一種用于多種系統、環境的海底光纜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于多種系統、環境的海底光纜，包括：不銹鋼管單元和依次設置于所述不銹鋼管單元外的內層鎧裝、饋電導體、粘結層、絕緣層和第一半導電層，所述不銹鋼管單元包括光纖和纖膏，所述內層鎧裝外涂覆有阻水層。通過上述方式，本實用新型能夠降低海水對其的腐蝕、磨損，提高防水性能、抗疲勞損耗性能和整體機械強度，其性價比高、適用于不同水深、領域、環境的海底光纜，便于測試。
【專利說明】一種用于多種系統、環境的海底光纜
【技術領域】
[0001]本實用新型海底光纜適用于通信、海洋觀測、水下預警監測等多個領域，適用水深從O?10000m水深，涉及一種用于多種系統、環境的海底光纜。
【背景技術】
[0002]海底光纜是線纜產品“大家族”中技術含量最高、制造難度最大、應用環境最復雜的高端品種，已經應用敷設水深最深達8000米，具有大容量、高可靠傳輸性能等特點，主要用于跨洋洲際通信、國防通信、海洋勘探和監測網絡建設。目前常見的海底光纜纜芯和鋼絲沒有設置保護層，金屬管均采用銅帶材質。這種海底電纜存在以下不足:
[0003]1、纜芯生產完畢后，由于沒有另一路金屬做為電極，則不能直接檢驗絕緣或護層質量。一般采用兩種方式，第一種整盤纜浸入水中測試，第二種在鎧裝完成后在測試。第一種方法用水作為電極需做專用浸水池，投資成本高、效率低；第二種鎧裝成品后再測試，若發生擊穿，整根極有可能報廢，纜廠和客戶在時間和經濟上損失極大；
[0004]2、金屬管采用銅帶雖然適用于深海，能更好的防置水汽的滲透，提高徑向阻水性能，但針對淺海或使用要求較低時其成本極高，性價比極差；
[0005]3、纜芯和鋼絲之間直接接觸相互之間易產生摩擦，造成纜芯的PE護層或鋼絲發生疲勞損傷。PE護層發生疲勞損傷后，在長期的直流高壓電場作用下，易發生擊穿。鋼絲發生疲勞損傷后，纜的機械性能降低，易發生纜整根斷裂的情況。
實用新型內容
[0006]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種用于多種系統、環境的海底光纜，能夠降低海水對其的腐蝕、磨損，提高防水性能、抗疲勞損耗性能和整體機械強度，其性價比高、適用于不同水深、不同行業的海底光纜，便于測試。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種用于多種系統、環境的海底光纜，包括:不銹鋼管單元和依次設置于所述不銹鋼管單元外的內層鎧裝、饋電導體、粘結層、絕緣層和第一半導電層，所述不銹鋼管單元包括光纖和纖膏，所述內層鎧裝外涂覆有阻水層。
[0008]在本實用新型一個較佳實施例中，所述光纖的余長小于3%0。
[0009]在本實用新型一個較佳實施例中，所述內層鎧裝包括至少一層強度為500-2300Mpa的鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲；所述饋電導體為銅帶、鋁帶或不銹鋼帶。
[0010]在本實用新型一個較佳實施例中，所述粘結層的材料是以聚乙烯為基材的。用于提高饋電導體13和絕緣層15之間的粘結力，粘結力大于等于3000N/30mm。
[0011]在本實用新型一個較佳實施例中，所述絕緣層的材料為聚乙烯絕緣料；所述第一半導電層的材料是以聚乙烯和石墨為基材的。
[0012]在本實用新型一個較佳實施例中，所述第一半導電層外還縱包有防護層，所述防護層外擠包有外護套，所述外護套外擠包有第二半導電層。用于防止深海兇猛魚類的攻擊和海底礁石的磨損，保護海底光纜的正常使用。
[0013]在本實用新型一個較佳實施例中，所述防護層包括至少一層金屬帶，所述金屬帶為鋼塑復合帶或鋁塑復合帶；所述外護套為聚乙烯護套；所述第二半導電層的材料是以聚乙稀和石墨為基材的。
[0014]在本實用新型一個較佳實施例中，所述第一半導電層外有第一抗疲勞層，所述第一抗疲勞層外纏繞鎧裝層，所述鎧裝層外有第二抗疲勞層，所述第二抗疲勞層外涂覆有保護層。用于提高較高的拉力，防止淺海區域的人類活動，如“錨害”、“拖網”等。
[0015]在本實用新型一個較佳實施例中，所述第一抗疲勞層的材料為浙青和聚丙烯或尼龍織物，用于降低鋼絲對海底光纜絕緣層的擠壓和磨損，保證絕緣25年以后的使用壽命；所述鎧裝層包括至少一層強度大于等于1370Mpa的鍍鋅鋼絲，且每層鍍鋅鋼絲間均設置有第二抗疲勞層；所述第二抗疲勞層的材料為浙青和聚丙烯或尼龍織物，用于降低鋼絲對海底光纜絕緣層的擠壓和磨損，保證絕緣25年以后的使用壽命；所述保護層的材料為浙青和聚丙烯。
[0016]在本實用新型一個較佳實施例中，所述保護層上包含有與所述保護層不同顏色的標識層，所述標識層的材料為聚丙烯。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過合理的結構設計，在絕緣層外涂覆一層半導電層，并根據不同水深和環境提供不同類型的纜型，保證產品的技術和質量要求，提高產品質量；能夠應用于海底光纜通信、海洋觀測、水下預警監測等多個領域，適用水深最高可達10000m ;便于纜芯檢測，降低檢測投資成本，杜絕成品后檢測出現問題而提高成本；每層鋼絲間設置抗疲勞層，降低海水對其的腐蝕、磨損，提高防水性能和整體機械強度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型實施例一的一種用于多種系統、環境的海底光纜的結構示意圖；
[0019]圖2是本實用新型實施例二的一種用于多種系統、環境的海底光纜的結構示意圖；
[0020]圖3是本實用新型實施例三的一種用于多種系統、環境的海底光纜的結構示意圖；
[0021]附圖中各部件的標記如下:11、不銹鋼管單元，12、內層鎧裝和阻水層，13、饋電導體,14、粘結層，15、絕緣層，16、第一半導電層，17、第一抗疲勞層，18、銷裝層，19、第二抗疲勞層，20、保護層，21、標識層，22、防護層，23、外護套，24、第二半導電層。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0023]實施例一:
[0024]請參閱圖1，一種用于多種系統、環境的海底光纜，包括:不銹鋼管單元11和依次設置于所述不銹鋼管單元11外的內層鎧裝和阻水層12、饋電導體13、粘結層14、絕緣層15和第一半導電層16 ;其中:
[0025]所述不銹鋼管單元11包括光纖和纖膏，且所述光纖的余長小于3%。；
[0026]所述內層鎧裝和阻水層12包括至少一層強度為500_2300Mpa的鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲，且所述內層鎧裝外涂覆有阻水材料，作為阻水層；
[0027]所述饋電導體13根據使用環境和電阻的不同可使用銅帶、鋁帶或不銹鋼帶；
[0028]所述粘結層14的材料是以聚乙烯為基材的材料。用于提高饋電導體13和絕緣層15之間的粘結力，粘結力大于等于3000N/30mm ；
[0029]所述絕緣層15是在所述粘結層14外擠出的一層聚乙烯絕緣料；
[0030]所述第一半導電層16是在所述絕緣層15外擠出的一層以聚乙烯和石墨為基材的材料。
[0031]本實施例的一種用于多種系統、環境的海底光纜為輕量型海底光纜(LW型)，其最大應用水深為10000米。
[0032]實施例二:
[0033]請參閱圖2，一種用于多種系統、環境的海底光纜，包括:不銹鋼管單元11和依次設置于所述不銹鋼管單元11外的內層鎧裝和阻水層12、饋電導體13、粘結層14、絕緣層15、第一半導電層16、防護層22、外護套23和第二半導電層24 ;其中:
[0034]所述不銹鋼管單元11包括光纖和纖膏，且所述光纖的余長小于3%。；
[0035]所述內層鎧裝和阻水層12包括至少一層強度為500_2300Mpa的鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲，且所述內層鎧裝外涂覆有阻水材料，作為阻水層；
[0036]所述饋電導體13根據使用環境和電阻的不同可使用銅帶、鋁帶或不銹鋼帶；
[0037]所述粘結層14的材料是以聚乙烯為基材的材料。用于提高饋電導體13和絕緣層15之間的粘結力，粘結力大于等于3000N/30mm ；
[0038]所述絕緣層15是在所述粘結層14外擠出的一層聚乙烯絕緣料；
[0039]所述第一半導電層16是在所述絕緣層15外擠出的一層以聚乙烯和石墨為基材的材料；
[0040]所述防護層22包括至少一層縱包在所述第一半導電層16外的金屬帶，所述金屬帶為鋼塑復合帶或鋁塑復合帶；
[0041]所述外護套23為在縱包所述防護層22的同時在所述防護層22外擠包的一層聚乙烯護套；
[0042]所述第二半導電層24是在所述外護套23外擠出的一層以聚乙烯和石墨為基材的材料。
[0043]用于防止深海兇猛魚類的攻擊和海底礁石的磨損，保護海底光纜的正常使用。
[0044]本實施例的一種用于多種系統、環境的海底光纜為輕型保護海底光纜(LWP型)，其最大應用水深為8000米，主要是在輕量型海底光纜(LW型)外縱包一層金屬帶，同時并擠出一層聚乙烯(PE)護套和半導電層，防止深海兇猛魚類的攻擊和海底礁石的磨損，保護LW型纜的正常使用。其纜芯使用的是經過測試合格的LW纜型。
[0045]實施例三:
[0046]請參閱圖3，一種用于多種系統、環境的海底光纜，包括:不銹鋼管單元11和依次設置于所述不銹鋼管單元11外的內層鎧裝和阻水層12、饋電導體13、粘結層14、絕緣層15、第一半導電層16、第一抗疲勞層17、銷裝層18、第二抗疲勞層19、保護層20和標識層21 ;其中:
[0047]所述不銹鋼管單元11包括光纖和纖膏，且所述光纖的余長小于3%。；
[0048]所述內層鎧裝和阻水層12包括至少一層強度為500_2300Mpa的鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲，且所述內層鎧裝外涂覆有阻水材料，作為阻水層；
[0049]所述饋電導體13根據使用環境和電阻的不同可使用銅帶、鋁帶或不銹鋼帶；
[0050]所述粘結層14的材料是以聚乙烯為基材的材料。用于提高饋電導體13和絕緣層15之間的粘結力，粘結力大于等于3000N/30mm ；
[0051]所述絕緣層15是在所述粘結層14外擠出的一層聚乙烯絕緣料；
[0052]所述第一半導電層16是在所述絕緣層15外擠出的一層以聚乙烯和石墨為基材的材料；
[0053]所述第一抗疲勞層17的材料為浙青和聚丙烯或尼龍織物，用于降低鋼絲對海底光纜絕緣層的擠壓和磨損，保證絕緣25年以后的使用壽命；
[0054]所述鎧裝層18包括至少一層強度大于等于1370Mpa的鍍鋅鋼絲，且每層鍍鋅鋼絲間均設置有第二抗疲勞層19 ；
[0055]所述第二抗疲勞層19的材料為浙青和聚丙烯或尼龍織物，用于降低鋼絲對海底光纜絕緣層的擠壓和磨損，保證絕緣25年以后的使用壽命；
[0056]所述保護層20的材料為浙青和聚丙烯；且所述保護層20上包含有與所述保護層20不同顏色的標識層21，所述標識層21的材料為聚丙烯。
[0057]本實施例的一種用于多種系統、環境的海底光纜為輕型保護海底光纜，其中:輕型單層鎧裝海底光纜(SAL型)的最大應用水深5000米；單層鎧裝海底光纜(SA型)的最大應用水深4000米；輕型雙層鎧裝海底光纜(DAL型)的最大應用水深4000米；雙層鎧裝海底光纜(DA型)的最大應用水深2000米；巖石鎧裝海底光纜(RA型)的最大應用水深1000米，主要是在輕量型海底光纜(LW型)外纏繞鋼絲鎧裝、涂覆浙青、纏繞PP繩等，提高較高的拉力，防止淺海區域的人類活動，如“錨害”、“拖網”等。
[0058]本實用新型揭示了一種用于多種系統、環境的海底光纜，通過合理的結構設計，在絕緣層外擠包或涂覆一層半導電層，并根據不同水深和環境提供不同類型的纜型，保證產品的技術和質量要求，提高產品質量；能夠應用于海底光纜通信、海洋觀測、水下預警監測等多個領域，適用水深最高可達10000m ;便于纜芯檢測，降低檢測投資成本，杜絕成品后檢測出現問題而提高成本；每層鋼絲間設置抗疲勞層，降低海水對其的腐蝕、磨損，提高防水性能和整體機械強度。
[0059]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，包括:不銹鋼管單元和依次設置于所述不銹鋼管單元外的內層鎧裝、饋電導體、粘結層、絕緣層和第一半導電層，所述不銹鋼管單元包括光纖和纖膏，所述內層鎧裝外涂覆有阻水材料，做為阻水層。
2.根據權利要求1所述的用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，所述光纖的余長小于3%。。
3.根據權利要求1所述的用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，所述內層鎧裝包括至少一層鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲；所述饋電導體為銅帶、鋁帶或不銹鋼帶。
4.根據權利要求1所述的用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，所述粘結層的材料是以聚乙烯為基材的PE材料。
5.根據權利要求1所述的用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，所述絕緣層的材料為聚乙烯絕緣料；所述第一半導電層的材料是以聚乙烯和石墨為基材的。
6.根據權利要求1所述的用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，所述第一半導電層外還縱包有防護層，所述防護層外擠包有外護套，所述外護套外擠包有第二半導電層。
7.根據權利要求6所述的用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，所述防護層包括至少一層金屬帶，所述金屬帶為鋼塑復合帶或鋁塑復合帶；所述外護套為聚乙烯護套；所述第二半導電層的材料是以聚乙烯和石墨為基材的。
8.根據權利要求1所述的用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，所述第一半導電層外有第一抗疲勞層，所述第一抗疲勞層外纏繞鎧裝層，所述鎧裝層外有第二抗疲勞層，所述第二抗疲勞層外涂覆有保護層。
9.根據權利要求8所述的用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，所述第一抗疲勞層的材料為浙青和聚丙烯或尼龍織物；所述鎧裝層包括至少一層鍍鋅鋼絲，每層鍍鋅鋼絲之間均設置有第二抗疲勞層；所述第二抗疲勞層的材料為浙青和聚丙烯或尼龍織物，所述保護層的材料為浙青和聚丙烯。
10.根據權利要求8所述的用于多種系統、環境的海底光纜，其特征在于，所述保護層上包含有與所述保護層不同顏色的標識層，所述標識層的材料為聚丙烯。
【文檔編號】G02B6/44GK203930147SQ201420214690
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】尹紅兵, 張磊, 馬建林, 蔣寅, 張超, 郝常吉, 馬菲, 杜萬饒 申請人:江蘇亨通高壓電纜有限公司, 江蘇亨通光電股份有限公司