一种深水电缆及其敷设方法技术

本发明专利技术涉及一种深水电缆及其敷设方法，深水电缆主要包括从内至外包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水层、密封紧套层、护套层、铠装层和防腐层，在所述铠装层内设置有光纤传感单元。本发明专利技术的深水电缆通过电缆内部光纤传感单元反映出深水电缆内部压力场的变化，并监测到故障发生的位置，为快速排除故障提供依据。本发明专利技术的深水电缆的敷设方法，水下监视器、水下遥控车随着电缆下沉的深度越大，夹持装置抓取电缆的力量越大，水下监视器、水下遥控车更进一步紧紧依附在电缆旁边，可以准确获取监测数据，精准遥控电缆布缆下沉，使布缆过程更准确。缆过程更准确。缆过程更准确。

【技术实现步骤摘要】
一种深水电缆及其敷设方法


[0001]本专利技术涉及电线电缆领域，尤其涉及一种深水电缆及其敷设方法。

技术介绍

[0002]水下电缆的应用越来越广泛，其在江河湖泊以及水库大坝的改造、建设海 上风力发电、越洋供输电等领域有着广泛的市场需求。
[0003]水下电缆也面临着很多的技术难点。对于浅水场景，一般采用直埋式布缆。 施工的难度不大，对电缆的附加功能要求也不高。而深水布缆则对电缆的附加 功能提出了更多、更高的要求，比如更高的防潮、抗压、耐腐蚀等。统计资料 表明，95％的海缆损坏是由于人类进行渔业、航运等活动造成的，主要为捕捞渔 具、船锚等造成的外力损坏，同时，海洋地质活动也会给海缆运行带来不确定 性，因此，如何保护深水电缆免受超大自重、不良地形、水下动物、人工海上 作业等伤害，如何对水下电缆进行有效监测管理、对故障缆迅速准确定位等问 题需要解决。还有，在布缆过程中，通常将电缆的一端固定在岸上，布缆船慢 慢向外海开动，一边把电缆沉入海底，一边利用下沉到海底的挖掘机进行敷设。 期间，需要对电缆进行水下监测和遥控，但随着电缆下沉越深，水下压力越大， 水下监视和遥控设备可能会因为巨大的水下压力而脱离电缆，从而导致监视数 据错误，无法准确定位和遥控电缆下沉到准确的位置。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种深水电缆，可以及 时监测到故障发生的位置，为快速排除故障提供依据。本专利技术还提供了一种深 水电缆敷设方法，可以对电缆进行有效的监测，使电缆下沉到准确的位置。
[0005]为实现上述目的，本专利技术可以通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种深水电缆，从内至外包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、 阻水层、密封紧套层、护套层、铠装层和防腐层，在所述铠装层内设置有光纤 传感单元。
[0007]进一步地，所述导体包括中心导体和围绕中心导体紧压绞合的N层弧形导 体。
[0008]进一步地，所述铠装层从内至外包括第一铠装层和第二铠装层，所述第一 铠装层包括若干第一金属丝，所述光纤传感单元取代其中一条所述第一金属丝， 与其他所述第一金属丝一同沿所述护套层绕制。
[0009]进一步地，所述第二铠装层包括若干第二金属丝，所述第二金属丝的绕制 方向与所述第一金属丝的绕制方向相反。
[0010]进一步地，相邻所述第一金属丝的缝隙之间以及相邻所述第二金属丝的缝 隙之间均在完成绕制后喷涂发泡胶。
[0011]进一步地，所述导体屏蔽层和绝缘屏蔽层均为半导体绕包；所述绝缘层为 交联聚乙烯挤包；所述阻水层为填充的阻水粉；所述密封紧套层为金属管；所 述护套层为耐候性聚乙烯护套；所述防腐层由聚丙烯和沥青组合而成。
[0012]一种深水电缆的敷设方法，包括以下步骤：
[0013]电缆的一头固定在岸上，布缆船载着放缆装置沿设计路线一边前行一边放 缆；
[0014]使用水下监视器、水下遥控车不断地进行监视和调整，控制布缆船的前进 速度、方向和敷设电缆的速度，以绕开凹凸不平的地方和岩石避免损伤电缆； 水下监视器和水下遥控车与电缆之间均设置有夹持装置，所述夹持装置随着电 缆下沉的深度越大，其抓取电缆的力量越大。
[0015]进一步地，电缆表面安装有带凹槽的护套，所述夹持装置包括第一夹持部、 第二夹持部和控制装置，所述第一夹持部和第二夹持部对电缆所述护套的凹槽 处进行抓取夹持，所述控制装置内部设有PLC和电机，所述PLC的信号输出端 连接电机的输入端，所述电机的输出轴与第一夹持部传动连接，所述控制装置 的底部设有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与PLC的信号输入端连 接，所述控制装置与水下监视器或水下遥控车底部固定连接。
[0016]进一步地，所述第二夹持部为抓手，所述第二夹持部通过钢绳与所述控制 装置的底部连接。
[0017]进一步地，放缆前用GPS定位系统确定平面坐标位置、用双频数字声纳系 统调查路由区域的深水地貌、用浅地层剖面系统查明路由区域浅层地质结构的 分布和范围；
[0018]在布缆船施工作业前，应对电缆路由两侧一定距离的范围内进行清障作业， 确保在布缆船在作业范围内的深水区域底没有影响布缆船埋设作业任何物件。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]本专利技术的深水电缆耐高压和深水侵蚀、耐海水腐蚀、机械强度高、防深水 动物破坏的附加功能，使得电缆能够适应深水布缆长期使用。随缆预置的光纤 传感单元，可针对环境的特点，实时监测电缆沿线分布点的运行温度和应变信 息等重要物理量，并精准定位，为快速排除故障提供依据。
[0021]本专利技术的深水电缆的敷设方法，水下监视器、水下遥控车随着电缆下沉的 深度越大，夹持装置抓取电缆的力量越大，水下监视器、水下遥控车更进一步 紧紧依附在电缆旁边，可以准确获取监测数据，精准遥控电缆布缆下沉，使布 缆过程更准确。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的深水电缆结构示意图；
[0023]图2是图1的A处放大示意图；
[0024]图3是本专利技术的深水电缆敷设过程示意图；
[0025]图4是本专利技术的夹持装置的示意图；
[0026]图5是本专利技术的电缆护套示意图；
[0027]图中：1、导体；2、导体屏蔽层；3、绝缘层；4、绝缘屏蔽层；5、阻水层； 6、密封紧套层；7、护套层；8、铠装层；9、光纤传感单元；10、防腐层；11、 护套；111、凹槽；12、电缆；13、布缆船；14、放缆装置；15、放绳器；16、 夹持装置；161、控制装置；162、压力传感器；163、第一夹持部；164、第二 夹持部；17、钢绳；18、水下监视器/水下遥控车。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图以及具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。本说明书中 所引用的如“上”、“内”、“中”、“左”、“右”及“一”等的用语，亦 仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变 或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0029]深水电缆通常应用在海底等深水区域，承担着通信、发电等海上能源的大 力发展，一旦深水电缆发生故障而停止运行，就会造成非常大的经济损失。统 计资料表明，95％的深水缆损坏是由于人类进行渔业、航运等活动造成的，主要 为捕捞渔具、船锚等造成的外力损坏，同时，海洋地质活动也会给海缆运行带 来不确定性，因此，实时监测海底电缆的运行状况是非常必要的。深水电缆受 到不同程度损伤，电缆内部温度场和电场均会发生变化。当海底电缆铠装层受 到损伤但没有伤透时，海底电缆内部的温度场和电场与正常情况下并没有明显 变化，说明海底电缆在铠装层没有破损的情况下，还能维持正常运行一段时间。 如果破损达到填充层，深水电缆内部温度场和电场强度也几乎没有变化，但是 因为填充层的刚性不足以承受深水压力，深水电缆会在很短的时间内发生短路 故障。最严重的是损伤直达绝缘层，绝缘层不但刚性远不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深水电缆，其特征在于：从内至外包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水层、密封紧套层、护套层、铠装层和防腐层，在所述铠装层内设置有光纤传感单元。2.根据权利要求1所述的深水电缆，其特征在于：所述导体包括中心导体和围绕中心导体紧压绞合的N层弧形导体。3.根据权利要求1所述的深水电缆，其特征在于：所述铠装层从内至外包括第一铠装层和第二铠装层，所述第一铠装层包括若干第一金属丝，所述光纤传感单元取代其中一条所述第一金属丝，与其他所述第一金属丝一同沿所述护套层绕制。4.根据权利要求3所述的深水电缆，其特征在于：所述第二铠装层包括若干第二金属丝，所述第二金属丝的绕制方向与所述第一金属丝的绕制方向相反。5.根据权利要求4所述的深水电缆，其特征在于：相邻所述第一金属丝的缝隙之间以及相邻所述第二金属丝的缝隙之间均在完成绕制后喷涂发泡胶。6.根据权利要求1所述的深水电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层和绝缘屏蔽层均为半导体绕包；所述绝缘层为交联聚乙烯挤包；所述阻水层为填充的阻水粉；所述密封紧套层为金属管；所述护套层为耐候性聚乙烯护套；所述防腐层由聚丙烯和沥青组合而成。7.根据权利要求1
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6任一所述的深水电缆的敷设方法，其特征在于：包括以下步骤：电缆的一头固定在岸上，布缆船载着放缆装置沿设计路线一边前行一边放缆；使...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟旭，申许民，李胜育，
申请(专利权)人：广东思柏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：