[发明专利]一种110kV交联聚乙烯绝缘单芯海底电缆

说明书

 

技术领域

本发明涉及电线电缆领域，具体是指一种110kV交联聚乙烯绝缘单芯海底电缆。

背景技术

随着我国综合国力的不断增强和海洋开发的大力推进以及国防建设的需要，同时沿海人民为了改善环境，提高生产、生活质量，对电力、通讯的需求不断增强，为开发研究生产大长度高压及超高压海底电力光通信复合缆，提供量广阔市场前景。特别是我国浅海不断发现新的油气田，如渤海湾、南海东部及西部去年探明可开采的石油及天然气储存量不断增长，因此，近几年中海石油系统将需要大量的海底电力电缆、海光电复合海底电缆、平台用电力电缆、控制电缆及信号电缆。目前仍需要进口海底电缆和海底光电复合缆。

目前，在通信电缆中，海底电缆包括海底通信电缆和海底电力电缆。其中，海底通信电缆主要用于长距离通讯网，如远距离岛屿之间、以及跨海军事设施等较重要场合的通讯业务，费用昂贵，但保密程度高；海底电力电缆的敷设距离比通信电缆的敷设距离短得多，主要用于陆岛之间、横越江河或港湾、从陆上连接钻井平台或钻井平台间的互相连接等，还可以用于水下传输大功率电能，与地下电力电缆的作用等同，只是应用场合和敷设方式不同。

一般地，应用海底电力电缆传输电能，无疑要比同样长度的架空电缆昂贵，但比用小而孤立的发电站作地区性发电更经济，在近海地区应用好处更多；在岛屿和河流较多的国家，此种电缆应用较广泛。在实际应用中，由于海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程，从环境探测与海洋物理调查，以及海底电缆的设计、制造和安装，都需要应用较为复杂的技术，因而海底电缆的制造厂家在世界上为数不多，主要有挪威、丹麦、日本、加拿大、美国、英国、和意大利等国家，这些国家除制造外还提供敷设技术。

另外，由于海底电缆的使用场合比较特殊，环境比较恶劣，对防水性能、耐腐蚀性能与抗拉力水平等性能的要求均较高。所以，我国应用大截面的海底电力电缆时，仍然需要进口。

但是，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在防水性能差、耐腐蚀性能差、抗拉力性能差、成本高与安装敷设难度大等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有较高的绝缘性能、阻水性能、抗拉力性能、防腐蚀性能，适应海底敷设、运行需求的110kV交联聚乙烯绝缘单芯海底电缆。

本发明所述的一种110kV交联聚乙烯绝缘单芯海底电缆，包括，电缆中心的导体，包覆在导体外的导体包带，在导体包带外依次挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，在绝缘屏蔽层外依次包裹铜编织纤维带、铅护套、内衬层、铠装层，在电缆最外层挤包外护层，在外护层外表面涂敷沥青层；在所述的铠装层中对称放置两根光纤单元。

所述的导体采用铜单线绞合紧压而成，横截面为圆形结构，截面积为400 mm²、630 mm²或800 mm²。    

所述的导体包带的厚度为0.15mm；导体屏蔽层、绝缘屏蔽层的厚度为1.0mm；铜编织纤维带的厚度为2.0mm。 

所述的绝缘层采用110kV级直流电缆用超净交联聚乙烯绝缘料连续挤出成型，厚度10.0mm；所述的铅护套采用连续挤出工艺制成，厚度为3.0mm；所述的内衬层由具有吸水膨胀特性的弹性材料绕包制成，厚度为2.0mm。；所述的铠装层由40根直径为6.0mm的圆形钢丝按照一定的绞合节距绞制而成；所述的外护层采用聚乙烯材料连续挤出成型，厚度为4.0mm；所述的沥青层由沥青涂敷而成，厚度为0.5mm。

所述的光纤单元是由光纤以及依次包覆在光纤外的光纤铠装层、外护套构成。

本发明的优点在于：

（1）选择铜为导体材料，通流容量大；在铜单线之间加入阻水粉，以使导体具有纵向阻水的性能。

（2）导体外绕包半导电尼龙带，防止导体屏蔽挤出时渗入单线缝隙，以节约材料，降低成本；

（3）应用导体屏蔽层和绝缘屏蔽层有效改善电场，防止发生局部放电，提高电气性能；以交联聚乙烯直流绝缘料生产电缆的主绝缘，厚度为10.0mm，既可满足长期直流工作电压的需要，同时能够承受极性反转以及直流叠加暂态过电压对绝缘的要求，而且，防止绝缘过厚导致的原材料浪费、电缆外径大、运输以及敷设安装困难等问题；交联聚乙烯主绝缘与导体屏蔽、绝缘屏蔽三层共同挤出，以提高绝缘电缆的性能；