[发明专利]海底电缆及其制备方法

说明书

一种海底电缆及其制备方法，其中所述海底电缆包括若干结构单元及保护单元，所述保护单元设置在所述结构单元外周，所述保护单元包括设置在外周的外护层及铠装层，所述铠装层位于所述外护层及所述结构单元之间，所述铠装层设置为两层，内层所述铠装层的单丝与所述海底电缆的轴线之间的夹角大于外层所述铠装层的单丝与所述海底电缆的轴线之间的夹角或两层所述铠装层的单丝与所述海底电缆的轴线之间的夹角方向相反。上述所述海底电缆，通过两层铠装层上单丝与中心水平线之间的角度限制，使得两层铠装层上单丝之间缝隙沿轴向呈现不同的角度或方向，为海缆提供了更高强度的保护。

技术领域

本申请涉及海底电缆设计技术领域，特别是指一种海底电缆及其制备方法。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

高压交、直流海底电力电缆适用于海洋输电领域，区别于陆地电力电缆，海底电缆交付长度可达几十甚至上百公里，生产后的运输和施工需要借助专用施工船只完成，海缆由船只向水下进行海缆敷设时，海缆自身重力随着水深变深增大，在超过海缆内部部件机械承受能力的情况下会造成损坏，因此海缆设计时对轴向的机械抗拉强度要求较高，目前普遍采用多根抗拉强度较高的金属丝缠绕在海底电缆护套外层作为铠装层来满足轴向受力要求。

采用钢丝、铜丝或铝合金等高抗拉强度的金属丝绞合构成铠装层可以有效满足海缆施工时的轴向拉力需要，但是多根金属丝绞合的方式无法为海缆构成密封的外部保护环境，金属丝间的缝隙就成为了海缆长期运行过程中的薄弱点，海底的石头或其他海洋工程残留的尖锐物可能从缝隙对海缆内部结构造成损害。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种海底电缆，以防止海底电缆应用过程中受到尖锐物刺入造成损伤。

本申请提供的技术方案为：

一种海底电缆，包括若干结构单元及保护单元，所述保护单元设置在所述结构单元外周，所述保护单元包括外护层及铠装层，所述铠装层位于所述外护层及所述结构单元之间，所述铠装层设置为两层，内层所述铠装层的单丝与所述海底电缆的轴线之间的夹角大于外层所述铠装层的单丝与所述海底电缆的轴线之间的夹角，或者两层所述铠装层的单丝绞合方向相反。

在本申请的一些实施例中，组成外层所述铠装层的单丝为截面为圆形或梯形的金属丝，组成内层所述铠装层的单丝为截面为圆形的金属丝或截面为梯形的金属丝或金属带，并且当所述铠装层的单丝截面为梯形时，所述单丝的最大宽度与厚度的比为2:1。

在本申请的一些实施例中，两层所述铠装层均由截面为梯形或截面为圆形的金属丝绞合形成，外层所述铠装层的单丝与所述海底电缆的轴线之间的夹角为5.5°-6.5°

在本申请的一些实施例中，内层所述铠装层的单丝与外层所述铠装层的单丝绞合方向相同，内层所述铠装层的单丝与所述海底电缆的轴线之间的夹角为8.8-10.3°。

在本申请的一些实施例中，内层所述铠装层的单丝的厚度为h₁，内层所述铠装层的单丝的最大宽度为d₁，所述结构单元的内径为D，外层所述铠装层的单丝的厚度为h₂，外层所述铠装层的单丝的最大宽度为d₂，内层所述铠装层的单丝的根数为：

外层所述铠装层的单丝的根数为：

在本申请的一些实施例中，组成内层所述铠装层的单丝为金属带，且内层所述铠装层上相邻两层金属带的重叠部分宽度为所述金属带宽度的15％-20％。

在本申请的一些实施例中，所述结构单元设置为三个，三个所述结构单元圆周阵列设置在所述保护单元内。