【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海缆，尤其涉及一种瓦型线芯海缆及其制备方法。
技术介绍
1、随着我国沿海风电和新能源技术的发展，特别是对海洋资源的开发利用，大容量电能传输的需求越来越重要。目前普遍采用单芯海底电缆来传输电能，由于单芯海缆的导体中的电流会使铠装层产生环流，导致能量损耗。
2、授权公告号为cn202632817u的中国技术公开了一种三芯光纤符合海底电缆，采用三芯电缆结构替代现有的单芯电缆结构，依据三相平衡，从而使得每根线芯导体中的电流产生的电磁感应相互抵消，在铠装层内没有环流产生，保证了传输容量。但是这种结构的海缆每个线芯均是标准的圆形线芯，在成缆时需要使用大量填充物，成缆后整体尺寸粗大，重量也沉重，导致电缆整体的柔韧性也有所降低，增大了安装敷设难度，同时光缆单元独立设置在两根线芯形成的间隙中，紧靠填充物固定保护，由于光纤本身比较细，材质较脆，在海缆制备中跟随线芯共同成缆弯曲，容易发生断裂风险，增大制备难度，同时由于海缆使用的环境恶劣，容易收到各种较大冲击，也会增加光纤断裂风险，导致信号传输功能失效。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种瓦型线芯海缆及其制备方法，结构更加紧凑，减小电缆外径的同时减轻重量，提高柔软性，降低成本的同时更加便于敷设且信号传输功能更加稳定。
2、实现本专利技术目的技术方案是：
3、一种瓦型线芯海缆，包括由内至外依次设置的缆芯、半导电阻水带、金属护套、半导电pe护套、内衬层、铠装层和外被层，所述缆
4、进一步地，所述光缆单元包括外周面设有圆弧形凹槽的中心填充条以及嵌装在圆弧形凹槽中的光纤单元，所述光纤单元的外周面与中心填充条的外周面相切设置。
5、进一步地，所述中心填充条的外周面设有圆弧形柔性槽，所述圆弧形凹槽和圆弧形柔性槽沿周向均匀设置且尺寸相同，既能减少用料，从而节约成本，同时能够减轻整体重量，此外能够增加电缆柔软性提高弯曲性能，以应对生产和敷设过程经常弯曲的情况，确保性能无损。
6、进一步地，所述光缆单元外绕包缓冲垫层，所述缓冲垫层可采用半导电弹性材料、半导电阻水膨胀带等制成。
7、进一步地，所述瓦形线芯包括由内至外依次设置的导体、半导电阻水绑扎带、导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层。
8、进一步地，所述导体为多根铜丝或铝丝紧压绞合而成。
9、进一步地，所述内衬层为环保型涂胶布带绕包层、涂覆在涂胶布带绕包层表面的沥青层以及绕包在沥青层外的聚丙烯绳缠绕层。
10、进一步地，所述外被层为双层缠绕方向相反的聚丙烯绳缠绕层以及涂覆在外层的聚丙烯绳缠绕层上的沥青层。
11、进一步地，所述外被层的位于外层的聚丙烯绳缠绕层上设有标志带(补充标志带的作用)。
12、一种如上所述的瓦型线芯海缆的制备方法，包括以下步骤：
13、步骤s1：使导体材料经融化、精炼、流转进入到连铸机，连续引出的锭条经过调温整形进入连轧机，连铸连轧引出导体杆杆，并对导体杆进行拉线、退火制成所需型号的导体；
14、步骤s2：使用瓦形纳米模具紧压绞合导体，绞合导体外绕包两层纵向半导电阻水绑扎带，搭盖率为15％～20％；对导体进行预热后共挤导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，制成瓦形线芯，预热温度根据电缆型号要求提高5～10℃，挤出速度根据电缆型号要求提高至原参数的1.1～1.15倍，挤包后采用氮气循环冷却快速使瓦形线芯固化定型；
15、步骤s3：以光缆单元为中心，三根瓦形线芯环绕其设置，采用固定式不退扭成缆，成缆时瓦形线芯的顶角凹槽始终正对光缆单元，制成缆芯，再依次绕包一层半导电阻水带，挤包金属护套和半导电pe护套，再绕包环保型涂胶布带，在涂胶布带外均匀涂抹沥青，并采用聚丙烯绳紧密缠绕形成内衬层；
16、步骤s4：选用稀土合金镀层低碳钢丝进行铠装，表面均匀涂覆沥青，形成铠装层，铠装层外采用双层聚丙烯绳缠绕，缠绕方向相反，并在外层添加一条颜色不同的聚丙烯绳作为标志带，表面均匀涂覆沥青，形成外被层。
17、进一步地，所述金属护套采用铅或铅合金制成铅护套，根据电缆型号选择模芯和模套推进挤铅机，将铅护套挤包至半导电阻水带外，所述模芯的内径d1＝d2+(1～2)mm，其中d2为绝缘线芯外径，所述模套的孔径d3＝d1+(2.2～2.4)mm×h，其中h为铅套厚度。
18、采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：
19、(1)本专利技术采用三根瓦形线芯替带传统的三芯光纤复合海缆中的圆形线芯，光缆单元位于三根线芯围成的间隙中心，这种结构成缆线芯圆整，直径较小，成缆后可大大减少填充物，线芯之间紧密度增加，在满足海缆性能的前提下大大提升导体截面面积，可以减重4％～8％左右，既能降低制造成本，同时更加方便敷设，并且成缆过程中光缆单元不弯曲，使用时发生的弯曲形变减小，降低断裂风险。
20、(2)本专利技术光缆单元设有带圆弧形凹槽的中心填充条，能够对光纤单元起到更好的支撑和保护作用，在生产时只需将光纤单元放入中心填充条即可，省去挤出填充工序，简化生产过程。
21、(3)本专利技术在光缆单元外绕包缓冲垫层，既能防止光纤单元放入中心填充条后脱落，又能有效防止工作时海缆某些结构热膨胀或弯曲处侧压力的变形损伤光纤单元。
22、(4)本专利技术导体采用多根铜丝或铝丝紧压绞合而成，进一步提高电缆的弯曲性能，当采用铜丝时，电力传输性能更加优异，当采用铝丝时，质量更轻，满足不同的使用需求。
23、(5)本专利技术内衬层和外被层均采用聚丙烯绳缠绕层和沥青层相结合的结构，具有优异的防水性能和耐腐蚀性能，同时重量较轻，柔软性更好。
24、(6)本专利技术设有标志带，起标识作用，便于海缆安装和维护。
25、(7)本专利技术制备方法通过适当提高导体预热温度和三层共挤导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层的挤出速度，并采用氮气循环冷却快速使瓦形线芯固化定型，从而减小绝缘在重力作用下的变形量，有效改善异型导体薄厚不均的质量问题，使得成缆后的电缆结构更加紧凑圆整。
26、(8)本专利技术采用铅护套作为金属护套层，耐腐蚀性能优异、易加工且弯曲性能优异。
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1.一种瓦型线芯海缆，其特征在于：包括由内至外依次设置的缆芯、半导电阻水带、金属护套、半导电PE护套、内衬层、铠装层和外被层，所述缆芯包括光缆单元以及环绕光缆单元设置的三根瓦形线芯，所述瓦形线芯的顶角凹槽正对光缆单元，相邻瓦形线芯之间以及瓦形线芯与光缆单元之间紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述光缆单元包括外周面设有圆弧形凹槽的中心填充条以及嵌装在圆弧形凹槽中的光纤单元，所述光纤单元的外周面与中心填充条的外周面相切设置。
3.根据权利要求2所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述光缆单元外绕包缓冲垫层。
4.根据权利要求1所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述瓦形线芯包括由内至外依次设置的导体、半导电阻水绑扎带、导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层。
5.根据权利要求3所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述导体为多根铜丝或铝丝紧压绞合而成。
6.根据权利要求1所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述内衬层为环保型涂胶布带绕包层、涂覆在涂胶布带绕包层表面的沥青层以及绕包在沥青层外的聚丙烯绳缠
7.根据权利要求1所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述外被层为双层缠绕方向相反的聚丙烯绳缠绕层以及涂覆在外层的聚丙烯绳缠绕层上的沥青层。
8.根据权利要求7所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述外被层的位于外层的聚丙烯绳缠绕层上设有标志带。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的瓦型线芯海缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的瓦型线芯海缆的制备方法，其特征在于：所述金属护套采用铅或铅合金制成铅护套，根据电缆型号选择模芯和模套推进挤铅机，将铅护套挤包至半导电阻水带外，所述模芯的内径D1＝D2+(1～2)mm，其中D2为绝缘线芯外径，所述模套的孔径D3＝D1+(2.2～2.4)mm×H，其中H为铅套厚度。
...【技术特征摘要】
1.一种瓦型线芯海缆，其特征在于：包括由内至外依次设置的缆芯、半导电阻水带、金属护套、半导电pe护套、内衬层、铠装层和外被层，所述缆芯包括光缆单元以及环绕光缆单元设置的三根瓦形线芯，所述瓦形线芯的顶角凹槽正对光缆单元，相邻瓦形线芯之间以及瓦形线芯与光缆单元之间紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述光缆单元包括外周面设有圆弧形凹槽的中心填充条以及嵌装在圆弧形凹槽中的光纤单元，所述光纤单元的外周面与中心填充条的外周面相切设置。
3.根据权利要求2所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述光缆单元外绕包缓冲垫层。
4.根据权利要求1所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述瓦形线芯包括由内至外依次设置的导体、半导电阻水绑扎带、导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层。
5.根据权利要求3所述的一种瓦型线芯海缆，其特征在于：所述导体为多根铜丝或铝丝紧压绞合而成。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘奇，徐静，王朋，滕希宇，高婧，潘文龙，王威，单荣耀，王毅乐，
申请(专利权)人：远东海缆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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