一种用于多种系统、环境的海底光缆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于多种系统、环境的海底光缆，包括：不锈钢管单元和依次设置于所述不锈钢管单元外的内层铠装、馈电导体、粘结层、绝缘层和第一半导电层，所述不锈钢管单元包括光纤和纤膏，所述内层铠装外涂覆有阻水层。通过上述方式，本实用新型能够降低海水对其的腐蚀、磨损，提高防水性能、抗疲劳损耗性能和整体机械强度，其性价比高、适用于不同水深、领域、环境的海底光缆，便于测试。
【专利说明】一种用于多种系统、环境的海底光缆
【技术领域】
[0001]本实用新型海底光缆适用于通信、海洋观测、水下预警监测等多个领域，适用水深从O?10000m水深，涉及一种用于多种系统、环境的海底光缆。
【背景技术】
[0002]海底光缆是线缆产品“大家族”中技术含量最高、制造难度最大、应用环境最复杂的高端品种，已经应用敷设水深最深达8000米，具有大容量、高可靠传输性能等特点，主要用于跨洋洲际通信、国防通信、海洋勘探和监测网络建设。目前常见的海底光缆缆芯和钢丝没有设置保护层，金属管均采用铜带材质。这种海底电缆存在以下不足:
[0003]1、缆芯生产完毕后，由于没有另一路金属做为电极，则不能直接检验绝缘或护层质量。一般采用两种方式，第一种整盘缆浸入水中测试，第二种在铠装完成后在测试。第一种方法用水作为电极需做专用浸水池，投资成本高、效率低；第二种铠装成品后再测试，若发生击穿，整根极有可能报废，缆厂和客户在时间和经济上损失极大；
[0004]2、金属管采用铜带虽然适用于深海，能更好的防置水汽的渗透，提高径向阻水性能，但针对浅海或使用要求较低时其成本极高，性价比极差；
[0005]3、缆芯和钢丝之间直接接触相互之间易产生摩擦，造成缆芯的PE护层或钢丝发生疲劳损伤。PE护层发生疲劳损伤后，在长期的直流高压电场作用下，易发生击穿。钢丝发生疲劳损伤后，缆的机械性能降低，易发生缆整根断裂的情况。
实用新型内容
[0006]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种用于多种系统、环境的海底光缆，能够降低海水对其的腐蚀、磨损，提高防水性能、抗疲劳损耗性能和整体机械强度，其性价比高、适用于不同水深、不同行业的海底光缆，便于测试。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种用于多种系统、环境的海底光缆，包括:不锈钢管单元和依次设置于所述不锈钢管单元外的内层铠装、馈电导体、粘结层、绝缘层和第一半导电层，所述不锈钢管单元包括光纤和纤膏，所述内层铠装外涂覆有阻水层。
[0008]在本实用新型一个较佳实施例中，所述光纤的余长小于3%0。
[0009]在本实用新型一个较佳实施例中，所述内层铠装包括至少一层强度为500-2300Mpa的镀锌钢丝或磷化钢丝；所述馈电导体为铜带、铝带或不锈钢带。
[0010]在本实用新型一个较佳实施例中，所述粘结层的材料是以聚乙烯为基材的。用于提高馈电导体13和绝缘层15之间的粘结力，粘结力大于等于3000N/30mm。
[0011]在本实用新型一个较佳实施例中，所述绝缘层的材料为聚乙烯绝缘料；所述第一半导电层的材料是以聚乙烯和石墨为基材的。
[0012]在本实用新型一个较佳实施例中，所述第一半导电层外还纵包有防护层，所述防护层外挤包有外护套，所述外护套外挤包有第二半导电层。用于防止深海凶猛鱼类的攻击和海底礁石的磨损，保护海底光缆的正常使用。
[0013]在本实用新型一个较佳实施例中，所述防护层包括至少一层金属带，所述金属带为钢塑复合带或铝塑复合带；所述外护套为聚乙烯护套；所述第二半导电层的材料是以聚乙稀和石墨为基材的。
[0014]在本实用新型一个较佳实施例中，所述第一半导电层外有第一抗疲劳层，所述第一抗疲劳层外缠绕铠装层，所述铠装层外有第二抗疲劳层，所述第二抗疲劳层外涂覆有保护层。用于提高较高的拉力，防止浅海区域的人类活动，如“锚害”、“拖网”等。
[0015]在本实用新型一个较佳实施例中，所述第一抗疲劳层的材料为浙青和聚丙烯或尼龙织物，用于降低钢丝对海底光缆绝缘层的挤压和磨损，保证绝缘25年以后的使用寿命；所述铠装层包括至少一层强度大于等于1370Mpa的镀锌钢丝，且每层镀锌钢丝间均设置有第二抗疲劳层；所述第二抗疲劳层的材料为浙青和聚丙烯或尼龙织物，用于降低钢丝对海底光缆绝缘层的挤压和磨损，保证绝缘25年以后的使用寿命；所述保护层的材料为浙青和聚丙烯。
[0016]在本实用新型一个较佳实施例中，所述保护层上包含有与所述保护层不同颜色的标识层，所述标识层的材料为聚丙烯。
[0017]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过合理的结构设计，在绝缘层外涂覆一层半导电层，并根据不同水深和环境提供不同类型的缆型，保证产品的技术和质量要求，提高产品质量；能够应用于海底光缆通信、海洋观测、水下预警监测等多个领域，适用水深最高可达10000m ;便于缆芯检测，降低检测投资成本，杜绝成品后检测出现问题而提高成本；每层钢丝间设置抗疲劳层，降低海水对其的腐蚀、磨损，提高防水性能和整体机械强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例一的一种用于多种系统、环境的海底光缆的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型实施例二的一种用于多种系统、环境的海底光缆的结构示意图；
[0020]图3是本实用新型实施例三的一种用于多种系统、环境的海底光缆的结构示意图；
[0021]附图中各部件的标记如下:11、不锈钢管单元，12、内层铠装和阻水层，13、馈电导体,14、粘结层，15、绝缘层，16、第一半导电层，17、第一抗疲劳层，18、销装层，19、第二抗疲劳层，20、保护层，21、标识层，22、防护层，23、外护套，24、第二半导电层。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0023]实施例一:
[0024]请参阅图1，一种用于多种系统、环境的海底光缆，包括:不锈钢管单元11和依次设置于所述不锈钢管单元11外的内层铠装和阻水层12、馈电导体13、粘结层14、绝缘层15和第一半导电层16 ;其中:
[0025]所述不锈钢管单元11包括光纤和纤膏，且所述光纤的余长小于3%。；
[0026]所述内层铠装和阻水层12包括至少一层强度为500_2300Mpa的镀锌钢丝或磷化钢丝，且所述内层铠装外涂覆有阻水材料，作为阻水层；
[0027]所述馈电导体13根据使用环境和电阻的不同可使用铜带、铝带或不锈钢带；
[0028]所述粘结层14的材料是以聚乙烯为基材的材料。用于提高馈电导体13和绝缘层15之间的粘结力，粘结力大于等于3000N/30mm ；
[0029]所述绝缘层15是在所述粘结层14外挤出的一层聚乙烯绝缘料；
[0030]所述第一半导电层16是在所述绝缘层15外挤出的一层以聚乙烯和石墨为基材的材料。
[0031]本实施例的一种用于多种系统、环境的海底光缆为轻量型海底光缆(LW型)，其最大应用水深为10000米。
[0032]实施例二:
[0033]请参阅图2，一种用于多种系统、环境的海底光缆，包括:不锈钢管单元11和依次设置于所述不锈钢管单元11外的内层铠装和阻水层12、馈电导体13、粘结层14、绝缘层15、第一半导电层16、防护层22、外护套23和第二半导电层24 ;其中:
[0034]所述不锈钢管单元11包括光纤和纤膏，且所述光纤的余长小于3%。；
[0035]所述内层铠装和阻水层12包括至少一层强度为500_2300Mpa的镀锌钢丝或磷化钢丝，且所述内层铠装外涂覆有阻水材料，作为阻水层；
[0036]所述馈电导体13根据使用环境和电阻的不同可使用铜带、铝带或不锈钢带；
[0037]所述粘结层14的材料是以聚乙烯为基材的材料。用于提高馈电导体13和绝缘层15之间的粘结力，粘结力大于等于3000N/30mm ；
[0038]所述绝缘层15是在所述粘结层14外挤出的一层聚乙烯绝缘料；
[0039]所述第一半导电层16是在所述绝缘层15外挤出的一层以聚乙烯和石墨为基材的材料；
[0040]所述防护层22包括至少一层纵包在所述第一半导电层16外的金属带，所述金属带为钢塑复合带或铝塑复合带；
[0041]所述外护套23为在纵包所述防护层22的同时在所述防护层22外挤包的一层聚乙烯护套；
[0042]所述第二半导电层24是在所述外护套23外挤出的一层以聚乙烯和石墨为基材的材料。
[0043]用于防止深海凶猛鱼类的攻击和海底礁石的磨损，保护海底光缆的正常使用。
[0044]本实施例的一种用于多种系统、环境的海底光缆为轻型保护海底光缆(LWP型)，其最大应用水深为8000米，主要是在轻量型海底光缆(LW型)外纵包一层金属带，同时并挤出一层聚乙烯(PE)护套和半导电层，防止深海凶猛鱼类的攻击和海底礁石的磨损，保护LW型缆的正常使用。其缆芯使用的是经过测试合格的LW缆型。
[0045]实施例三:
[0046]请参阅图3，一种用于多种系统、环境的海底光缆，包括:不锈钢管单元11和依次设置于所述不锈钢管单元11外的内层铠装和阻水层12、馈电导体13、粘结层14、绝缘层15、第一半导电层16、第一抗疲劳层17、销装层18、第二抗疲劳层19、保护层20和标识层21 ;其中:
[0047]所述不锈钢管单元11包括光纤和纤膏，且所述光纤的余长小于3%。；
[0048]所述内层铠装和阻水层12包括至少一层强度为500_2300Mpa的镀锌钢丝或磷化钢丝，且所述内层铠装外涂覆有阻水材料，作为阻水层；
[0049]所述馈电导体13根据使用环境和电阻的不同可使用铜带、铝带或不锈钢带；
[0050]所述粘结层14的材料是以聚乙烯为基材的材料。用于提高馈电导体13和绝缘层15之间的粘结力，粘结力大于等于3000N/30mm ；
[0051]所述绝缘层15是在所述粘结层14外挤出的一层聚乙烯绝缘料；
[0052]所述第一半导电层16是在所述绝缘层15外挤出的一层以聚乙烯和石墨为基材的材料；
[0053]所述第一抗疲劳层17的材料为浙青和聚丙烯或尼龙织物，用于降低钢丝对海底光缆绝缘层的挤压和磨损，保证绝缘25年以后的使用寿命；
[0054]所述铠装层18包括至少一层强度大于等于1370Mpa的镀锌钢丝，且每层镀锌钢丝间均设置有第二抗疲劳层19 ；
[0055]所述第二抗疲劳层19的材料为浙青和聚丙烯或尼龙织物，用于降低钢丝对海底光缆绝缘层的挤压和磨损，保证绝缘25年以后的使用寿命；
[0056]所述保护层20的材料为浙青和聚丙烯；且所述保护层20上包含有与所述保护层20不同颜色的标识层21，所述标识层21的材料为聚丙烯。
[0057]本实施例的一种用于多种系统、环境的海底光缆为轻型保护海底光缆，其中:轻型单层铠装海底光缆(SAL型)的最大应用水深5000米；单层铠装海底光缆(SA型)的最大应用水深4000米；轻型双层铠装海底光缆(DAL型)的最大应用水深4000米；双层铠装海底光缆(DA型)的最大应用水深2000米；岩石铠装海底光缆(RA型)的最大应用水深1000米，主要是在轻量型海底光缆(LW型)外缠绕钢丝铠装、涂覆浙青、缠绕PP绳等，提高较高的拉力，防止浅海区域的人类活动，如“锚害”、“拖网”等。
[0058]本实用新型揭示了一种用于多种系统、环境的海底光缆，通过合理的结构设计，在绝缘层外挤包或涂覆一层半导电层，并根据不同水深和环境提供不同类型的缆型，保证产品的技术和质量要求，提高产品质量；能够应用于海底光缆通信、海洋观测、水下预警监测等多个领域，适用水深最高可达10000m ;便于缆芯检测，降低检测投资成本，杜绝成品后检测出现问题而提高成本；每层钢丝间设置抗疲劳层，降低海水对其的腐蚀、磨损，提高防水性能和整体机械强度。
[0059]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，包括:不锈钢管单元和依次设置于所述不锈钢管单元外的内层铠装、馈电导体、粘结层、绝缘层和第一半导电层，所述不锈钢管单元包括光纤和纤膏，所述内层铠装外涂覆有阻水材料，做为阻水层。
2.根据权利要求1所述的用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，所述光纤的余长小于3%。。
3.根据权利要求1所述的用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，所述内层铠装包括至少一层镀锌钢丝或磷化钢丝；所述馈电导体为铜带、铝带或不锈钢带。
4.根据权利要求1所述的用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，所述粘结层的材料是以聚乙烯为基材的PE材料。
5.根据权利要求1所述的用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，所述绝缘层的材料为聚乙烯绝缘料；所述第一半导电层的材料是以聚乙烯和石墨为基材的。
6.根据权利要求1所述的用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，所述第一半导电层外还纵包有防护层，所述防护层外挤包有外护套，所述外护套外挤包有第二半导电层。
7.根据权利要求6所述的用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，所述防护层包括至少一层金属带，所述金属带为钢塑复合带或铝塑复合带；所述外护套为聚乙烯护套；所述第二半导电层的材料是以聚乙烯和石墨为基材的。
8.根据权利要求1所述的用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，所述第一半导电层外有第一抗疲劳层，所述第一抗疲劳层外缠绕铠装层，所述铠装层外有第二抗疲劳层，所述第二抗疲劳层外涂覆有保护层。
9.根据权利要求8所述的用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，所述第一抗疲劳层的材料为浙青和聚丙烯或尼龙织物；所述铠装层包括至少一层镀锌钢丝，每层镀锌钢丝之间均设置有第二抗疲劳层；所述第二抗疲劳层的材料为浙青和聚丙烯或尼龙织物，所述保护层的材料为浙青和聚丙烯。
10.根据权利要求8所述的用于多种系统、环境的海底光缆，其特征在于，所述保护层上包含有与所述保护层不同颜色的标识层，所述标识层的材料为聚丙烯。
【文档编号】G02B6/44GK203930147SQ201420214690
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】尹红兵, 张磊, 马建林, 蒋寅, 张超, 郝常吉, 马菲, 杜万饶 申请人:江苏亨通高压电缆有限公司, 江苏亨通光电股份有限公司