[发明专利]制造电缆的方法和相关电缆

说明书

技术领域

本发明整体涉及用于电力输送和分配的电缆的领域，特别地涉及用于水下或者地下使用的电缆。

背景技术

用于在中压(MV)和高压(HV)范围(针对MV从1kV至35kV并且针对HV高于35kV)内用于电力输送的电缆通常包括一个或者多个导体(一个导体用于单相电力输送，三个导体用于3相电力输送；具有多于一个导体的电缆还称作“多芯”电缆)。每个导体通常均由内半导体层、绝缘层和外半导体层包围，所述导体和所述层在下文中称作“芯部”。例如金属线或者金属带的铠装部能够设置成包围芯部，尤其是在水下电缆的情况中，以用于提供抗张紧应力的阻力。在一些应用中，可以由聚合物护套覆盖铠装部。

当上述类型的电缆必须安装在潮湿或者可能潮湿的环境中，诸如水下或者地下时，应当防护电缆芯部免被水渗透，被水渗透可能导致电网失电。为此，电缆装配有防水阻隔件，所述防水阻隔件能够设置成围绕每个芯部或者芯部束，以防止或者至少减小可能导致电网失电的水树的发生。

已知不同类型的防水阻隔件。尤其针对水下或者地下电缆的情况，目前更常见的用于实施防水阻隔件的材料是铅，尤其是对于HV海底电缆而言。铅经证明为实施能够有效防止水进入的防水阻隔件的可靠坚固的防护材料。然而，由铅制成的防水阻隔件具有某些缺陷。首先，由铅制成的防水阻隔件非常重，并且这增加了电缆的制造、运输、存储和铺设成本。而且，由于铅具有环境毒性，因此考虑到生态问题，放弃使用铅。

已经提出了用焊接铜制成的防水阻隔件，如例如在spring/fall2009C11-MinutesofInsulatedConductorsCommittee(见http://www.pesicc.org/iccwebsite/subcommittees/subcom_c/C11/CIIMinutes2009.htm)和2011年6月23日在法国凡尔赛举办的8thInternationalConferenceonInsulatedPowerCables，A.6.5，Jicable’11-19中由E.Eriksson等人撰写的“HVACPowerTransmissiontotheGjoaPlatform”公开的那样。特别地，据说电缆设置有焊接的皱纹铜护套作为防径向水分渗透的防护件。

据认为，铜护套非常耐疲劳现象，所述疲劳现象能够在多次弯曲之后破坏铅护套。为此，铜护套能够用于水下动态电缆，所述水下动态电缆从浮式油气平台自由悬挂出来并且因波浪而承受重复弯曲。

根据已知解决方案，通过围绕电缆卷绕铜箔并且随后沿着电缆长度将卷绕的铜箔的边缘焊接在一起来制造由焊接铜制成的防水阻隔件。

发明内容

本申请人发现的是现有技术中的已知解决方案非完全有效。

因为沿着连接卷绕箔的边缘的焊接接头可能发生诸如微孔和微裂纹的微观缺陷，所以通过焊接围绕电缆卷绕的铜箔边缘获得的防水阻隔件并非完全可靠，尤其对于水下应用而言。水分可以通过这种微观缺陷而抵达电缆的内层，向下抵达绝缘层并且可能带来电缆性能退化和/或缩短其使用寿命的风险。因此，为了防止水分渗透，电缆防水阻隔件应当进行旨在识别和定位缺陷的成本高昂耗时的焊接质量检查程序。然后，一旦识别并且定位这种微观缺陷，就切割防水阻隔件，以便移除这种缺陷所位于的部分，并且由钎焊在切割护套的边缘上的“补片”替代。通过高质量技术人员来实施这种操作并且钎焊补片仍然是电缆的薄弱点。

本申请人面临如下的问题：即使在严酷环境中(例如，在将相当大的压力施加在电缆上的水下情况中)，提高铜水阻隔件防止水分渗透的焊接可靠性。

本申请人发现的是，通过热喷涂层施加薄铜层能够改善铜焊接护套的可能存在的缺陷，因此即使在存在显著外部压力的情况下也使得护套能够作为电缆防水阻隔件发挥作用。

本发明的方面提供了一种用于制造电缆的方法，所述方法包括：提供至少一个包括导电体的芯部；围绕所述至少一个芯部布置至少一个铜护套；提供至少一个具有两个相对的第一边缘的铜箔；围绕所述芯部弯曲所述铜箔，直到所述铜箔的第一边缘彼此接触为止；将所述铜箔的第一边缘焊接到彼此，以形成相应的焊接接头；在所述焊接接头处将铜涂层沉积在所述铜箔的表面上，其中，通过热喷涂处理实施所述铜涂层的所述沉积。在围绕芯部层和结构设置以用于获得电缆的步骤适当地如下。