一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆制造技术

本发明专利技术揭示了一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，包括自内而外依次对应设置的缆芯、铠装层以及护套，所述缆芯包括内部的光纤和外部的不锈钢钢管光单元，所述光纤设置有多根并通过纤膏填充设置于不锈钢管光单元的管内，所述铠装层由第一金属丝单元、第二金属丝单元和第三金属丝单元绞合而成，所述铠装层的绞合缝隙内填充设置有阻水胶。本发明专利技术保证大容量传输需求，保证产品获得最低0.6Ω/km@20℃的直流电阻需求，绝缘性能优异，保证大长度中继的可行性，优化该产品的断裂负荷、短暂拉伸负荷，确保海底光缆在最大8000m水深的铺设与回收；确保海底光缆的阻水性能，降低维修难度和成本；具有优良的抗冲击和抗压扁性能。

A large capacity and low resistance ocean crossing submarine cable with relay

The invention discloses a large capacity low resistance cross ocean repeater submarine optical cable, which comprises a cable core, an armor layer and a sheath arranged successively from the inside to the outside. The cable core comprises an internal optical fiber and an external stainless steel steel tube optical unit. The optical fiber is provided with a plurality of fibers and is filled in the tube of the stainless steel tube optical unit through the fiber paste. The armor layer is composed of a first metal wire unit The second metal wire unit and the third metal wire unit are twisted, and the hinge gap of the armor layer is filled with water blocking glue. The invention guarantees the demand of large capacity transmission, the minimum DC resistance of 0.6 \u03a9 / km @ 20 \u2103, excellent insulation performance, the feasibility of large length relay, the optimization of breaking load and short-term tensile load of the product, the laying and recovery of submarine optical cable in the maximum water depth of 8000m, the water resistance performance of submarine optical cable, the reduction of maintenance difficulty and cost, and the excellent performance The impact resistance and compressive flat performance.

【技术实现步骤摘要】
一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆
本专利技术涉及一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆。
技术介绍
全球90%以上的国际数据通过海底光缆传输系统进行传输，海底光缆系统也因此成为当代全球信息通信最重要的信息载体。另一方面，随着目前云计算、物联网、大数据、移动互联等ICT产业的快速发展，全球各方对连接的需求不断提升。在走向更美好的全联接过程中，海底光缆传输系统所扮演的角色越来越重要，成为国家经济发展的基石，得到政府以及投资方的重视。作为跨洋通信的主要载体，有中继海底光缆在海缆家族中扮演着最重要的角色。现阶段，全球总需求量超5万公里/年。而随着通信需求的激增，海底光缆系统的设计需求越来越趋于大容量、大芯数、更长中继距离、低延迟、高安全、智能化等。目前常规的海底光缆设计制造分为光单元外纵包铜带加外护套的结构设计、光单元外铠装高强度磷化钢丝后氩弧焊焊接铜带并挤塑绝缘的设计，但最大光纤容量仅为16芯，直流电阻≤1.0Ω/km。现阶段服役的海底光缆满足不了未来的发展需求，主要不足在于：1、通信容量：目前有中继海底光缆的光纤容量常在16芯以下，满足不了未来大芯数有中继海底光缆的需求；2、中继距离：受限于目前海底光缆光纤衰减(≤0.180dB/km)、直流电阻(1.0Ω/km)和工作电压(10kV)设计，目前有中继海底光缆需要每100km中继一次，未来发展的方向则是增大中继距离，减少系统中继器的数量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种保证大容量传输需求，保证产品获得最低0.6Ω/km@20℃的直流电阻需求，绝缘性能优异，保证大长度中继的可行性，优化该产品的断裂负荷、短暂拉伸负荷，确保海底光缆在最大8000m水深的铺设与回收；确保海底光缆的阻水性能，降低维修难度和成本；具有优良的抗冲击和抗压扁性能的大容量低电阻跨洋有中继海底光缆。本专利技术的技术方案是，提供一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，包括缆芯、铠装层以及护套，所述缆芯、铠装层以及护套自内而外依次对应设置，所述缆芯包括内部的光纤和外部的不锈钢钢管光单元，所述光纤设置有多根并通过纤膏填充设置于不锈钢管光单元的管内，所述铠装层由第一金属丝单元、第二金属丝单元和第三金属丝单元绞合而成，所述铠装层的绞合缝隙内填充设置有阻水胶。在本专利技术一个较佳实施例中，所述第一金属丝单元、第二金属丝单元和第三金属丝单元为高强度磷化钢丝或铜丝。在本专利技术一个较佳实施例中，所述铠装层由第一金属丝单元、第二金属丝单元以及第三金属丝单元绞合形成双层铠装后纵包铜管氩弧焊焊接固定。在本专利技术一个较佳实施例中，所述铜管外部挤塑高性能聚乙烯绝缘层形成护套。在本专利技术一个较佳实施例中，所述缆芯最大可容纳96芯大有效截面G654光纤。在本专利技术一个较佳实施例中，所述铠装层具有最低0.6Ω/km@20℃的直流电阻。在本专利技术一个较佳实施例中，所述阻水胶采用异氰酸酯和多元醇的双组分材料。本专利技术的技术方案还提供一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆的成型工艺，包括如下步骤：1）通过激光焊接不锈钢管光单元工艺方式，控制光纤放线张力为50-100g，纤膏填充率控制在80%以上，光纤余长控制在0.5-4‰，最终在保证光纤余长、填充率控制及附加衰减控制的情况下，实现多芯数G654光纤、大长度(≥100km段长)造管；2）通过三种不等径绞合金属丝(第一金属丝单元、第二金属丝单元及第三金属丝单元)双层绞合形成不锈钢管光单元铠装层，提升整体结构中，金属丝单元的占空比，在制成过程中，控制金属丝的放线张力在5-20kg，控制铠装绞合节距为铠装外径的10-30倍；3）在铠装结构外，选择厚度0.2-0.8mm厚的铜带，通过氩弧焊接后拉拔成型的方式形成不锈钢管光单元/铠装层/铜管结构的复合导体，在氩弧焊焊接拉拔成型过程中，控制铜管拉拔量在10-30%之间，确保铜管能嵌入金属铠装层中，增加铜管与铠装层之间的粘结力，最终在保持铜管焊接稳定的情况下，实现大长度(≥100km段长)大容量低电阻跨洋有中继海缆；4）通过共挤工艺，在铜管外侧，绝缘挤塑制造依次分别挤塑粘结材料和绝缘材料，控制粘结材料厚度在0.05-0.4mm，绝缘壁厚≥3.0mm，控制挤塑速度在5-50m/min，在保持绝缘挤塑稳定的情况下，实现大长度(≥100km段长)大容量低电阻跨洋有中继海缆；成缆附加衰减控制≤0.05dB/km@1550nm。本专利技术所述为一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，本专利技术保证大容量传输需求，保证产品获得最低0.6Ω/km@20℃的直流电阻需求，绝缘性能优异，保证大长度中继的可行性，优化该产品的断裂负荷、短暂拉伸负荷，确保海底光缆在最大8000m水深的铺设与回收；确保海底光缆的阻水性能，降低维修难度和成本；具有优良的抗冲击和抗压扁性能。附图说明图1是本专利技术一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆一较佳实施例中的截面示意图。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术所述为一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，如图1所示，包括自内而外依次对应设置缆芯、不锈钢管光单元1、铠装层以及护套2。光纤3设置有多根并通过纤膏4填充设置于不锈钢管光单元1的管内形成缆芯，不锈钢管光单元1直径设计从3.0mm至5.0mm，壁厚设计从0.2mm至0.3mm，保证缆芯最大可容纳96芯大有效截面G654光纤（兼容常规G652D等光纤类型）；同时控制纤膏4填充率≥90%，以保证不锈钢管光单元1可满足83Mpa条件下阻水性能。铠装层由第一金属丝单元5、第二金属丝单元6及第三金属丝单元7绞合而成，第一金属丝单元5、第二金属丝单元6和第三金属丝单元7根据性能需求，可分别选择为高强度磷化钢丝或铜丝。在本实施例中，铠装层包括内侧绞合的第一高强度磷化钢丝5及外侧绞合的第二高强度磷化钢丝6和铜丝7，并在外侧纵包铜管8氩弧焊焊接固定，保证产品结构稳定性，铜丝7的使用为形成复合导体，以获得设计需求的直流电阻需求，最低可满足0.6Ω/km的直流电阻，第一高强度磷化钢丝5、第二高强度磷化钢丝6及铜丝7的绞合缝隙内填充设置有阻水胶9，阻水胶9采用异氰酸酯和多元醇的双组分材料，以保证铠装间隙阻水性能，高强度磷化钢丝作为铠装层的增强钢丝，可确保该产品的断裂负荷力值≥80kN，保证产品可满足8000m水深的敷设与回收。护套2选用抗UV、耐磨损、耐环境开裂等性能的聚乙烯绝缘层，控制绝缘层壁厚≥3mm，保证该产品在最大20kV工作电压条件下，满足25年使用寿命。加工工艺：通过激光焊接不锈钢管光单元工艺方式，控制光纤放线张力为50-100g，纤膏填充率控制在80%以上，光纤余长控制在0.5-4‰，最终在保证光纤余长、填充率控制及附加衰减控制的情况下，实现多芯数G654光纤、大长度(≥100km段长)造管；通过三种不等径绞合金属丝(第一金属丝单元、第二金属丝单元及第三金属丝单元)双层绞合形成不锈钢管光单元铠装层，提升整体结构中，金属丝单元的占空比，在制成过程中，控制金属丝的放线张力在5-20kg，控制铠装绞合节距为铠装外径的10-30倍；根据结构设计，选型需求，在铠装结构外，选择厚度0.2-0.8mm厚的铜带，通过氩弧焊接后拉拔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，包括缆芯、铠装层以及护套，其特征在于：所述缆芯、铠装层以及护套自内而外依次对应设置，所述缆芯包括内部的光纤和外部的不锈钢钢管光单元，所述光纤设置有多根并通过纤膏填充设置于不锈钢管光单元的管内，所述铠装层由第一金属丝单元、第二金属丝单元和第三金属丝单元绞合而成，所述铠装层的绞合缝隙内填充设置有阻水胶。

【技术特征摘要】
1.一种大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，包括缆芯、铠装层以及护套，其特征在于：所述缆芯、铠装层以及护套自内而外依次对应设置，所述缆芯包括内部的光纤和外部的不锈钢钢管光单元，所述光纤设置有多根并通过纤膏填充设置于不锈钢管光单元的管内，所述铠装层由第一金属丝单元、第二金属丝单元和第三金属丝单元绞合而成，所述铠装层的绞合缝隙内填充设置有阻水胶。2.根据权利要求1所述的大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，其特征在于：所述第一金属丝单元、第二金属丝单元和第三金属丝单元为高强度磷化钢丝或铜丝。3.根据权利要求1所述的大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，其特征在于：所述铠装层由第一金属丝单元、第二金属丝单元以及第三金属丝单元绞合形成双层铠装后纵包铜管氩弧焊焊接固定。4.根据权利要求1所述的大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，其特征在于：所述铜管外部挤塑高性能聚乙烯绝缘层形成护套。5.根据权利要求1所述的大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，其特征在于：所述缆芯最大可容纳96芯大有效截面G654光纤。6.根据权利要求1所述的大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，其特征在于：所述铠装层具有最低0.6Ω/km@20℃的直流电阻。7.根据权利要求1所述的大容量低电阻跨洋有中继海底光缆，其特征在于：所述阻水胶采用异氰酸酯和多元醇的双组分材料。8.一种应用于权利要去1-7的大容量低电阻跨洋有中继海底...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈韦韦，许人东，范明海，胥国祥，张超，李涛，卢光远，孟庆洋，刘斌，
申请(专利权)人：江苏亨通海洋光网系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32