专利名称：多芯高低电压混输海底电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电缆，特别是一种用于高低压的海底电缆。属于机 械电力系统领域。
技术背景在开发小型和边际油气田时，往往依托原有的大型平台，将小型和边际 油气田的生产平台建得非常简易，有的甚至将小型和边际油气田的平台建成 只有少量的关键工艺流程设备的无人驻守的简易生产平台，对简易生产平台 的控制往往放在己有的大型生产平台上来进行。而对简易生产平台的供电， 一般是从装备电站的中心平台往没有装备电站的简易平台通过海底电缆来完 成的。但在简易生产平台上，既有供电潜泵需要的高压动力电源，要采用高压、 变频系统；还要有供简易生产平台上导航和仪表用的低压电源，采用低压、 工频系统。参见图1所示，传统结构形式的海底电缆多为三芯，分为ABC三相。每 根芯线以多根铜导体(11)为铜芯，在其外表面由内至外依次包覆着导体屏 蔽层(12)、交联聚乙烯(XLPE)绝缘层(13)、绝缘屏蔽层(14)、半导电 膨胀带层(15)、铅护套层(16)及聚乙烯(PE)护套层(17)。然后，再以 三根芯线为芯在它们的外表面依次包覆着聚丙烯垫层(19)、使用镀锌钢丝铠 装层(110)作为保护、使用沥青垫层(111)作为防水密封及在钢丝铠装外 侧使用聚丙烯绳护层(112)加以保护。在三根芯线的空隙间使用聚丙烯(18) 填充。上述层与之间紧密接触构成一根海底电缆。这种海底电缆，其结构形式较为单一，只有三根芯线，分别对应A、 B、 C 三相，只能同时传输一路交流电源。如果要满足高、低压的用电要求，需要 为每个井口的简易生产平台敷设三根传统形式的海底电缆。由于现有铺设海底电缆工程船的作业能力的限制，每次只能敷设和安装1 根海底电缆，这样每个井口的简易生产平台都需要进行3次海底电缆的敷设 工作，如果一个油田有2座简易生产平台，就需要重复6次，这样，海上的
作业工程量变得很大，需要耗费大量的时间；另外，与之相对应的海底电缆 "J"型护管也需要安装3根，海底电缆接线箱需要安装3个，无人驻守的简 易生产平台的甲板面积就需要增加，整体结构强度就需要增强；这势必导致 工程整体工作量大增，工期相应延长，造成海上施工的作业费用大增。 实用新型内容本实用新型的目的是提供一种改进的海底电缆，这种电缆只需用一条多 芯海底电缆，便可以同时进行高、低电压混输。为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型采用以下技术方案 一种多 芯高低电压混输海底电缆，包括三芯电缆，其结构为每根电缆的芯线以 多根铜线导体为芯，在铜线导体外表面由内至外依次包覆着导体屏蔽层、交 联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电膨胀带层、铅护套层及聚乙烯护套层， 然后，以三芯电缆为芯在它们的外表面由内至外依次包覆着聚乙烯垫层及钢 带屏蔽层，其特征在于以数根三芯电缆为芯在它们的外表面由内至外依次 包覆着聚丙烯成缆层、聚丙烯垫层和以沥青作为防水填充物的镀锌钢丝铠装 层，上述层与层之间紧密接触构成一根海底电缆。所述数根三芯电缆的中心设置一中心芯线，其内部采用聚丙烯材料作为 填充物。在数根三芯电缆的空隙间填充有聚丙烯材料的填充物。本实用新型由于采用上述结构形式的海底电缆，只需为每个简易生产平 台各敷设一根，即可完成动力电源的输送，极大地减少了海上施工的工程量。 海底电缆的敷设、安装、接线工作量均为传统海底电缆所需的三分之一。縮 短了施工时间，均縮短为传统海底电缆的三分之一的施工时间，节约了大量 的人力和物力，并且完全满足实际工程需要。由于解决了海底电缆高、低压混合输送的不平衡问题,可以实现在远程平 台对边际油气田的进行电气控制，大大减少了海上施工的工作。同时使平台 的重量大大减轻。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。
图1为现有技术结构形式的海底电缆。 图2为本实用新型的海底电缆结构图。
具体实施方式
参阅图2所示，本实用新型的海底电缆包括数根三芯电缆，本实施例 为三根三芯电缆，其中，两根作为高压动力电缆，一根作为低压电缆。以其 中一根三芯电缆为例说明，其结构为每根电缆的芯线以多根铜线导体(21)为芯，在其外表面由内至外依次包覆着导体屏蔽层(22)、交联聚乙烯(XLPE) 绝缘层(23)、绝缘屏蔽层(24)、半导电膨胀带层(25)、铅护套层(26)及 聚乙烯(PE)护套层(27)。然后，以三芯电缆为芯在它们的外表面由内至外 依次包覆着聚乙烯垫层(28)及钢带屏蔽层(29)，另外二根结构与之相同。 然后，再以这三根三芯电缆为芯在它们的外表面由内至外依次包覆着聚丙烯 成缆层(210)、镀锌钢丝铠装层(211)及聚丙烯护套垫层(212)。铠装钢丝 之间使用沥青作为防水填充，为保证电缆的圆度，在三根三芯电缆的中心设 置一中心芯线(213)其内部采用聚丙烯材料作为填充物，在三根三芯线的空 隙间(214)采用聚丙烯材料为填充物。上述层与层之间紧密接触构成一根可 以同时进行高、低电压混输的海底电缆。 这种形式的海底电缆有如下特点；1、 此海底电缆为多芯，可高、低电压混输；2、 此海底电缆输送的高压电源是由变频器输出的变频系统电源，低压部 分则传输工频系统电源，即一根海缆将变频电源和工频电源同时传输。为了 解决高、低压电缆之间干扰的问题，在高压电缆成缆后，在其外部又缠绕了一层钢带屏蔽层。3、 此海底电缆同时应用了动力载波技术，即通过高压动力电缆，将井下 传感器的采样信号传送至有人平台，显示井下电潜泵的工作状态。
权利要求1、一种多芯高低电压混输海底电缆，包括三芯电缆，其结构为每根电缆的芯线以多根铜线导体为芯，在铜线导体的外表面由内至外依次包覆着导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电膨胀带层、铅护套层及聚乙烯护套层，然后，以三芯电缆为芯在它们的外表面由内至外依次包覆着聚乙烯垫层及钢带屏蔽层，其特征在于以数根三芯电缆为芯在它们的外表面由内至外依次包覆着聚丙烯成缆层、聚丙烯垫层和以沥青作为防水填充物的镀锌钢丝铠装层，上述层与层之间紧密接触构成一根海底电缆。
2、 根据权利要求1所述的多芯高低电压混输海底电缆，其特征在于: 所述数根三芯电缆的中心设置一中心芯线，其内部采用聚丙烯材料作为 填充物。
3、 根据权利要求1或2所述的多芯高低电压混输海底电缆，其特征 在于在数根三芯电缆的空隙间填充有聚丙烯材料的填充物。
专利摘要一种多芯高低电压混输海底电缆，包括三芯电缆，其结构为每根电缆的芯线以多根铜线导体为芯，在铜线导体的外表面由内至外依次包覆着导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电膨胀带层、铅护套层及聚乙烯护套层，然后，以这三芯电缆为芯在它们的外表面由内至外依次包覆着聚乙烯垫层及钢带屏蔽层，再以数根三芯电缆为芯在它们的外表面由内至外依次包覆着聚丙烯成缆层、聚丙烯垫层和以沥青作为防水填充物的镀锌钢丝铠装层，上述层与层之间紧密接触构成一根海底电缆。采用上述结构形式的海底电缆，只需为每个简易生产平台各敷设一根，即可完成动力电源的输送，极大地减少了海上施工的工程量。
文档编号H01B7/14GK201044189SQ20062015162
公开日2008年4月2日 申请日期2006年12月11日 优先权日2006年12月11日
发明者凯 张, 曹建军, 飚 王, 王章领, 顺 赵, 赵锦涛, 宏 郭 申请人:中国海洋石油总公司;海洋石油工程股份有限公司;中海石油(中国)有限公司天津分公司