一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，包括：不銹鋼管單元和依次設(shè)置于所述不銹鋼管單元外的內(nèi)層鎧裝、饋電導(dǎo)體、粘結(jié)層、絕緣層和第一半導(dǎo)電層，所述不銹鋼管單元包括光纖和纖膏，所述內(nèi)層鎧裝外涂覆有阻水層。通過上述方式，本實(shí)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(jī)械強(qiáng)度，其性價(jià)比高、適用于不同水深、領(lǐng)域、環(huán)境的海底光纜，便于測試。
【專利說明】一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型海底光纜適用于通信、海洋觀測、水下預(yù)警監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域，適用水深從O?10000m水深，涉及一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜。

【背景技術(shù)】
[0002]海底光纜是線纜產(chǎn)品“大家族”中技術(shù)含量最高、制造難度最大、應(yīng)用環(huán)境最復(fù)雜的高端品種，已經(jīng)應(yīng)用敷設(shè)水深最深達(dá)8000米，具有大容量、高可靠傳輸性能等特點(diǎn)，主要用于跨洋洲際通信、國防通信、海洋勘探和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。目前常見的海底光纜纜芯和鋼絲沒有設(shè)置保護(hù)層，金屬管均采用銅帶材質(zhì)。這種海底電纜存在以下不足:
[0003]1、纜芯生產(chǎn)完畢后，由于沒有另一路金屬做為電極，則不能直接檢驗(yàn)絕緣或護(hù)層質(zhì)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(fā)生擊穿，整根極有可能報(bào)廢，纜廠和客戶在時(shí)間和經(jīng)濟(jì)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?；蚴褂靡筝^低時(shí)其成本極高，性價(jià)比極差；
[0005]3、纜芯和鋼絲之間直接接觸相互之間易產(chǎn)生摩擦，造成纜芯的PE護(hù)層或鋼絲發(fā)生疲勞損傷。PE護(hù)層發(fā)生疲勞損傷后，在長期的直流高壓電場作用下，易發(fā)生擊穿。鋼絲發(fā)生疲勞損傷后，纜的機(jī)械性能降低，易發(fā)生纜整根斷裂的情況。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)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(jī)械強(qiáng)度，其性價(jià)比高、適用于不同水深、不同行業(yè)的海底光纜，便于測試。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，包括:不銹鋼管單元和依次設(shè)置于所述不銹鋼管單元外的內(nèi)層鎧裝、饋電導(dǎo)體、粘結(jié)層、絕緣層和第一半導(dǎo)電層，所述不銹鋼管單元包括光纖和纖膏，所述內(nèi)層鎧裝外涂覆有阻水層。
[0008]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光纖的余長小于3%0。
[0009]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述內(nèi)層鎧裝包括至少一層強(qiáng)度為500-2300Mpa的鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲；所述饋電導(dǎo)體為銅帶、鋁帶或不銹鋼帶。
[0010]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述粘結(jié)層的材料是以聚乙烯為基材的。用于提高饋電導(dǎo)體13和絕緣層15之間的粘結(jié)力，粘結(jié)力大于等于3000N/30mm。
[0011]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述絕緣層的材料為聚乙烯絕緣料；所述第一半導(dǎo)電層的材料是以聚乙烯和石墨為基材的。
[0012]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)電層外還縱包有防護(hù)層，所述防護(hù)層外擠包有外護(hù)套，所述外護(hù)套外擠包有第二半導(dǎo)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(hù)海底光纜的正常使用。
[0013]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述防護(hù)層包括至少一層金屬帶，所述金屬帶為鋼塑復(fù)合帶或鋁塑復(fù)合帶；所述外護(hù)套為聚乙烯護(hù)套；所述第二半導(dǎo)電層的材料是以聚乙稀和石墨為基材的。
[0014]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)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(hù)層。用于提高較高的拉力，防止淺海區(qū)域的人類活動(dòng)，如“錨害”、“拖網(wǎng)”等。
[0015]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)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(qiáng)度大于等于1370Mpa的鍍鋅鋼絲，且每層鍍鋅鋼絲間均設(shè)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(hù)層的材料為浙青和聚丙烯。
[0016]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述保護(hù)層上包含有與所述保護(hù)層不同顏色的標(biāo)識層，所述標(biāo)識層的材料為聚丙烯。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在絕緣層外涂覆一層半導(dǎo)電層，并根據(jù)不同水深和環(huán)境提供不同類型的纜型，保證產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量；能夠應(yīng)用于海底光纜通信、海洋觀測、水下預(yù)警監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域，適用水深最高可達(dá)10000m ;便于纜芯檢測，降低檢測投資成本，杜絕成品后檢測出現(xiàn)問題而提高成本；每層鋼絲間設(shè)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(jī)械強(qiáng)度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三的一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]附圖中各部件的標(biāo)記如下:11、不銹鋼管單元，12、內(nèi)層鎧裝和阻水層，13、饋電導(dǎo)體,14、粘結(jié)層，15、絕緣層，16、第一半導(dǎo)電層，17、第一抗疲勞層，18、銷裝層，19、第二抗疲勞層，20、保護(hù)層，21、標(biāo)識層，22、防護(hù)層，23、外護(hù)套，24、第二半導(dǎo)電層。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0023]實(shí)施例一:
[0024]請參閱圖1，一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，包括:不銹鋼管單元11和依次設(shè)置于所述不銹鋼管單元11外的內(nèi)層鎧裝和阻水層12、饋電導(dǎo)體13、粘結(jié)層14、絕緣層15和第一半導(dǎo)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(nèi)層鎧裝和阻水層12包括至少一層強(qiáng)度為500_2300Mpa的鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲，且所述內(nèi)層鎧裝外涂覆有阻水材料，作為阻水層；
[0027]所述饋電導(dǎo)體13根據(jù)使用環(huán)境和電阻的不同可使用銅帶、鋁帶或不銹鋼帶；
[0028]所述粘結(jié)層14的材料是以聚乙烯為基材的材料。用于提高饋電導(dǎo)體13和絕緣層15之間的粘結(jié)力，粘結(jié)力大于等于3000N/30mm ；
[0029]所述絕緣層15是在所述粘結(jié)層14外擠出的一層聚乙烯絕緣料；
[0030]所述第一半導(dǎo)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(shí)施例的一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜為輕量型海底光纜(LW型)，其最大應(yīng)用水深為10000米。
[0032]實(shí)施例二:
[0033]請參閱圖2，一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，包括:不銹鋼管單元11和依次設(shè)置于所述不銹鋼管單元11外的內(nèi)層鎧裝和阻水層12、饋電導(dǎo)體13、粘結(jié)層14、絕緣層15、第一半導(dǎo)電層16、防護(hù)層22、外護(hù)套23和第二半導(dǎo)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(nèi)層鎧裝和阻水層12包括至少一層強(qiáng)度為500_2300Mpa的鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲，且所述內(nèi)層鎧裝外涂覆有阻水材料，作為阻水層；
[0036]所述饋電導(dǎo)體13根據(jù)使用環(huán)境和電阻的不同可使用銅帶、鋁帶或不銹鋼帶；
[0037]所述粘結(jié)層14的材料是以聚乙烯為基材的材料。用于提高饋電導(dǎo)體13和絕緣層15之間的粘結(jié)力，粘結(jié)力大于等于3000N/30mm ；
[0038]所述絕緣層15是在所述粘結(jié)層14外擠出的一層聚乙烯絕緣料；
[0039]所述第一半導(dǎo)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(hù)層22包括至少一層縱包在所述第一半導(dǎo)電層16外的金屬帶，所述金屬帶為鋼塑復(fù)合帶或鋁塑復(fù)合帶；
[0041]所述外護(hù)套23為在縱包所述防護(hù)層22的同時(shí)在所述防護(hù)層22外擠包的一層聚乙烯護(hù)套；
[0042]所述第二半導(dǎo)電層24是在所述外護(hù)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(hù)海底光纜的正常使用。
[0044]本實(shí)施例的一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜為輕型保護(hù)海底光纜(LWP型)，其最大應(yīng)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(shí)并擠出一層聚乙烯(PE)護(hù)套和半導(dǎo)電層，防止深海兇猛魚類的攻擊和海底礁石的磨損，保護(hù)LW型纜的正常使用。其纜芯使用的是經(jīng)過測試合格的LW纜型。
[0045]實(shí)施例三:
[0046]請參閱圖3，一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，包括:不銹鋼管單元11和依次設(shè)置于所述不銹鋼管單元11外的內(nèi)層鎧裝和阻水層12、饋電導(dǎo)體13、粘結(jié)層14、絕緣層15、第一半導(dǎo)電層16、第一抗疲勞層17、銷裝層18、第二抗疲勞層19、保護(hù)層20和標(biāo)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(nèi)層鎧裝和阻水層12包括至少一層強(qiáng)度為500_2300Mpa的鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲，且所述內(nèi)層鎧裝外涂覆有阻水材料，作為阻水層；
[0049]所述饋電導(dǎo)體13根據(jù)使用環(huán)境和電阻的不同可使用銅帶、鋁帶或不銹鋼帶；
[0050]所述粘結(jié)層14的材料是以聚乙烯為基材的材料。用于提高饋電導(dǎo)體13和絕緣層15之間的粘結(jié)力，粘結(jié)力大于等于3000N/30mm ；
[0051]所述絕緣層15是在所述粘結(jié)層14外擠出的一層聚乙烯絕緣料；
[0052]所述第一半導(dǎo)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(qiáng)度大于等于1370Mpa的鍍鋅鋼絲，且每層鍍鋅鋼絲間均設(shè)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(hù)層20的材料為浙青和聚丙烯；且所述保護(hù)層20上包含有與所述保護(hù)層20不同顏色的標(biāo)識層21，所述標(biāo)識層21的材料為聚丙烯。
[0057]本實(shí)施例的一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜為輕型保護(hù)海底光纜，其中:輕型單層鎧裝海底光纜(SAL型)的最大應(yīng)用水深5000米；單層鎧裝海底光纜(SA型)的最大應(yīng)用水深4000米；輕型雙層鎧裝海底光纜(DAL型)的最大應(yīng)用水深4000米；雙層鎧裝海底光纜(DA型)的最大應(yīng)用水深2000米；巖石鎧裝海底光纜(RA型)的最大應(yīng)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(qū)域的人類活動(dòng)，如“錨害”、“拖網(wǎng)”等。
[0058]本實(shí)用新型揭示了一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在絕緣層外擠包或涂覆一層半導(dǎo)電層，并根據(jù)不同水深和環(huán)境提供不同類型的纜型，保證產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量；能夠應(yīng)用于海底光纜通信、海洋觀測、水下預(yù)警監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域，適用水深最高可達(dá)10000m ;便于纜芯檢測，降低檢測投資成本，杜絕成品后檢測出現(xiàn)問題而提高成本；每層鋼絲間設(shè)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(jī)械強(qiáng)度。
[0059]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，其特征在于，包括:不銹鋼管單元和依次設(shè)置于所述不銹鋼管單元外的內(nèi)層鎧裝、饋電導(dǎo)體、粘結(jié)層、絕緣層和第一半導(dǎo)電層，所述不銹鋼管單元包括光纖和纖膏，所述內(nèi)層鎧裝外涂覆有阻水材料，做為阻水層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，其特征在于，所述光纖的余長小于3%。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，其特征在于，所述內(nèi)層鎧裝包括至少一層鍍鋅鋼絲或磷化鋼絲；所述饋電導(dǎo)體為銅帶、鋁帶或不銹鋼帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，其特征在于，所述粘結(jié)層的材料是以聚乙烯為基材的PE材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多種系統(tǒng)、環(huán)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(dǎo)電層的材料是以聚乙烯和石墨為基材的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，其特征在于，所述第一半導(dǎo)電層外還縱包有防護(hù)層，所述防護(hù)層外擠包有外護(hù)套，所述外護(hù)套外擠包有第二半導(dǎo)電層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，其特征在于，所述防護(hù)層包括至少一層金屬帶，所述金屬帶為鋼塑復(fù)合帶或鋁塑復(fù)合帶；所述外護(hù)套為聚乙烯護(hù)套；所述第二半導(dǎo)電層的材料是以聚乙烯和石墨為基材的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，其特征在于，所述第一半導(dǎo)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(hù)層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于多種系統(tǒng)、環(huán)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(shè)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(hù)層的材料為浙青和聚丙烯。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于多種系統(tǒng)、環(huán)境的海底光纜，其特征在于，所述保護(hù)層上包含有與所述保護(hù)層不同顏色的標(biāo)識層，所述標(biāo)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(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)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