[实用新型]深海光缆

说明书

技术领域

本实用新型深海光缆及其制作方法涉及的是一种抗张紧凑型组合结构深海光缆及其制作方法，是一种采用不锈钢光纤单元外利用专门的工装设备进行三种不同规格的高强度钢丝铠装，再进行金属管包覆锁紧，外层采用电气性能极优的绝缘材料保护，钢丝间隙和钢丝与金属导体间隙全部采用高粘性弹性材料密封。此种结构海底光缆适用于最大水深5000米的海况，承受5000米水压下的光通信系统。

背景技术

目前，国际上深海光缆技术已完成结构验证和完善过渡，其结构主要采用：紧包光纤加弹性体结构、塑料松套管结构、三片式压合结构和金属管光纤单元加塑料、一层钢丝、双层钢丝等结构。其结构不够合理可靠，特别是深海水深大于1000米的环境运行，光缆寿命不能得到有效保证。

发明内容

本实用新型目的是针对上述不足之处提供一种深海光缆及其制作方法，用于深海领域的应用，为我国参与国际海光缆通信提供一定的基础条件。区别于常规海缆外铠结构，采用特高强度钢丝内铠，光纤由不锈钢松套管进行保护，铠装后再进行金属导体的包覆锁紧，构成了本实用新型的抗张紧凑型组合结构，在增强结构完成后挤包绝缘护套，构成了新型深海光缆。

本实用新型深海光缆的缆芯已从过去国外推行的紧包光纤加弹性体型逐步转化为金属光纤单元加内铠装型，其结构更合理可靠，是所有铠装结构钢丝单位面积密度最大的结构，提供了更大的抗拉强度，更适应深海水深大于1000米的环境运行，光缆寿命能得到有效保证。

深海光缆及其制作方法是采取以下方案实现的：

深海光缆包括若干根全色谱高强度光纤、高强耐蚀型不锈钢管、海缆光纤专用油膏、特高强度三种不同直径铠装钢丝、高粘阻水剂、金属导电体铜管、有机塑性复合材料、聚乙烯绝缘材料保护层。若干根全色谱高强度光纤外套装有高强耐蚀型不锈钢管，高强耐蚀型不锈钢管内充填海缆光纤专用油膏，高强耐蚀型不锈钢管外镶嵌有特高强度三种不等径铠装钢丝，在铠装三种不同尺寸的特高强度钢丝中充填足量的高粘阻水剂，在特高强度三种不等径铠装钢丝外包覆有金属导电体铜管，形成了特殊的抗张紧凑型组合结构，在金属导电体铜管外加上有机塑性复合材料后挤包有聚乙烯绝缘材料保护层。

高强度光纤是专门用于海底光缆系统的，其张力筛选力大于2％，长度满足中继段设计长度的需要，一般为50～70km每段，特殊情况下长度更长。

高强度光纤由耐腐蚀性能更好的不锈钢带成型焊接成管保护，钢管内充填海缆光纤专用油膏，由于深海光缆要承受5000m水深的高水压，因此不锈钢带厚度经过特殊计算，保证了抗水压性能。

在深海光缆外铠装双层钢丝，构成了浅海用的重型深海光缆。

在深海光缆外加钢带，在钢带外包有塑料层，构成了专门用于鲨鱼出没的海域的防护型深海光缆。

在深海光缆外铠装一层钢丝，填充沥青防水，再在外面采用PP绳进行外被保护，构成了轻型铠装深海光缆。

在深海光缆铠装一层钢丝，在钢丝外再进行一层粗钢丝铠装，构成了耐磨型岩石铠装深海光缆。

深海光缆抗张力由特高强度的钢丝经铠装保证，特高强度钢丝有三种不同规格尺寸，通过特殊的成型工艺有机在镶嵌在相互形成的间隙中，达到了相同截面下绞合密度最大的工艺化设计。再在铠装钢丝外采用金属导电体-铜带进行包覆焊接锁紧，达到了铠装和导电体有效组合设计的目的，形成了特殊的抗张紧凑型组合结构。

在铜导体外再采用电性能等级更高的聚乙烯绝缘料进行挤包，保证了更高的耐受电压的能力，同时提供了更好的施工耐磨要求。

抗张紧凑型组合结构深海光缆制作方法：

1、将若干根全色谱高强度光纤装到放纤轴上，调整好每盘光纤的放纤张力30～80g；所述的全色谱高强度光纤数为4～48芯的光纤数；

2、将光纤经张力控制器按正确的方向引出，并引入到不锈钢光纤套管模具中；

3、调整好不锈钢带成型模具，启动焊接机、主牵引机，不锈钢带纵包成型后经激光焊接制成不锈钢管，同时在不锈钢管内充入海缆光纤专用油膏，并控制好充入量，充入量为管内腔截面的90～95％；所述的海缆光纤专用油膏采用海缆专用防析氢纤膏；

4、对上述完成的不锈钢管光纤单元进行光纤衰减、余长检测，合格后在钢丝装铠机上进行特高强度钢丝的装铠；所述的特高强度三种不等径铠装钢丝采用抗拉强度达2000MPa的高强度三种不同直径、相同根数铠装钢丝，铠装钢丝每种为6～12根，铠装钢丝直径为0.8～3mm；

5、铠装时先调整好钢丝张力和镶嵌式成型，将不锈钢光单元引入成型模内；