[发明专利]水下光纤线缆

说明书

技术领域

本发明涉及水下光纤线缆，而且涉及保护水下光纤线缆的方法。

水下光纤线缆是一种安装或者适于安装在水下（例如，在海床上、横跨河流、湖泊等）的光纤线缆，其中线缆长度的至少一部分浸没在水中。

背景技术

水下线缆，尤其是水下光纤线缆，用于海底通信。水下光纤线缆铺设在海床上并且具有着陆点。

US 4,389,088涉及一种包括具有螺旋槽的中央细丝的水下光纤线缆，所述螺旋槽用于在每个槽中接纳至少一条光纤，槽的截面使得其中的光纤可以横向移动至少其横向尺寸的一半，其中所述中央细丝是由金属或者金属合金制成的。该中央细丝具有铝管，通过挤压或者通过纵向焊接一根带子然后拉动其通过一个管芯来应用。这种管子的作用是保护光纤不受外部压力的影响。管子又通过挤压技术被几毫米厚且由例如聚乙烯或聚丙烯的塑料材料制成的覆盖物覆盖，从而提供关于外部介质的电绝缘。以不间断线匝螺旋缠绕的一层钢丝围绕着所述覆盖物。这种钢丝的目的是同时吸收作用在线缆上的张力并形成能够抵抗由于外部压力而导致的压缩的护件（armour）。线缆可选地包括另一个金属保护层。

本申请人观察到，当安装到咸水中的海床上时，根据US 4,389,088的线缆要遭受极端的环境，这种环境对线缆的部件，尤其是对金属部件，是有侵蚀性的。

对线缆金属部件的侵蚀是危险的，因为它降低了线缆的机械抵抗力而且水最终会到达光纤。而且，在酸性和中性水中，产生侵蚀的阴极反应产生氢，氢会引起光纤工作波长的衰减。

根据Norscan报告（2008年8月，第2卷，第2期）已知，为了保护光纤线缆的护件不受侵蚀影响，应用链接到线缆护件的负DC电压（直流电压）。当线缆的暴露的护件区域与局部地接触时，周围安装区域中的元素将被吸引到负充电的暴露的线缆区域。这些元素将随时间累积，在暴露的线缆护件上形成保护层，只要负DC电势给线缆供能就可以，由此减缓了暴露的护件区域的侵蚀过程。

本申请人观察到外加电流会造成线缆中氢的生成。

根据EP136877，海底线缆包括布置在保护性护套中并且具有一层或多层金属护件的线缆芯部。所述护件通常被注入沥青和/或柏油的黄麻和/或聚丙烯纱线的侵蚀保护层覆盖。当护件由钢丝或者钢条组成时，钢通常是镀锌的。但是，其它金属也用作线缆护件。关于单导体电力线缆，通过把不同金属丝引入到护件中，钢护件的导电性得到了改善。

这种海底线缆的特征在于集成到护件中的有排列好的金属或金属合金的丝、条或带，这种金属或金属合金没有护件那么贵重，而且将代表用于护件侵蚀保护的牺牲阳极。

发明内容

在本发明中，本申请人面临保护水下光纤线缆不受侵蚀影响的问题。此外，本申请人还面临保护光纤不受氢产生影响的问题，其中氢产生与线缆部件的电化学反应相关。

特别地，本申请人观察到容纳光纤的金属管的完整性影响线缆的效率。

根据第一方面，本发明涉及一种水下光纤线缆，包括：

两个端部、一个挤压金属管、所述挤压金属管中至少一条松散放置的光纤、围绕所述挤压金属管的聚合物护套及受控阴极保护系统，所述受控阴极保护系统包括布置在水下线缆外面的阳极地床（anode bed）和在水下线缆的一个端部把该阳极地床连接到水下线缆的挤压金属管的电连接部。

受聚合物护套保护的挤压金属管的改善的抵抗力可以通过适于把受控的保护电流施加到挤压金属管的阴极保护系统来保留。

本申请人已经发现，利用线缆更易接近的部分，具有布置在水下线缆外面的阳极地床的阴极保护系统很容易安装和维护，而且扩展了沿线缆长度的保护。

依赖于水下线缆的长度，在一种实施方式中，在水下线缆的两端都放置了受控阴极保护系统。每一部分都链接到布置在水下线缆外面的阳极地床，及在水下线缆相关的端部把阳极地床连接到水下线缆的挤压金属管的电连接部。

优选地，水下线缆包括至少一个位于挤压金属管与聚合物护套之间的粘合层。

所述粘合层改善了挤压金属管与聚合物护套之间的粘合。而且，该粘合层还有助于避免聚合物护套中的损坏，并且，在有损坏的情况下，避免侵蚀传播。

有利地，所述粘合层包括马来酸酐接枝聚乙烯。