铝的混合线，又解决了铝导线抗拉强度不足的问题。然而，申请人在经过反复试验后，认为现有技术中的海底用高压电缆还存在结构改进的空间，主要表现在（1）铠装层冗余量过大，主要是抗拉强度方面，现有技术中主要考虑的是电缆的圆整，因此，铠装层采用的加强件远远超出了需求的抗拉强度，造成了资源的浪费；（2）外保护层的耐磨性能、防渗水、防海水性能有待改善；（3）屏蔽层与绝缘层的设置方式可以进一步改进，以更好地改善电缆性能；（4）绝缘层的材料有待进一步研发，使其能达到更高的耐压等级或性能。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是揭示海底用高压电力电缆及其制造方法，及海底高压电力电缆用内护套和其制造方法，它们是采用以下技术方案来实现的。一种海底高压电力电缆用内护套，其特征在于它是由从内到外依次设置的金属屏蔽层、阻水层、粘结层、内护套构成，金属屏蔽层内部具有三根两两相外切设置的导电单元，三根导电单元与金属屏蔽层相内切；所述导电单元是由导体、挤塑包覆在导体外的绝缘层、位于绝缘层之外的绝缘屏蔽层、挤塑包覆在绝缘屏蔽层之外的导体护层构成的,在任一横截面上，导体的圆心与绝缘层的圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的1.5～5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm；所述铠装层由填充绳、加强件构成，加强件由加强构件、包覆在加强构件之外的塑料垫层构成，填充绳以二根为一组构成填充绳组，填充绳组与加强件交替分布在内护套外部，填充绳组与加强件都是紧贴内护套的；所述绝缘层按重量份计，由以下原材料构成的：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：70～85份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：10～20份、乙烯-四氟乙烯共聚物：8～16份、氢氧化镁：10～15份、抗氧剂1010：3～5份、钛酸锶：2～4份、钛酸钙：2～4份、钛酸铋：2～4份、钛酸镁：2～4份、二氧化硅：3～5份、二氧化锆：3～5份；所述填充绳的材料为线性低密度聚乙烯。一种海底高压电力电缆用内护套的制造方法，其特征在于它是包含以下步骤：第一步：制造导电单元的步骤：先取多根铜丝或铝丝或多根铜丝与多根铝丝进行绞合，形成所需截面积的导体；再取绝缘层材料，所述绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：70～85份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：10～20份、乙烯-四氟乙烯共聚物：8～16份、氢氧化镁：10～15份、抗氧剂1010：3～5份、钛酸锶：2～4份、钛酸钙：2～4份、钛酸铋：2～4份、钛酸镁：2～4份、二氧化硅：3～5份、二氧化锆：3～5份；或者所述绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：80份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：15份、乙烯-四氟乙烯共聚物：12份、氢氧化镁：13份、抗氧剂1010：4份、钛酸锶：3份、钛酸钙：3份、钛酸铋：3份、钛酸镁：3份、二氧化硅：4份、二氧化锆：4份；放入绝缘层挤塑机中，在导体外挤塑绝缘层，使导体的圆心与绝缘层的圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的1.5～5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm；然后将导电塑料挤塑包覆在绝缘层之外形成绝缘屏蔽层；接着将高密度聚乙烯或中密度聚乙烯或聚氯乙烯或低密度聚乙烯挤塑包覆在绝缘屏蔽层之外形成导体护层；第二步：制造金属屏蔽层的步骤：取钢带或铝带或铜带以纵向包覆的方式或螺旋绕包的方式包覆在第一步中形成的导电单元外部；纵向包覆时，具有重叠搭接，搭接宽度为2～5mm，搭接处用热熔胶粘结，搭接处钢带间或铝带间或铜带间的剥离强度最小值为1.6N/mm；螺旋绕包时，前后螺旋间具有重叠搭接，搭接宽度为1～3mm；第三步：形成阻水层的步骤：取阻水层为阻水带或无纺布或聚酯包带或铝塑复合带纵向包覆在第二步中制造好的金属屏蔽层外部，形成阻水层；第四步：制造内护套的步骤：取聚乙烯或聚氯乙烯挤塑包覆在第三步中制造好的阻水层外部形成内护套；形成海底高压电力电缆用内护套。一种海底高压电力电缆用内护套的制造方法，其特征在于它是包含以下步骤：第一步：制造导电单元的步骤：先取多根铜丝或铝丝或多根铜丝与多根铝丝进行绞合，形成所需截面积的导体；再取绝缘层材料，所述绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：70～85份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：10～20份、乙烯-四氟乙烯共聚物：8～16份、氢氧化镁：1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底高压电力电缆用内护套，其特征在于它是由从内到外依次设置的金属屏蔽层、阻水层、粘结层、内护套构成，金属屏蔽层内部具有三根两两相外切设置的导电单元，三根导电单元与金属屏蔽层相内切；所述导电单元是由导体、挤塑包覆在导体外的绝缘层、位于绝缘层之外的绝缘屏蔽层、挤塑包覆在绝缘屏蔽层之外的导体护层构成的,在任一横截面上，导体的圆心与绝缘层的圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的1.5～5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm；所述铠装层由填充绳、加强件构成，加强件由加强构件、包覆在加强构件之外的塑料垫层构成，填充绳以二根为一组构成填充绳组，填充绳组与加强件交替分布在内护套外部，填充绳组与加强件都是紧贴内护套的；所述绝缘层按重量份计，由以下原材料构成的：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：70～85份、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物：10～20份、乙烯‑四氟乙烯共聚物：8～16份、氢氧化镁：10～15份、抗氧剂1010：3～5份、钛酸锶：2～4份、钛酸钙：2～4份、钛酸铋：2～4份、钛酸镁：2～4份、二氧化硅：3～5份、二氧化锆：3～5份；所述填充绳的材料为线性低密度聚乙烯。

【技术特征摘要】
1.一种海底高压电力电缆用内护套，其特征在于它是由从内到外依次设置的金属屏蔽层、阻水层、粘结层、内护套构成，金属屏蔽层内部具有三根两两相外切设置的导电单元，三根导电单元与金属屏蔽层相内切；所述导电单元是由导体、挤塑包覆在导体外的绝缘层、位于绝缘层之外的绝缘屏蔽层、挤塑包覆在绝缘屏蔽层之外的导体护层构成的,在任一横截面上，导体的圆心与绝缘层的圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的1.5～5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm；所述铠装层由填充绳、加强件构成，加强件由加强构件、包覆在加强构件之外的塑料垫层构成，填充绳以二根为一组构成填充绳组，填充绳组与加强件交替分布在内护套外部，填充绳组与加强件都是紧贴内护套的；所述绝缘层按重量份计，由以下原材料构成的：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：70～85份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：10～20份、乙烯-四氟乙烯共聚物：8～16份、氢氧化镁：10～15份、抗氧剂1010：3～5份、钛酸锶：2～4份、钛酸钙：2～4份、钛酸铋：2～4份、钛酸镁：2～4份、二氧化硅：3～5份、二氧化锆：3～5份；所述填充绳的材料为线性低密度聚乙烯。2.根据权利要求1所述的一种海底高压电力电缆用内护套，其特征在于所述阻水层为阻水带或无纺布或聚酯包带或铝塑复合带。3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种海底高压电力电缆用内护套，其特征在于所述绝缘屏蔽层为导电塑料。4.根据权利要求3所述的一种海底高压电力电缆用内护套，其特征在于所述导体护层的材料是高密度聚乙烯或中密度聚乙烯或聚氯乙烯或低密度聚乙烯。5.根据权利要求4所述的一种海底高压电力电缆用内护套，其特征在于所述内护套的主体材料为聚乙烯或聚氯乙烯。6.根据权利要求5所述的一种海底高压电力电缆用内护套，其特征在于所述加强构件的材料为钢丝或玻璃纤维增强塑料或芳纶纱；所述塑料垫层的材料为聚丙烯或低密度聚乙烯或高密度聚乙烯。7.一种海底高压电力电缆用内护套的制造方法，其特征在于它是包含以下步骤：第一步：制造导电单元的步骤：先取多根铜丝或铝丝或多根铜丝与多根铝丝进行绞合，形成所需截面积的导体；再取绝缘层材料，所述绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：70～85份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：10～20份、乙烯-四氟乙烯共聚物：8～16份、氢氧化镁：10～15份、抗氧剂1010：3～5份、钛酸锶：2～4份、钛酸钙：2～4份、钛酸铋：2～4份、钛酸镁：2～4份、二氧化硅：3～5份、二氧化锆：3～5份；或者所述绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：80份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：15份、乙烯-四氟乙烯共聚物：12份、氢氧化镁：13份、抗氧剂1010：4份、钛酸锶：3份、钛酸钙：3份、钛酸铋：3份、钛酸镁：3份、二氧化硅：4份、二氧化锆：4份；放入绝缘层挤塑机中，在导体外挤塑绝缘层，使导体的圆心与绝缘层的圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的1.5～5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm；然后将导电塑料挤塑包覆在绝缘层之外形成绝缘屏蔽层；接着将高密度聚乙烯或中密度聚乙烯或聚氯乙烯或低密度聚乙烯挤塑包覆在绝缘屏蔽层之外形成导体护层；第二步：制造金属屏蔽层的步骤：取钢带或铝带或铜带以纵向包覆的方式或螺旋绕包的方式包覆在第一步中形成的导电单元外部；纵向包覆时，具有重叠搭接，搭接宽度为2～5mm，搭接处用热熔胶粘结，搭接处钢带间或铝带间或铜带间的剥离强度最小值为1.6N/mm；螺旋绕包时，前后螺旋间具有重叠搭接，搭接宽度为1～3mm；第三步：形成阻水层的步骤：取阻水层为阻水带或无纺布或聚酯包带或铝塑复合带纵向包覆在第二步中制造好的金属屏蔽层外部，形成阻水层；第四步：制造内护套的步骤：取聚乙烯或聚氯乙烯挤塑包覆在第三步中制造好的阻水层外部形成内护套；形成海底高压电力电缆用内护套。8.一种海底高压电力电缆用内护套的制造方法，其特征在于它是包含以下步骤：第一步：制造导电单元的步骤：先取多根铜丝或铝丝或多根铜丝与多根铝丝进行绞合，形成所需截面积的导体；再取绝缘层材料，所述绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：70～85份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：10～20份、乙烯-四氟乙烯共聚物：8～16份、氢氧化镁：10～15份、抗氧剂1010：3～5份、钛酸锶：2～4份、钛酸钙：2～4份、钛酸铋：2～4份、钛酸镁：2～4份、二氧化硅：3～5份、二氧化锆：3～5份；或者所述绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成：绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的：高密度聚乙烯：80份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：15份、乙烯-四氟乙烯共聚物：12份、氢氧化镁：13份、抗氧剂1010：4份、钛酸锶：3份、钛酸钙：3份、钛酸铋：3份、钛酸镁：3份、二氧化硅：4份、二氧化锆：4份；放入绝缘层挤塑机中，在导体外挤塑绝缘层，使导体的圆心与绝缘层的圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的1.5～5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm；然后将导电塑料挤塑包覆在绝缘层之外形成绝缘屏蔽层；接着将高密度聚乙烯或中密度聚乙烯或聚氯乙烯或低密度聚乙烯挤塑包覆在绝缘屏蔽层之外形成导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈群华，
申请(专利权)人：苏州高精特专信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32