本發(fā)明涉及一種光纖復(fù)合海底電力電纜，特別涉及一種采用大截面型線導(dǎo)體500kV電壓等級(jí)交流海底電纜和海底光纜功能的復(fù)合型海底電纜，本發(fā)明屬于水下使用的高壓交流電纜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2000mm²截面及以下導(dǎo)體目前可采用緊壓圓形導(dǎo)體，但截面超過2000mm²截面時(shí)，現(xiàn)有設(shè)備能力無法滿足，但電網(wǎng)未來需求傳輸容量越來越大，這就需要開發(fā)新型結(jié)構(gòu)的大截面阻水導(dǎo)體適應(yīng)更高傳輸容量海纜的需要，大截面型線導(dǎo)體結(jié)構(gòu)緊密，填充系數(shù)高，阻水性能優(yōu)異，可以滿足水下輸電需要和大長(zhǎng)度生產(chǎn)。

我國(guó)海洋開發(fā)和近海島嶼工業(yè)和旅游業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電力傳輸?shù)男枨笤絹碓酱?，?20kV及以下海纜線路已不能滿足快速增長(zhǎng)的電力需求，沿海風(fēng)電的發(fā)展也需要越來越多的高壓海纜把風(fēng)能發(fā)出的電能傳輸?shù)呐R近電網(wǎng)，島嶼之間供電輸電容量需求也越來越大，因此500kV海底電力電纜已迫切需要。為保證供電穩(wěn)定性，對(duì)500kV交聯(lián)聚乙烯絕緣海底電力電纜運(yùn)行時(shí)各層溫度監(jiān)視已十分必要，對(duì)于敷設(shè)環(huán)境復(fù)雜的海纜來說，通過監(jiān)測(cè)電纜導(dǎo)體溫度，及時(shí)為電纜載流量負(fù)荷提供指導(dǎo)，使海纜最大限度地發(fā)揮輸送能力；且光纖還可以作為通信傳輸，避免二次布線，節(jié)約成本和施工費(fèi)用。這對(duì)于500kV交聯(lián)聚乙烯絕緣光纖復(fù)合海底電纜設(shè)計(jì)、運(yùn)行和應(yīng)用具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種大截面型線導(dǎo)體500kV光纖復(fù)合交流海底電纜，該電纜是一種電力傳輸和光纖通信功能綜合在一起的光纖復(fù)合海底電纜，該海底電纜不但能完成正常的電能傳輸和光通信傳輸，而且具有溫度監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警功能，也具有便于安裝敷設(shè)和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。海底電纜具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜、使用環(huán)境惡劣多變、產(chǎn)品制造裝備和工藝要求高的難點(diǎn)，也是海上風(fēng)電和島嶼供電開發(fā)領(lǐng)域電力和通信傳輸?shù)钠惹行枰?，開發(fā)500kV交聯(lián)聚乙烯絕緣光纖復(fù)合海底電纜符合國(guó)家政策和市場(chǎng)需求。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種大截面型線導(dǎo)體500kV光纖復(fù)合交流海底電纜，包括型線阻水銅導(dǎo)體，導(dǎo)體屏蔽層，絕緣層，絕緣屏蔽層，阻水帶繞包層，金屬護(hù)層，聚乙烯護(hù)層，填充保護(hù)層，光纖單元，內(nèi)襯層，鎧裝層和外護(hù)層；在型線阻水銅導(dǎo)體外設(shè)置有導(dǎo)體屏蔽層，在導(dǎo)體屏蔽層外設(shè)置有絕緣層，在絕緣層外設(shè)置有絕緣屏蔽層，在絕緣屏蔽層外設(shè)置有阻水帶繞包層，在阻水帶繞包層外設(shè)置有金屬護(hù)層，在金屬護(hù)層外設(shè)置有聚乙烯護(hù)層，在聚乙烯護(hù)層外設(shè)置有填充保護(hù)層，在填充保護(hù)層間隙中設(shè)置有光纖單元，在填充保護(hù)層外設(shè)置有內(nèi)襯層，在內(nèi)襯層外設(shè)置有鎧裝層，在鎧裝層外設(shè)置有外護(hù)層，所述的光纖單元包括光纖，阻水油膏，不銹鋼管和塑料護(hù)層；

所述的型線阻水銅導(dǎo)體由中心導(dǎo)體線芯、梯形銅單線、阻水填充材料組成。

進(jìn)一步的，所述中心導(dǎo)體線芯采用鍍金屬層或不鍍金屬層的圓形銅單線分層緊壓絞和制成，中心導(dǎo)體線芯根據(jù)整個(gè)導(dǎo)體截面選擇具有單層絞和、或具有多層單絲分層緊壓絞和制成，在中心導(dǎo)體線芯外層根據(jù)梯形銅單線尺寸及導(dǎo)體截面設(shè)計(jì)依次設(shè)置多層不同根數(shù)的梯形銅單線，各層梯形銅單線的尺寸選擇相同或者不同；在中心導(dǎo)體線芯每一層間隙和梯形銅單線間隙中分別設(shè)置有阻水填充材料，阻水填充材料采用阻水帶、阻水粉、阻水紗或阻水膠中一種或者幾種一起使用。

進(jìn)一步的，所述阻水帶繞包層采用半導(dǎo)電阻水帶材料重疊繞包在絕緣屏蔽上，阻水帶體積電阻率＜1×10⁵Ω.cm，作為緩沖保護(hù)層和縱向阻水層。

進(jìn)一步的，所述金屬護(hù)層采用連續(xù)密封結(jié)構(gòu)，采用加工性能優(yōu)異的合金鉛直接擠包在半導(dǎo)電阻水帶繞包層上，作為徑向防水層。

進(jìn)一步的，所述的聚乙烯護(hù)層采用半導(dǎo)電聚乙烯或絕緣聚乙烯熱塑性護(hù)套料直接擠包在金屬護(hù)層上，進(jìn)一步作為徑向防水層。

進(jìn)一步的，所述的外護(hù)層由瀝青涂覆和直徑2~4mm的聚丙烯PP纖維繩直接繞包鎧裝層上組成，瀝青采用高熔點(diǎn)、高粘附、耐脆裂性專用瀝青，PP纖維繩采用耐磨、抗腐蝕等高強(qiáng)度材料。

進(jìn)一步的，所述鎧裝層采用圓銅絲或扁銅絲纏繞組成，或采用圓鋼絲或扁鋼絲纏繞組成。

有益效果：本發(fā)明的有益效果如下：

（1）大截面型線導(dǎo)體500kV光纖復(fù)合交流海底電纜具有電能傳輸、光通信傳輸、溫度監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警功能，可以滿足2000mm²及以上大截面導(dǎo)體連續(xù)生產(chǎn)，且同截面導(dǎo)體與緊壓導(dǎo)體相比，導(dǎo)體外徑小，填充系數(shù)高，阻水性能優(yōu)異，具有傳輸載流量大、介質(zhì)損耗低、生產(chǎn)效率高、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，引領(lǐng)了世界線纜產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新；

（2）大截面型線導(dǎo)體500kV光纖復(fù)合交流海底電纜填補(bǔ)了國(guó)、內(nèi)外空白；

（3）大截面型線導(dǎo)體500kV光纖復(fù)合交流海底電纜順應(yīng)了國(guó)家資源開發(fā)策略，滿足國(guó)家能源建設(shè)安全的需要，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電纜結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2為本發(fā)明的光纖單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的型線阻水銅導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的一種大截面型線導(dǎo)體500kV光纖復(fù)合交流海底電纜包括型線阻水銅導(dǎo)體1、導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4、阻水帶繞包層5、金屬護(hù)層6、聚乙烯護(hù)層7，填充保護(hù)層8、光纖單元9，內(nèi)襯層10，鎧裝層11、外護(hù)層12。在型線阻水銅導(dǎo)體1外設(shè)置有導(dǎo)體屏蔽層2，在導(dǎo)體屏蔽層2外設(shè)置有絕緣層3，在絕緣層3外設(shè)置有絕緣屏蔽層4，在絕緣屏蔽層4外設(shè)置有阻水帶繞包層5，在阻水帶繞包層5外設(shè)置有金屬護(hù)層6，在金屬護(hù)層6外設(shè)置有聚乙烯護(hù)層7，在聚乙烯護(hù)層7外設(shè)置有填充保護(hù)層8，在填充保護(hù)層8間隙中設(shè)置有光纖單元9，在填充保護(hù)層8外設(shè)置有內(nèi)襯層10，在內(nèi)襯層10外設(shè)置有鎧裝層11，在鎧裝層11外設(shè)置有外護(hù)層12，光纖單元9由光纖13、阻水油膏14、不銹鋼管15和塑料護(hù)層16組成。

如圖3所示，所述的型線阻水銅導(dǎo)體由中心導(dǎo)體線芯17、梯形銅單線18、阻水填充材料19組成。中心導(dǎo)體線芯17采用鍍金屬層或不鍍金屬層的圓形銅單線分層緊壓絞和制成，中心導(dǎo)體線芯根據(jù)整個(gè)導(dǎo)體截面選擇具有單層絞和或具有多層單絲分層緊壓絞和制成，在中心導(dǎo)體線芯17外層根據(jù)梯形銅單線尺寸及導(dǎo)體截面設(shè)計(jì)依次設(shè)置多層不同根數(shù)的梯形銅單線，各層梯形銅單線的尺寸可以相同也可以不同，在中心導(dǎo)體每一層間隙和梯形銅單線間隙中設(shè)置有阻水填充材料，阻水填充材料采用阻水帶、阻水粉、阻水紗或阻水膠中一種或者幾種一起使用。

所述的導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4采用同時(shí)擠出方式。

所述的導(dǎo)體屏蔽層2采用半導(dǎo)電捆扎阻水帶繞包+超光滑半導(dǎo)電屏蔽料擠包組成。

所述的絕緣層3采用超潔凈交聯(lián)聚乙烯材料均勻的擠包在導(dǎo)體屏蔽上。

所述的絕緣屏蔽層4采用超光滑半導(dǎo)電屏蔽料直接擠包在絕緣層上。

所述的阻水帶繞包層5采用半導(dǎo)電阻水帶材料重疊繞包在絕緣屏蔽上，阻水帶體積電阻率＜1×10⁵Ω.cm，作為緩沖保護(hù)層和縱向阻水層。

所述的金屬護(hù)層6采用連續(xù)密封結(jié)構(gòu)，采用加工性能優(yōu)異的合金鉛直接擠包在半導(dǎo)電阻水帶繞包層上，作為徑向防水層。

所述的聚乙烯護(hù)層7采用半導(dǎo)電聚乙烯或絕緣聚乙烯熱塑性護(hù)套料直接擠包在金屬護(hù)層上，進(jìn)一步作為徑向防水層。

所述的填充保護(hù)層8為采用高強(qiáng)度熱塑性材料連續(xù)擠出加工的圓柱體。

所述光纖單元9設(shè)置有1~4組，每組光纖單元含有1~36芯。

如圖2所示，所述的光纖14采用全色譜、篩選應(yīng)力高的海纜專用光纖。所述的不銹鋼管15采用切邊保護(hù)焊接工藝和在線余長(zhǎng)控制工藝。所述的塑料護(hù)層16采用高強(qiáng)度防腐熱塑性材料擠包組成。

所述的內(nèi)襯層10采用直徑2~4mm的高強(qiáng)度聚丙烯PP纖維繩繞包結(jié)構(gòu)。

所述的鎧裝層11采用采用圓銅絲或扁銅絲纏繞組成，也可采用圓鋼絲或扁鋼絲纏繞組成。

所述的外護(hù)層12由瀝青涂覆和直徑2~4mm的聚丙烯PP纖維繩直接繞包鎧裝層上組成，瀝青采用高熔點(diǎn)、高粘附、耐脆裂性專用瀝青，PP纖維繩采用耐磨、抗腐蝕等高強(qiáng)度材料。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。