[發明專利]包括電力電纜的兩段的接頭及接合電力電纜的兩段的方法

有效

• 申請號: 201380011520.6
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN104145388B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: B·澤特瓦爾
• 申請（專利權）人: ABBHV電纜瑞士有限責任公司
• 主分類號: H02G1/14
• 分類號: H02G1/14;H02G15/117
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發明涉及包括電力電纜的兩段的接頭，每一電纜段均包括至少一個芯構件，所述芯構件被鎧裝層包圍以保護該芯構件免遭受作用在電纜上的力。

本發明還涉及一種用于接合電力電纜的兩段的方法。本發明還涉及使用根據本發明所述的方法接合三相海底電纜。具體地，本發明涉及一種高壓電力電纜，其中高電壓是指高于1千伏的電壓。

背景技術

海底電力電纜鋪設在海底，并且常常延伸很長的距離。由于距離長，一根或多根的電纜必須被接合在一起以提供具有合適長度的電纜。電纜的接合是在鋪設電纜期間在船上完成的。此外，有時電纜必須被維修，并且在維修期間，電纜段必須被接合在一起。電纜的維修也是在船上進行的。

三相高壓海底電纜包括三個芯構件。每個芯構件均包括用絕緣材料包圍的導體和外部保護板。芯構件相對于電纜的縱向方向扭曲。三個芯構件被至少一個拉伸鎧裝層包圍，所述拉伸鎧裝層包括鎧裝線以加強電纜的抗張力能力。鎧裝線沿電纜的整個長度設置并在關于電纜的縱向方向的第一方向上扭曲。由于扭曲的鎧裝層，電纜在一個方向上具有天然的抗扭剛度并能夠承受在該方向上的扭轉力。

在一些應用，例如深水應用中，有必要進一步加強電纜的抗張力能力。這是通過提供沿整個電纜長度設置并包圍第一鎧裝層的另一拉伸鎧裝層來實現的，以便進一步加強電纜。具有一個拉伸鎧裝層的電纜被稱為單層鎧裝電纜，而具有兩個拉伸鎧裝層的電纜被稱為雙層鎧裝電纜。由于雙鎧裝線沉重且生產昂貴，因此只在需要電纜的額外加強的幾個應用中被使用。WO2008/056607公開了一個用于高電壓應用的雙層鎧裝海底電纜的例子。

然而，單層鎧裝電纜被用于大多數應用中。

當電纜被鋪設在海底時，電纜有時受到扭轉力。由于芯構件相對于電纜的縱向方向被扭曲這一事實，電纜在一個方向上具有天然的抗扭剛度并可以承受該方向上的扭轉力。在單層鎧裝電纜中，鎧裝線在關于電纜的縱向方向與芯構件的方向相反的方向上被扭曲。其結果是扭曲的芯構件在一個方向上提供抗扭剛度，而扭曲的鎧裝層在相反方向上提供抗扭剛度。

當兩個電纜段被接合在一起時，電纜段的靠近接頭的鎧裝層打開，以提供足夠的空間來接合電纜段。芯構件從鎧裝層被去除。芯構件從電纜段的端部被重繞一合適的距離，使得芯構件不再被扭曲，從而使芯構件能夠接合。此后，芯構件被相互機械附接，使得在電纜段之間形成三個芯接頭。芯構件之間的芯接頭被外部機械套管覆蓋。現在，芯構件在靠近接頭的區域中平行。每個電纜段的鎧裝層均被加回以包圍芯構件，并且鎧裝層被機械連接至外部機械套管。由此，在電纜段之間建立了剛性三部分接頭。

在單層鎧裝電纜的電纜段之間安裝剛性三部分接頭帶來的一個問題是，在靠近接頭區域，電纜的天然抗扭剛度損失。在靠近接頭區域，不能以正常的方式承受作用在電纜上的扭轉力，這可能會導致鎧裝線的功能損傷。此外，有扭轉力被傳遞到接合的芯構件的風險。

發明內容

本發明的目的是減輕關于單層鎧裝電纜的上述問題，并防止接頭和接合的芯構件遭受到不希望的扭轉力。

根據本發明的一個方面，這一目的是由根據權利要求1所述的接頭實現的。

接頭包括電力電纜的兩段，每段電纜均包括至少一個芯構件，所述至少一個芯構件由第一鎧裝層包圍，以保護芯構件免遭受到作用在電纜上的張力，第一鎧裝層包括多根鎧裝線，所述多根鎧裝線沿電纜長度設置并在關于電纜的縱向方向的第一方向上扭曲。接頭進一步包括至少一個在電纜段的芯構件之間的芯接頭，以及外部機械套管，該外部機械套管包圍所述至少一個芯接頭并機械連接至電纜段的第一鎧裝層。本發明的特征在于：接頭還包括定位在與套管相鄰的區域中的第二鎧裝層，該第二鎧裝層包圍電纜段中的至少一個電纜段，并且具有機械連接至套管的一端和終止于距套管一定距離處的另一端；并且該第二鎧裝層包括多個細長形鎧裝元件，所述多個細長形鎧裝元件在關于電纜的縱向軸線與第一鎧裝層的線相反的方向上扭曲纏繞，以便增加與套管相鄰的區域的抗扭剛度。

由于第二鎧裝層，在靠近接頭的區域中恢復了單層鎧裝電纜的抗扭剛度。因此，來自由于電纜的旋轉造成力的影響遠離接頭被移到電纜的不受接合影響并因此具有正常的抗扭剛度的部分。由于第二鎧裝層的鎧裝元件在與鎧裝層的線的纏繞方向相反的方向上被纏繞在電纜本身上這一事實，因此在兩個相反的方向上獲得了抗扭剛度。

第一鎧裝層沿電纜段的整個長度延伸，而第二鎧裝層基本上短于第一鎧裝層。為了節省成本，第二鎧裝層只應用在與接頭相鄰的區域中。