[发明专利]海上专用海底电力电缆及制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种海上专用海底电力电缆及制造方法。

背景技术：

海底电力电缆是用绝缘材料包覆的阻水铜导体，挤包合金铅套和改性沥青防水、高强 度聚丙烯网状抗撕裂绳外防腐蚀，敷设在海底，用于海洋能源的开发与利用等供电系统的 发配电能传输的新型产品。

1850年英国勃兰特兄弟在英、法之间的多佛尔海峡敷设了第一条海底电缆，拉开了人 类对海底能源开发和利用的序幕。在中国，第一条海底电缆是在1988年完成的，我国是一 个海洋资源丰富的大国，辽宁、天津、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等沿海城市 拥有300万平方公里的海域和1500公里的海岸线，分布着6000多个岛屿，在浅海大陆架 蕴藏着丰富海底石油、天然气、海上风能、潮汐能等能源。

近年来，随着我国海洋经济建设的发展，沿海岛屿与海洋能源的开发加快，海底电缆 需求量日益猛增。因此，海岛之间，海岛与城市之间、海上石油平台、深海能源开发、海 上风力发电等都需要大批量的海底电缆。据官方统计数据显示，2005年我国敷设的海底电 缆长度已有700公里，至2010年我国海底电缆敷设长度达到1750公里。在国外，海底电 缆也越来越被发达国家所重视，欧盟已提出今后十年，通过敷设海底电缆，把欧盟成员国 所有的电厂组成一个大电网。所以，海底电缆的生产和使用将会把整个世界紧密的联系在 一起，然而，海底电缆的研发不是一朝一夕的，它不但具备陆上用的电力电缆的特征外， 还应具有自己特殊的一面，为了确保海底电缆工程达到经费节省、质量安全、使用可靠、 寿命延长及维修方便等目的，必须在海缆敷设前的备选路中进行有关的海洋环境调查，探 索出一种能满足适应海洋环境的线缆产品。

海底电力电缆除了能满足陆上电力电缆专有的电气性能要求之外，还应当具有自己独 特的性能，即电缆在海底敷设条件下应具有优异的防水、防腐蚀性和极高的抗拉强度，这 些特性困扰着国内外电缆厂家和用户，给海洋资源的开发造成极大的影响。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种海上专用海底电力电缆，其具有 机械强度高、抗拉伸能力强、负重能力大、耐水性好、耐海水腐蚀优良等性能。其优异的 电气性能、物理机械性能能完全满足海上石油平台、海上风力发电、海上钻井等海洋资源 的发、配、输送等电力的传输系统设备之用。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

海上专用海底电力电缆，由三根单相线芯立式成缆，缆芯间隙设有阻水填充绳填充圆 整，缆芯外绕包阻水包带、橡胶棉布带及聚丙烯网状抗撕裂绳反向扎紧，在所述聚丙烯网 状抗撕裂绳外依次设有第二层改性沥青、粗钢丝铠装层、第三层改性沥青，在第三层改性 沥青外绕包有第二层聚丙烯网状抗撕裂绳、阻水带，电缆的最外层挤包有聚乙烯外护套；

所述单相线芯包括：紧压绞合阻水导体，在所述导体上采用导体屏蔽、三元乙丙橡胶 绝缘层、绝缘屏蔽层三层共挤，所述绝缘屏蔽层上绕包有半导电阻水包带、挤包有密封合 金铅护套、涂覆有改性沥青，在所述改性沥青外挤包有阻水聚乙烯护套构成单相线芯。

本发明的海上专用海底电力电缆的制造方法，按如下步骤进行：

A、选用优质无氧铜丝，在导体框绞机或叉绞机上进行导体绞合，导体绞合过程中，各 线盘张力控制均匀，导体单丝选用的丝径一致，采用分层紧压结构，导体节径比内层控制 在18-20之间，外层控制在13-16之间，最外层为左向，相邻层绞合方向相反，每一层之 间绕包一层阻水带，阻水带宽度应适宜，搭盖率不小于20％，同时导体结构采用符合 GB/T3956-2008规定的第2种绞合紧压圆形铜导体，紧压系数在90％以上；

B、导体外采用三层共挤结构，即导体屏蔽、三元乙丙橡胶绝缘层及绝缘屏蔽层三层共 挤，所选导体屏蔽和绝缘屏蔽层均为优质半导电屏蔽材料，三元乙丙橡胶绝缘为进口 EPR4045绝缘材料，导体屏蔽标称厚度为0.8mm，绝缘屏蔽层标称厚度为0.8mm，绝缘层偏 心度不大于15％，确保电缆具有优异的电气绝缘性能；

C、绝缘屏蔽层外重叠绕包阻水带，阻水带搭盖率不小于30％，分相挤包密封合金铅护 套，构成分相金属屏蔽，挤出温度控制在400～425℃之间；

D、在挤包高密度聚乙烯护套前，铅护套表面涂覆一层改性沥青后，通过模具控制铅护 套表面的沥青均匀性及平服性；挤包高密度聚乙烯护套时，挤出温度控制在175～230℃之 间，挤出模具按照以下规定要求：