一种离岸用阻水电力控制光纤复合电缆及制作方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种离岸用阻水电力控制光纤复合电缆及制作方法与应用，所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆包括缆芯、绕包于所述缆芯外的无纺布聚丙烯带或者无纺布、挤包于所述无纺布聚丙烯带或者无纺布外的内护套、包覆于所述内护套外的铠装结构层以及挤包于铠装结构层外的外护套；所述缆芯由多根功能单元围绕中心钢丝单元螺旋绞合而成，且多根所述功能单元之间以及多根所述功能单元与中心钢丝单元之间均填充有低烟无卤PP绳并采用阻水胶密封间隙，其中，多根所述功能单元包括若干根光纤传输单元、多根电力单元以及若干根控制单元。将所述电缆应用于离岸风力发电站时，可实现防渗水及防腐蚀，避免海底高压、高腐蚀环境对电缆所造成的损害。缆所造成的损害。缆所造成的损害。

【技术实现步骤摘要】
一种离岸用阻水电力控制光纤复合电缆及制作方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种离岸用阻水电力控制光纤复合电缆及制作方法与应用，属于复合电缆


技术介绍

[0002]为了实现碳达峰碳减排，光伏风电储能等绿电项目得到了广泛的推广，其中最先发展的就是风电发电，并且陆地由于受限于风力不稳定且用地紧张，很大程度上限制了风电的发展。为突破土地的限制，海上风电由于其风能资源丰富且不与陆地用地冲突，成为了风能发电的翘楚，但同时也带来了海上风力发电的问题和难点，最主要的一点就是将风电安全无损地传输至大陆架使用，并且能够在大陆架上对风能发电情况进行实时监控，以及对风力发电机进行控制操作。
[0003]当前的电缆产品具备阻燃、抗紫外及抗氧化等多方面优秀的特性，但即使是防渗水电缆也仅仅采用了防水、防腐蚀的绝缘护套料，并未对导体，屏蔽层等其他容易产生缝隙的电缆组件进行防水处理或者仅是采用多层加固铠装以保护线芯，但此时电缆成本过高；若将传输电能的常规电缆产品通过架空在架子上传输回大陆架势必会大幅度增加运营回收成本；而直接将其辐射在海底以将电能传输回大陆架又面临着在长时间的海水侵蚀下，电缆渗水、漏水及防腐的问题。由于海上风电站一般布局在人迹罕至的海平面上，常驻工作人员是不可能实现的，因此采用远程监控和控制风电发电机的运行情况也成了必然选择，但是同样也面临着防水防腐的难题。因为一旦发生渗水漏水，对绝缘会产生水树枝，最终使得导体产生击穿；哪怕没发生击穿，由于水分的侵入，导体会发生氧化，随着时间的推移会增加导体电阻，从而增加电能传输损耗和电缆发热，并最终产生短路。与此同时，修复海底的短路是一个超高难度的项目，不仅投入成本高，而且修复周期长，修复过程复杂。
[0004]因此，提供一种新型的离岸用阻水电力控制光纤复合电缆及制作方法与应用已经成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的一个目的在于提供一种离岸用阻水电力控制光纤复合电缆。
[0006]本专利技术的另一个目的还在于提供以上所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆的制作方法。
[0007]本专利技术的又一个目的还在于提供以上所述的离岸用阻水电力控制光纤复合电缆作为传输离岸风力发电站所产电能的电缆的应用。
[0008]为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种离岸用阻水电力控制光纤复合电缆，其中，所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆包括缆芯、绕包于所述缆芯外的无纺布聚丙烯带或者无纺布、挤包于所述无纺布聚丙烯带或者无纺布外的内护套、包覆于所述内护套外的铠装结构层以及挤包于铠装结构层外的外护套；
[0009]所述缆芯由多根功能单元围绕中心钢丝单元螺旋绞合而成，且多根所述功能单元之间以及多根所述功能单元与中心钢丝单元之间均填充有低烟无卤PP绳并采用阻水胶密封间隙，其中，多根所述功能单元包括若干根光纤传输单元、多根电力单元以及若干根控制单元。
[0010]作为本专利技术以上所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆的一具体实施方式，其中，所述中心钢丝单元由多根镀锌钢丝绞合而成，且缝隙中填充有阻水胶。
[0011]作为本专利技术以上所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆的一具体实施方式，其中，所述镀锌钢丝的直径范围为0.558
‑
6mm，断裂强度大于1700MPa，伸长率小于12％。
[0012]作为本专利技术以上所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆的一具体实施方式，其中，所述光纤传输单元包括多根光纤以及包覆于多根所述光纤外的无纺布聚丙烯带，且多根所述光纤之间以及所述光纤与无纺布聚丙烯带之间填充有阻水胶。
[0013]作为本专利技术以上所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆的一具体实施方式，其中，所述电力单元包括电力单元缆芯以及包覆于电力单元缆芯外的聚烯烃绝缘层，且电力单元缆芯的内部缝隙以及电力单元缆芯与所述聚烯烃绝缘层之间的缝隙均填充有阻水胶，其中，所述电力单元缆芯由多根导体线束丝而成；
[0014]多根所述导体线的外表面也涂覆有阻水胶。
[0015]本专利技术中，所述聚烯烃绝缘层的材质为聚烯烃，其为交联聚烯烃，拉伸强度大于8MPa，伸长率大于180％，邵氏硬度不超过95A。
[0016]作为本专利技术以上所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆的一具体实施方式，其中，所述控制单元包括控制单元缆芯、依次包覆于所述控制单元缆芯外的无纺布聚丙烯带和铜塑复合带以及挤包于所述铜塑复合带外的低烟无卤阻燃聚烯烃护套层；
[0017]其中，所述控制单元缆芯由多根控制单元线芯绞合而成，且所述控制单元线芯包括由多根导体线束丝而成的线芯以及包覆于所述线芯外的无纺布聚丙烯带，且多根控制单元线芯之间的缝隙以及多根控制单元线芯与无纺布聚丙烯带之间的缝隙均填充有低烟无卤PP绳并采用阻水胶密封间隙。
[0018]本专利技术中，所述低烟无卤阻燃聚烯烃护套层的材质为低烟无卤阻燃聚烯烃，其为交联聚烯烃，拉伸强度大于8MPa，伸长率大于180％，邵氏硬度不超过95A。
[0019]本专利技术中，所述铜塑复合带可以实现屏蔽功能。
[0020]本专利技术中，所述的低烟无卤PP绳具有阻燃性能，其断裂强度大于370N，氧指数大于26，pH加权值大于4.3，电导率小于10μm/mm，烟密度小于100，邵氏硬度为80
‑
90A。
[0021]本专利技术所使用的低烟无卤PP绳具有如下优势：
[0022]1)具备良好的柔软度，填充时，即使有相对运动也不会损伤其他各单元；
[0023]2)具有良好的耐候性，耐温范围为
‑
30℃至105℃；
[0024]3)抗张强度比一般PVC电线大；
[0025]4)具有非移性，即在采用阻水胶密封间隙时，其性质也不会发生变化；
[0026]5)具有极高的体积电阻率；
[0027]6)具有比较好的耐高压特性；
[0028]7)具有比较好的弹性和粘性；
[0029]8)材质组成更为绿色环保，燃烧时无黑烟产生。
[0030]作为本专利技术以上所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆的一具体实施方式，其中，所述内护套、外护套的材质均为黑色防霉聚氨酯。
[0031]本专利技术中，所述黑色防霉聚氨酯是以防霉聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU为主要原料制得，制备过程中可以按照每百重量份的TPU添加2
‑
4重量份的黑色色母，0.5
‑
0.8重量份的有机防霉剂；
[0032]其中，所述防霉聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU的强度大于20MPa，伸长率大于500％，邵氏硬度不超过80A。
[0033]在本专利技术的一些实施例中，所述有机防霉剂的用量例如可为0.5重量份，所述有机防霉剂例如可为DOCIT和/或噬菌灵。
[0034]作为本专利技术以上所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆的一具体实施方式，其中，所述铠装结构层由镀锌钢丝编织而成，且所述铠装结构层外涂覆有阻水胶密封层。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离岸用阻水电力控制光纤复合电缆，其特征在于，所述离岸用阻水电力控制光纤复合电缆包括缆芯、绕包于所述缆芯外的无纺布聚丙烯带或者无纺布、挤包于所述无纺布聚丙烯带或者无纺布外的内护套、包覆于所述内护套外的铠装结构层以及挤包于铠装结构层外的外护套；所述缆芯由多根功能单元围绕中心钢丝单元螺旋绞合而成，且多根所述功能单元之间以及多根所述功能单元与中心钢丝单元之间均填充有低烟无卤PP绳并采用阻水胶密封间隙，其中，多根所述功能单元包括若干根光纤传输单元、多根电力单元以及若干根控制单元。2.根据权利要求1所述的离岸用阻水电力控制光纤复合电缆，其特征在于，所述中心钢丝单元由多根镀锌钢丝绞合而成，且缝隙中填充有阻水胶。3.根据权利要求1或2所述的离岸用阻水电力控制光纤复合电缆，其特征在于，所述光纤传输单元包括多根光纤以及包覆于多根所述光纤外的无纺布聚丙烯带，且多根所述光纤之间以及所述光纤与无纺布聚丙烯带之间填充有阻水胶。4.根据权利要求1或2所述的离岸用阻水电力控制光纤复合电缆，其特征在于，所述电力单元包括电力单元缆芯以及包覆于电力单元缆芯外的聚烯烃绝缘层，且电力单元缆芯的内部缝隙以及电力单元缆芯与所述聚烯烃绝缘层之间的缝隙均填充有阻水胶，其中，所述电力单元缆芯由多根导体线束丝而成；多根所述导体线的外表面也涂覆有阻水胶。5.根据权利要求1或2所述的离岸用阻水电力控制光纤复合电缆，其特征在于，所述控制单元包括控制单元缆芯、依次包覆于所述控制单元缆芯外的无纺布聚丙烯带和铜塑复合带以及挤包于所述铜塑复合带外的低烟无卤阻燃聚烯烃护套层；其中，所述控制单元缆芯由多根控制单元线芯绞合而成，且所述控制单元线芯包括由多根导体线束丝而成的线芯以及包覆于所述线芯外的无纺布聚丙烯带，且多根控制单元线芯之间的缝隙以及多根控制单元线芯与无纺布聚丙烯带之间的缝隙均填充有低烟无卤PP绳并采用阻水胶密封间隙。6.根据权利要求1或2所述的离岸用阻水电力控制光纤复合电缆，其特征在于，所述内护套、外护套的材质均为黑色防霉聚氨酯。7.根据权利要求1或2所述的离岸用阻水电力控制光纤复合电缆，其特征在于，所述铠装结构层由镀锌钢丝编织而成，且所述铠装结构层外涂覆有阻水胶密封层。8.一种权利要求1
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7任一项所述的离岸用阻水电力控制光纤复合电缆的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：(1)使多根功...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟德，薛驰，梁斌，解向前，周佳龙，姜青松，程海涛，谢书鸿，
申请(专利权)人：中天科技装备电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：