[發明專利]一種低感應電壓海纜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010461621.5
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111584137B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 劉利剛;胡明;杜強;劉磊;王文超;馮啟韻;謝書鴻;花煒;陳步圣;翁劍;趙囿林
• 申請（專利權）人: 南海海纜有限公司
• 主分類號: H01B7/14
• 分類號: H01B7/14;H01B7/18;H01B9/00;H01B9/02;H01B13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

一種低感應電壓海底電纜，包括電纜絕緣線芯和依次包覆的第一屏蔽層、絕緣襯層、第一鎧裝層、內墊層、第二鎧裝層和外護層、導電結構層，第一屏蔽層和第二鎧裝層通過導電結構層短接連接，第一鎧裝層包括至少一根光單元、多根填充條。本發明通過絕緣襯層開口位置的選擇、導電材料穿過第一鎧裝層中兩根填充條之間間隙的位置，來避免導電材料對光單元的損傷，再通過導電材料的過渡性防護，避免纜芯在前進過程中將導電材料破壞；能有效減小海纜感應電壓和熱阻損耗，提升海纜的故障短路電流和額定載流量能力；同時改善了海纜接頭制備工藝，有效保證了海纜接地方式的可靠性和產品性能的穩定性。

技術領域

本發明屬于電力電纜生產技術領域，尤其涉及一種低感應電壓海纜及其制備方法。

背景技術

由于海纜大長度敷設環境的特殊性，目前大多數三相交流海纜均采用兩端接地的方式降低感應電壓。但對于大長度絕緣型護套電力線芯的海纜結構，采用兩端接地方式后，海纜長距離中間段無法接地，實際正常運行、短路故障、操作、雷電等情況下，都會產生很高的感應電壓，對操作人員造成電擊安全隱患，同時也會對終端等電器設施造成不可逆轉的破壞，產生嚴重的破壞后果。

為了解決上述問題，現有技術中一般采用的短接點互聯接地海纜結構，主要是在生產過程中采用導電結構將金屬屏蔽層和金屬鎧裝層短接。短接結構能夠起到導通的作用，以增加傳輸電流、降低熱阻損耗。但是現有技術中一般帶有短接結構的海纜的制備方法，如申請公布號(CN 107610832A)一種超低熱阻損耗海底電纜及其制備方法，采取首先將絕緣型護套進行破壞性打開，采用熱焊方式將導電結構固定在金屬屏蔽層上，另一端通過破開的絕緣聚乙烯護套和填充襯層延伸至外層金屬鎧裝層，最后通過焊接方式固定在鎧裝金屬絲上，形成互聯短接效果。上述方法中，對絕緣型護套破壞性打開不僅會影響其絕緣的效果，且會操作不便，

此外現有技術中對于單芯海纜結構，填充層主要為填充條+光單元混合絞合的形式。這種接地方式在絕緣護套缺口阻水恢復過程中采用了防水密封膠進行護套修復，這種工藝難以保證其阻水性能；同時海纜絕緣填充襯層采用光單元+填充條混合絞合形式時，絕緣護套的開口點位置若選擇不當或者恢復點外徑偏大時，在進行光單元+填充條絞合過程中容易造成光單元損傷，嚴重的會在金屬絲鎧裝過程中造成光單元斷裂。因此，短接點互聯接地海纜結構及其制造工藝研究仍是海纜制造、敷設過程中的關鍵課題之一。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種性能穩定的低感應電壓海纜及其制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明第一個目的在于提供一種低感應電壓海底電纜，所述海底電纜包括電纜絕緣線芯和依次包覆在所述電纜絕緣線芯上的第一屏蔽層、絕緣襯層、第一鎧裝層、內墊層、第二鎧裝層和外護層，所述海底電纜還包括采用導電材料的導電結構層，所述第一屏蔽層和所述第二鎧裝層通過所述導電結構層短接連接，所述第一鎧裝層包括至少一根光單元、多根填充條；當所述第一鎧裝層包括多根光單元時，兩根所述光單元之間設置有至少兩根所述填充條；所述導電結構層穿過所述第一鎧裝層，即所述導電結構層穿過兩根所述填充條之間間隙。

具體的，所述電纜絕緣線芯包括從內到外依次設置的阻水導體、導體屏蔽層、交聯聚乙烯絕緣層、絕緣屏蔽層、第一阻水層、第二屏蔽層、第二阻水層。

優選地，所述阻水導體為選自分層縱包阻水帶和纏繞阻水紗的組合、阻水帶縱包中的一種；所述導體屏蔽層為選自半導電阻水帶、半導電捆扎帶和擠包超光滑半導電料的組合，或半導電捆扎帶和擠包超光滑半導電料的組合中的一種。

具體的，所述填充條為非金屬填充條和金屬絲的混合結構，或非金屬填充條。

具體的，所述第二鎧裝層為選自僅鋼絲、僅銅絲、鋼絲和銅絲、高強度非金屬填充條中的一種。

具體的，所述第一屏蔽層采用連續密封結構，所述第一屏蔽層為合金鉛或鋁直接包覆在所述電纜絕緣線芯上，所述絕緣襯層選用聚乙烯為基料的絕緣性材料。