阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆制造技术

本发明专利技术涉及一种阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆，属于电缆技术领域。该复合缆包括数个电力线芯单元、数个光纤单元、填充物和防护层单元，所述防护层单元内包覆所述电力线芯单元和光纤单元，所述防护层单元、电力线芯单元和光纤单元之间填充有所述填充物，所述电力线芯单元由内至外依次为导体、导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、铅护套层和高密度聚乙烯护套层；所述防护层单元由内至外依次为内衬层、铠装钢丝层和涂覆防腐沥青的聚丙烯层，所述铠装钢丝层和涂覆防腐沥青的聚丙烯层依次包覆于内衬层外表面；本发明专利技术通过绝缘屏蔽层进行改进，赋予电力线芯单元优异的阻水性和海水腐蚀性能，有效提高了复合缆的使用寿命。

Water resistant corrosion resistant submarine optical fiber composite power cable

The invention relates to a water resistance and corrosion resistant submarine optical fiber composite power cable, which belongs to the technical field of cables. The composite cable comprises a plurality of power line core unit, a plurality of fiber unit, filler and the protective layer unit, the protective layer unit covers the power line core unit and an optical unit between the protective layer unit, power line core unit and an optical unit filled with the filler, the power line the core unit in sequence from inside to outside conductor, a conductor shielding layer, a crosslinked polyethylene insulation layer, an insulation shielding layer, a metal shielding layer, lead sheath layer and a high density polyethylene sheath layer; the protective layer unit from the inside to the outside in the lining layer, the armored layer and the coating layer of the polypropylene asphalt. The armored layer and the coating layer are orderly coated on polypropylene asphalt lining the outer surface; the invention is improved through the insulation shielding layer, with the core of the power line unit with excellent water resistance and corrosion resistance The service life of the composite cable is effectively improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电缆
，具体涉及一种阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆。
技术介绍
海底电缆是铺设在海底，主要用于远距离跨海的电信传输。海底光纤复合电力电缆在海底电缆中占据着重要地位，海底光纤复合电力电缆不仅可以传输电能，还能传输通信信号。由于其具有敷设时间短、施工成本低等优点，而被广泛应用。目前海底光纤复合电力电缆的结构主要包括光单元、电力线芯单元及外部防护层，其中电力纤芯单元中会设有导体屏蔽层、绝缘层及绝缘屏蔽层，而设置导体屏蔽层、绝缘层及绝缘屏蔽层的主要目的就是改善电场分布，因为一般电力线芯单元中的导体通常是采用多根导体绞合而成的，与绝缘层之间容易形成气隙，而导致导体表面不光滑造成电场集中，导体屏蔽层的设置可以避免在导体和绝缘层之间发生局部放电，因为导体屏蔽层通常与导体的电位相等，而且与绝缘层又有着良好的接触性。因此海底光纤复合电力电缆的电性能与导体屏蔽层、绝缘层及绝缘屏蔽层有着重要的关系，同时海底光纤复合电力电缆的机械性能也与导体屏蔽层、绝缘层及绝缘屏蔽层有着密切的关系，而目前现有的海底光纤复合电力电缆，一旦复合缆的外部防护层被破坏，在海水的侵蚀下，电力线芯单元外部的绝缘屏蔽层会加速老化直至被破坏而失去效力，而导致整个复合缆的产生故障，因此对海底光纤复合电力电缆的绝缘屏蔽层的研究具有重要的意义。综上所述，研究一种阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆已成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆，该阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆具有优异的机械性能和电性能，其内的电力线芯单元具有优异的阻水性能和耐腐蚀性能。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆(以下简称复合缆)，包括数个电力线芯单元、数个光纤单元、填充物和防护层单元，所述防护层单元内包覆所述电力线芯单元和光纤单元，所述防护层单元、电力线芯单元和光纤单元之间填充有所述填充物(填充物可以采用聚丙烯撕裂膜)，所述电力线芯单元由内至外依次为导体(导体由多根导体绞合而成)、导体屏蔽层、交联聚乙烯(XLPE)绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、铅护套层和高密度聚乙烯(HDPE)护套层，其中所述导体屏蔽层、交联聚乙烯(XLPE)绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、铅护套层和高密度聚乙烯(HDPE)护套层依次包覆于所述导体外表面；所述防护层单元由内至外依次为内衬层、铠装钢丝层和涂覆防腐沥青的聚丙烯层，其中，所述铠装钢丝层和涂覆防腐沥青的聚丙烯层(该层为外被层，一般是将防腐沥青涂覆于聚丙烯绳表面)依次包覆于内衬层外表面；其中所述交联聚乙烯绝缘层由按照质量百分比计的如下原料制得：交联聚乙烯80-90％、改性纳米二氧化钛5-10％、纳米硅藻土5-10％，总计100％。更进一步地，所述绝缘屏蔽层由按照质量份数计的如下原料制得：聚乙烯80-85％、环烯烃共聚物5-10％、改性纳米二氧化钛5-8％、硬脂酸钠5-7％，总计100％。更进一步地，所述导体屏蔽层由EVA、乙炔炭黑和硬脂酸钠的混合料制得，其中EVA、乙炔炭黑和硬脂酸钠的质量比为10：8：0.06。更进一步地，所述内衬层为PP内衬层。更进一步地，所述导体屏蔽层、交联聚乙烯(XLPE)绝缘层和绝缘屏蔽层通过三层共挤制得。更进一步地，所述三层共挤时的温度为200-220℃。更进一步地，所述改性纳米二氧化钛按照如下方法制备：将硬脂酸和乙酸乙酯按照1：10的比例混合搅拌均匀，将纳米二氧化钛加入其中，搅拌升温至70-72℃，恒温搅拌30-40min，趁热过滤，并用乙酸乙酯洗涤，将滤饼于0.8-0.9MPa、50-60℃下干燥2-2.5h，即得所述改性纳米二氧化钛。更进一步地，包括三个电力线芯单元和两个光纤单元。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：本专利技术的阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆具有优异的机械性能和良好的电性能，本专利技术通过对导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和绝缘屏蔽层的用料进行改进，赋予电力线芯单元优异的阻水性和海水腐蚀性能，有效提高了复合缆的使用寿命。附图说明图1为本专利技术阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆的结构示意图，其中1、导体；2、导体屏蔽层；3、交联聚乙烯绝缘层；4、绝缘屏蔽层；5、金属屏蔽层；6、铅护套层；7、高密度聚乙烯护套层；8、填充物；9、光纤单元；10、内衬层；11、铠装钢丝层；12、涂覆防腐沥青的聚丙烯层。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用原料或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。本专利技术使用的导体由多根导体绞合而成，可购买到，本专利技术中所述光纤单元为现有电缆专用光纤单元，可购买得到。本专利技术中的阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆在制作时各结构的参数参照现有海底复合缆的参数进行设置，其中导体直径为13mm，导体屏蔽层厚度为0.8mm，交联聚乙烯绝缘层的厚度为10.5mm，绝缘屏蔽层的厚度为1.0mm，直径为30.8mm，金属屏蔽层厚度为1.0mm，铅护套层厚度为1.7mm，高密度聚乙烯(HDPE)护套层外径为36.4mm，光纤单元外径为8.0mm，PP内衬层厚度为4.0mm，铠装钢丝层的钢丝直径为6.0mm，涂覆防腐沥青的聚丙烯层的厚度为6.0mm，制得的复合缆的外径为122-122.2mm，每米复合缆重量为33.5-33.8kg。实施例1如图1所示，阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆，包括三个电力线芯单元、两个光纤单元9、填充物8和防护层单元，所述防护层单元内包覆所述电力线芯单元和光纤单元，所述防护层单元、电力线芯单元和光纤单元之间填充有所述填充物9(填充物可以采用聚丙烯撕裂膜)，所述电力线芯单元由内至外依次为导体1(一般导体由多根导体绞合而成)、导体屏蔽层2、交联聚乙烯(XLPE)绝缘层3、绝缘屏蔽层4、金属屏蔽层5、铅护套层6和高密度聚乙烯(HDPE)护套层7，其中所述导体屏蔽层2、交联聚乙烯(XLPE)绝缘层3、绝缘屏蔽层4、金属屏蔽层5、铅护套层6和高密度聚乙烯(HDPE)护套层7依次包覆于所述导体1外表面；所述防护层单元由内至外依次为PP内衬层10、铠装钢丝层11和涂覆防腐沥青的聚丙烯层12，其中，所述铠装钢丝层11和涂覆防腐沥青的聚丙烯层(该层为外被层，一般是将防腐沥青涂覆于聚丙烯绳表面)12依次包覆于内衬层10外表面；其中所述交联聚乙烯绝缘层3由按照质量百分比计的如下原料制得：交联聚乙烯85％、改性纳米二氧化钛8％、纳米硅藻土7％，所述改性纳米二氧化钛按照如下方法制备：将硬脂酸和乙酸乙酯按照1：10的比例混合搅拌均匀，将纳米二氧化钛加入其中，搅拌升温至70℃，恒温搅拌35min，趁热过滤，并用乙酸乙酯洗涤，将滤饼于0.85MPa、55℃下干燥2h，即得所述改性纳米二氧化钛。所述绝缘屏蔽层4由按照质量份数计的如下原料制得：聚乙烯80％、环烯烃共聚物5％、改性纳米二氧化钛8％、硬脂酸钠7％。所述导体屏蔽层2由EVA、乙炔炭黑和硬脂酸钠的混合料制得，其中EVA、乙炔炭黑和硬脂酸钠的质量比为10：8：0本文档来自技高网...

【技术保护点】
阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆，包括数个电力线芯单元、数个光纤单元（9）、填充物（8）和防护层单元，所述防护层单元内包覆所述电力线芯单元和光纤单元（9），所述防护层单元、电力线芯单元和光纤单元（9）之间填充有所述填充物（8），其特征在于，所述电力线芯单元由内至外依次为导体（1）、导体屏蔽层（2）、交联聚乙烯绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、金属屏蔽层（5）、铅护套层（6）和高密度聚乙烯护套层（7），其中所述导体屏蔽层（2）、交联聚乙烯绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、金属屏蔽层（5）、铅护套层（6）和高密度聚乙烯护套层（7）依次包覆于所述导体（1）外表面；所述防护层单元由内至外依次为内衬层（10）、铠装钢丝层（11）和涂覆防腐沥青的聚丙烯层（12），其中，所述铠装钢丝层（11）和涂覆防腐沥青的聚丙烯层（12）依次包覆于内衬层（10）外表面；其中所述交联聚乙烯绝缘层（3）由按照质量百分比计的如下原料制得：交联聚乙烯80‑90%、改性纳米二氧化钛5‑10%、纳米硅藻土5‑10%，总计100%。

【技术特征摘要】
1.阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆，包括数个电力线芯单元、数个光纤单元（9）、填充物（8）和防护层单元，所述防护层单元内包覆所述电力线芯单元和光纤单元（9），所述防护层单元、电力线芯单元和光纤单元（9）之间填充有所述填充物（8），其特征在于，所述电力线芯单元由内至外依次为导体（1）、导体屏蔽层（2）、交联聚乙烯绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、金属屏蔽层（5）、铅护套层（6）和高密度聚乙烯护套层（7），其中所述导体屏蔽层（2）、交联聚乙烯绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、金属屏蔽层（5）、铅护套层（6）和高密度聚乙烯护套层（7）依次包覆于所述导体（1）外表面；所述防护层单元由内至外依次为内衬层（10）、铠装钢丝层（11）和涂覆防腐沥青的聚丙烯层（12），其中，所述铠装钢丝层（11）和涂覆防腐沥青的聚丙烯层（12）依次包覆于内衬层（10）外表面；其中所述交联聚乙烯绝缘层（3）由按照质量百分比计的如下原料制得：交联聚乙烯80-90%、改性纳米二氧化钛5-10%、纳米硅藻土5-10%，总计100%。2.根据权利要求1所述的阻水耐腐蚀海底光纤复合电力电缆，其特征在于，所述绝缘屏蔽层（4）由按照质量份数计的如下原料制得：聚乙烯80-85%、环烯烃共聚物5-10%...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云玲，
申请(专利权)人：福建南新电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35