专利名称：超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法
技术领域：
本发明涉及电カ电缆领域，具体地说涉及ー种截面积可以达到2500mm2的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法。
背景技术：
现有的海底光电复合缆主要用于陆地和海岛之间，用于横越江河、港湾以及陆上与钻井平台的互相连接或钻井平台之间的互相连接等。由于海底环境复杂多变，受海水压力或各种大型海洋动物等各种因素的影响，光电复合缆在海底容易被腐蚀和损坏，影响光电复合缆的使用安全性。为了解决上述问题，现有技术中提出了如下专利技术
中国专利号“201120212035. 3”公开了ー种具有在线监测功能的海底光电复合缆，其
公开日为2012年01月18日，包括由内到外依次设置的线芯、屏蔽层、绝缘层、绝缘体屏蔽及内护层、铠装内衬层、铠装层及铠装外保护层，铠装层中嵌设有至少ー根光缆，特点是光缆中至少包括3芯G652光纤和2芯G655光纤，优点是利用其中I芯G652光纤用于故障在线监测，利用2芯G652光纤和2芯G655进行温度在线监测，可及时发现海缆的故障或者局部过热点，提高电缆电カ传输过程的监测水平，保障电缆运行安全。但以上述专利文件为代表的现有技术，在实际使用过程中，仍然还存在以下缺陷一、该复合电缆的导体截面为紧压圆形形状，当该复合电缆在海底中运行时，在高电压和电流的作用下产生的“集肤效应”和“临近效应”较高，导致该复合电缆的电阻増加。ニ、该复合电缆适用的距离短，当需要连接的两端超过IOKM时，其信号通过性能、电压和电流通过性能及安全性能低。三、该复合电缆只适用于铺设在海底200米以内，其适用的深度浅，容易被在海面上的船的船锚、铁钩或渔具等工具钩住，造成电缆损伤，从而导致两端设备的损坏。四、该电缆的截面积有限，传输电能的容量小。
发明内容
本发明的目的在于解决现有海底光电复合缆存在的上述问题，提供ー种超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，采用本方法制造出来的海底光电复合缆的导体截面积最大能够达到2500mm2，在海底运行时最高能够承受220KV的电压，铺设的深度能够达到8KM，连接两个目标的距离能够达到40KM，产品传输电能的容量大、安全性高。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下
ー种超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在干制造步骤包含如下エ艺流程拉丝ー绞合一分割股块一分割导体一三层共挤一绕包阻水带ー去气处理ー铅护套挤出一半导电护层挤出一光单元绞合一钢丝铠装一外护套挤出一成品收线。所述拉丝是指将电エ圆铜杆经过大拉机拉制成铜丝。所述绞合是指经过拉丝エ序后制成的铜丝经绞线机绞制得到截面积为500mm2的5个圆形导体，绞线机的绞制速度在3-5m/min之间。
所述分割股块是指经过拉丝工序后得到的圆形导体采用预螺旋紧压模具，分别制作出5个截面积为500 mm2的扇形导体。所述分割导体是采用卧式成缆机对分割股块成缆后形成的导体，卧式成缆机的最高转速为15rpm。所述三层共挤和绕包阻水带是指经过分割导体工序后制成的成品分割导体在立塔VCV中进行挤出，由内到外依次形成导体屏蔽层、XLPE绝缘层和绝缘屏蔽层，三层共挤工序完成后，在立塔VCV的出线处对缆芯绕包阻水带并形成半导电阻水带。所述去气处理是指去除经过绕包阻水带工序后制成的缆芯中存在的内应力和废气。
所述铅护套挤出是指经过去气处理工序后制成的缆芯采用压铅机挤出铅护套，并在铅护套上涂覆浙青形成浙青防腐层，浙青的涂覆温度控制在170-180摄氏度。所述半导电护层挤出是指对涂有浙青防腐层的缆芯采用挤塑机挤出半导电聚乙烯塑料护层，挤塑机的挤塑温度控制在180-200摄氏度之间。所述光单元绞合是指在半导电护层挤出步骤后制成的缆芯上加入二根光单元，光单元和PP绳绞合后再均匀的绕包无纺布形成PP绳内衬层，PP绳绞合时绕扎的最高转速为100r/mino所述钢丝铠装是指经过半导电护层挤出工序后制成的缆芯经钢丝铠装机铠装形成镀锌钢丝销装层，钢丝销装机销装的最大速度为15m/min。所述外护套挤出是指对经过钢丝铠装工序后制成的缆芯涂覆浙青和滑石粉，采用挤压模具挤出双层浙青PP绳被层，浙青的涂覆温度控制在170-180摄氏度。所述成品收线是指将完成以上工序后的海底复合缆经性能检测合格后收线至成品转盘，转盘的最大装盘长度为40KM。采用发明的优点在于
一、由于本发明采用拉丝一绞合一分割股块一分割导体一三层共挤一绕包阻水带一去气处理一铅护套挤出一半导电护层挤出一光单元绞合一钢丝铠装一外护套挤出一成品收线这样的工序制造海底光电复合缆，且重点改进之处在于分割股块和分割导体这二个特定的工艺步骤，分割股块是对经过绞合工序得到的圆形导体采用预螺旋紧压模具，分别制作出5个500 mm2的扇形导体，使海底光电复合缆的导体截面积最大能够达到2500mm2，在海底运行时最高能够承受220KV的电压，解决了在海底光电复合缆在高电压和高电流工作时产生“集肤效应”和“临近效应”较高的问题；分割导体是采用卧式成缆机对5个分割股块成缆后形成的导体，卧式成缆机的最高转速为15rpm，卧式成缆机采用15rpm的转速成缆，可以使成型的导体更加圆整，分割股快之间排布结合更加紧密，电缆的传输性能更好，由于卧式成缆机上转盘的装盘长度可达40KM，保证了整个复合缆在制造时为一根密封的整体，解决了海底光电复合缆中分割导体无法做到大长度的问题，由上述方法制造出来的海底光电复合缆的质量和安全性也更高，产品传输电能的容量更大。二、本发明中，所述拉丝是指将电工圆铜杆经过大拉机拉制成铜丝，在拉丝过程中，将选取的电工圆铜杆经过大拉机拉制成铜丝，由于最后大拉机最后一道模具采用旋转聚晶模，因此拉制出来的铜丝外形圆滑、光洁，使产品中导体的性能、质量更好。三、本发明中，所述绞合是指经过拉丝工序后制成的铜丝经绞线机绞制得到截面积为500_2的圆形导体,绞线机的绞制速度在3-5m/min之间,在这个绞制速度下制成的圆形导体的外观更加圆整、光滑，通过绞合エ序使铜丝紧密的结合在一起，提高了缆芯的柔软性和可靠性。四、本发明中，所述三层共挤和绕包阻水带是指经过分割导体エ序后制成的成品分割导体在立塔VCV中进行挤出，由内到外依次形成导体屏蔽层、XLPE绝缘层和绝缘屏蔽层，三层共挤エ序完成后，在立塔VCV的出线处对缆芯绕包阻水带并形成半导电阻水帯，由于三次共挤后形成导体屏蔽层、XLPE绝缘 层和绝缘屏蔽层，对分割导体形成多重保护，提高了复合电缆的安全性能和使用寿命，而设置半导电阻水带，使该复合电缆的阻水性能更好，进ー步提高了复合电缆的安全性能和使用寿命。五、本发明中，所述去气处理是指去除经过绕包阻水带エ序后制成的缆芯中存在的内应カ和废气，由于缆芯中的内应カ和废气被去除掉，整个复合电缆中各层的互相连接更加紧密、坚固，使复合电缆的质量大幅提高，在海底铺设时，也可以承受更大的压力。六、本发明中，所述铅护套挤出是指经过去气处理工序后制成的缆芯采用压铅机挤出铅护套，并在铅护套上涂覆浙青形成浙青防腐层，浙青的涂覆温度控制在170-180摄氏度，在温度为170-180摄氏度之间涂覆浙青，制成的浙青防腐层的耐腐蚀性和安全性高，也使铅护套具有更好的密闭性和安全性，提高了海底复合电缆的机械强度、耐腐蚀性和稳定性。七、本发明中，所述半导电护层挤出是指对涂有浙青防腐层的缆芯采用挤塑机挤出半导电聚こ烯塑料护层，挤塑机的挤塑温度控制在180-200摄氏度之间，根据聚こ烯材料特性，挤出温度为180-200摄氏度，如果温度低于180摄氏度，聚こ烯材料没有塑化好，如果温度高于200摄氏度，会造成聚こ烯材料死胶，因此，挤塑温度在180-200摄氏度之间，制成的半导电聚こ烯塑料护层的保护效果最好，增强了海底复合缆的耐用性。ノV、本发明中，所述光单元绞合是指在半导电护层挤出步骤后制成的缆芯上加入ニ根光単元，光単元和PP绳绞合后再均匀的绕包无纺布形成PP绳内衬层，PP绳绞合时绕扎的最高转速为100r/min，采用100r/min的转速绕扎PP绳，可以使PP绳绕扎的更加紧密和匀称；而设置ニ根光単元，可以对该复合电缆在线测温和进行信息传输，及时发现海底复合缆的故障或局部过热点，提高了海底复合缆在传输过程中的监测水平，保障了海底复合缆的运行安全，而采用PP绳和光单元绞合，绞合完后再绕包无纺布，使光単元在复合缆中的位置稳定，不会因为挤压而发生偏移致使光単元损坏。九、本发明中，所述钢丝铠装是指经过半导电护层挤出エ序后制成的缆芯经钢丝铠装机铠装形成镀锌钢丝铠装层，钢丝铠装机铠装的最大速度为15m/min，钢丝铠装机采用15m/min的速度铠装，可以使钢丝绕包更加匀称，电缆更加圆整，产品的质量更好；而镀锌钢丝铠装层的设置，可以防止海底大型动物因撕咬而导致复合电缆的断裂，保证了复合电缆在海底运行时更稳定，安全性更高。十、本发明中，所述外护套挤出是指对经过钢丝铠装エ序后制成的缆芯涂覆浙青和滑石粉，采用挤压模具挤出双层浙青PP绳被层，浙青的涂覆温度控制在170-180摄氏度，在温度为170-180摄氏度之间涂覆浙青，制成的双层浙青PP绳被层的耐腐蚀性和安全性更尚，进一步提闻了海底复合缆的使用寿命。十一、本发明中，所述成品收线是指将完成以上エ序后的海底复合缆经性能检测合格后收线至成品转盘，转盘的最大装盘长度为40KM，保证了整个复合缆在制造时为一根密封的整体，连接两个目标的距离最远能够达到40KM。
图I为本发明的工艺流程图。图2为依据本发明制造的海底光电复合缆的结构示意图。图中标记为1、分割导体，2、导体屏蔽层，3、XLPE绝缘层，4、绝缘屏蔽层，5、半导电阻水带，6、铅护套，7、浙青防腐层，8、半导电聚乙烯塑料护层，9、光单元，10、PP绳内衬层，11、镀锌钢丝铠装层，12、双层浙青PP绳被层。
具体实施方式
实施例I
一种超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，包括以下步骤拉丝一绞合一分割股块一分割导体一三层共挤一绕包阻水带一去气处理一铅护套挤出一半导护层挤出一光单元绞合一钢丝铠装一外护套挤出一成品收线，其中
所述拉丝是指将电工圆铜杆经过大拉机拉制成圆润、光洁的铜丝，优选电工圆铜杆作为拉制的原料，但并不局限于此方式。所述绞合是指将经过拉丝工序后制成的铜丝经绞线机绞制得到截面积为500mm2的圆形导体，其中，绞线机的绞制速度控制在3m/min。所述分割股块指将经过绞合工序后得到的圆形导体采用预螺旋紧压模具，制作出
5个截面积为500 mm2的扇形导体，分割股块也可以制作成瓦楞形形状的导体，优选制作成扇形导体。所述分割导体I是采用卧式成缆机对5个分割股块成缆后形成的导体，其中，卧式成缆机的成缆转速控制在15rpm，此为卧式成缆机的最高转速，采用最高转速成缆，保证了制造海底复合缆的效率。所述三层共挤和绕包阻水带是指将成品的分割导体I通过过渡导轮排线到带收放线功能的大直径中转转盘放线的立塔VCV中，在立塔VCV中进行挤出工序，由内到外依次形成导体屏蔽层2、XLPE绝缘层3和绝缘屏蔽层4，三层共挤工序完成后，在立塔VCV的出线处对缆芯进行绕包阻水带并形成半导电阻水带5。所述去气处理是指将经过绕包阻水带工序后制成的缆芯通过过渡导轮导入带收放功能的大直径中转转盘上面的去气室，去除缆芯中存在的内应力和废气。所述铅护套挤出是指将经过去气处理工序后制成的缆芯通过带收放功能的大直径中转转盘进入压铅机的放线转盘，采用压铅机挤出铅护套6，并在铅护套6上涂覆浙青形成浙青防腐层7，浙青的涂覆温度控制在170摄氏度。所述半导电护层挤出是指将涂有浙青防腐层的缆芯通过大直径转盘放线至挤塑机，采用挤塑机挤出半导电聚乙烯塑料护层8，挤塑机的挤塑温度控制在180摄氏度。所述光单元绞合是指在半导电护层挤出步骤后制成的缆芯上加入二根光单元9，光单元9和PP绳绞合后再均匀的绕包无纺布形成PP绳内衬层10，其中，PP绳绞合时绕扎的转速控制在100r/min，保证了复合缆的制造效率。
进ー步的，在半导电护层挤出步骤后制成的缆芯中多加入一根或几根光単元9作为备用，当其中一根光単元9发生故障吋，选择备用光単元9。所述钢丝铠装是指将经过半导电护层挤出エ序后制成的缆芯带收放功能的大直径中转转盘进入钢丝铠装机，再经过钢丝铠装机绞笼进行钢丝铠装形成镀锌钢丝铠装层11，钢丝销装机的销装速度控制在15m/min,此销装速度为钢丝销装机的最大速度,提高了铠装效率。所述外护套挤出是指对经过钢丝铠装エ序后制成的缆芯涂覆浙青和滑石粉，采用挤压模具挤出双层浙青PP绳被层12，浙青的涂覆温度控制在170摄氏度，在此温度下涂覆浙青，提高了海底复合缆的耐腐蚀性和安全性，对海底复合缆有更好的保护。所述成品收线是指将完成以上エ序后的海底复合缆经性能检测合格后收线至成品转盘，转盘的最大装盘长度为40KM，保证了整个海底复合缆为ー个整体，安全性更高，转盘的装盘长度也可以为30KM或20KM，根据实际需要使用相应的转盘。 本发明中，所述立塔VCV是指立式交联聚こ烯绝缘生产线；所述XLPE绝缘层3是指交联聚こ烯绝缘层；所述PP绳是指聚丙烯材料绳。本发明的具体实施方法为
首先采用双头大拉机拉丝，将拉制成的铜丝采用绞线机绞制成截面积为500 mm2的5个圆形导体，再采用框绞机的预螺旋紧压模具，把绞制好的5个圆形导体制成截面积为500mm2的扇形分割股块，将5个分割股块通过卧式成缆机进行分割股块的成缆，成缆以后的导体即为分割导体1，其截面积为2500mm2，把成缆后的成品分割导体I排线到大直径中转转盘上，在此带收放线功能的大直径中转转盘放线上立塔VCV进行三层共挤，三层共挤エ序完层后，分割导体I由内到外依次形成导体屏蔽层2、XLPE绝缘层3和绝缘屏蔽层4，然后将缆芯在立塔VCV出线处进行阻水带绕包，将绕包后的缆芯导入带收放线功能的大直径中转转盘上面的去气室以便除去缆芯中存在的内应カ和废气，经过去气处理工序后，将缆芯通过带收放线功能的大直径中转转盘进入压铅机挤出铅护套6，并在铅护套6上涂覆浙青形成浙青防腐层7，再将涂覆浙青后的缆芯经大直径转盘放线至挤塑机挤出半导电聚こ烯塑料护层8，挤塑机的挤塑温度控制在180— 200摄氏度之间，挤出半导电聚こ烯塑料护层8后的缆芯在大直径转盘放线至钢丝铠装机绞笼前加入两根光単元9和PP绳绞合，绞合完成后在缆芯上均匀的绕包无纺布形成PP绳内衬层10，然后进行钢丝铠装形成镀锌钢丝铠装层11，同时涂覆浙青和滑石粉，采用挤压模具挤出双层浙青PP绳被层12，完成上述エ序后经性能检测合格后收线至成品转盘。实施例2
本实施例的实施方法与上述实施例基本相同，其区别在于
所述绞合是指将经过拉丝エ序后制成的铜丝经绞线机绞制得到截面积为500mm2的5个圆形导体，其中，绞线机的绞制速度控制在5m/min。所述分割导体I是采用卧式成缆机对5个分割股块成缆后形成的导体，其中，卧式成缆机的成缆转速控制在14rpm。所述铅护套挤出是指将经过去气处理工序后制成的缆芯通过带收放功能的大直径中转转盘进入压铅机的放线转盘，采用压铅机挤出铅护套6，并在铅护套6上涂覆浙青形成浙青防腐层7，浙青的涂覆温度控制在180摄氏度。
所述半导电护层挤出是指将涂有浙青防腐层的缆芯通过大直径转盘放线至挤塑机，采用挤塑机挤出半导电聚乙烯塑料护层8，挤塑机的挤塑温度控制在200摄氏度。所述光单元绞合是指在半导电护层挤出步骤后制成的缆芯上加入二根光单元9，光单元9和PP绳绞合后再均匀的绕包无纺布形成PP绳内衬层10，其中，PP绳绞合时绕扎的转速控制在95r/min。所述钢丝铠装是指将经过半导电护层挤出工序后制成的缆芯带收放功能的大直径中转转盘进入钢丝铠装机，再经过钢丝铠装机绞笼进行钢丝铠装形成镀锌钢丝铠装层11，钢丝销装机的销装速度控制在14m/min。所述外护套挤出是指对经过钢丝铠装工序后制成的缆芯涂覆浙青和滑石粉，采用挤压模具挤出双层浙青PP绳被层12，浙青的涂覆温度控制在180摄氏度，在此温度下涂覆浙青，提高了海底复合缆的耐腐蚀性和安全性，对海底复合缆有更好的保护。实施例3
本实施例的实施方法与上述实施例基本相同，其区别在于
所述绞合是指将经过拉丝工序后制成的铜丝经绞线机绞制得到截面积为500mm2的5个圆形导体，其中，绞线机的绞制速度控制在4m/min。所述分割导体I是采用卧式成缆机对5个分割股块成缆后形成的导体，其中，卧式成缆机的成缆转速控制在13rpm。所述铅护套挤出是指将经过去气处理工序后制成的缆芯通过带收放功能的大直径中转转盘进入压铅机的放线转盘，采用压铅机挤出铅护套6，并在铅护套6上涂覆浙青形成浙青防腐层7，浙青的涂覆温度控制在175摄氏度。所述半导电护层挤出是指将涂有浙青防腐层的缆芯通过大直径转盘放线至挤塑机，采用挤塑机挤出半导电聚乙烯塑料护层8，挤塑机的挤塑温度控制在190摄氏度。所述光单元绞合是指在半导电护层挤出步骤后制成的缆芯上加入二根光单元9，光单元9和PP绳绞合后再均匀的绕包无纺布形成PP绳内衬层10，其中，PP绳绞合时绕扎的转速控制在90r/min。所述钢丝铠装是指将经过半导电护层挤出工序后制成的缆芯带收放功能的大直径中转转盘进入钢丝铠装机，再经过钢丝铠装机绞笼进行钢丝铠装形成镀锌钢丝铠装层11，钢丝销装机的销装速度控制在13m/min。所述外护套挤出是指对经过钢丝铠装工序后制成的缆芯涂覆浙青和滑石粉，采用挤压模具挤出双层浙青PP绳被层12，浙青的涂覆温度控制在175摄氏度，在此温度下涂覆浙青，提高了海底复合缆的耐腐蚀性和安全性，对海底复合缆有更好的保护。显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述内容，还可以作出不脱离本发明基本技术思想的多种形式，这些形式上的变换均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于制造步骤包含如下工艺流程拉丝一绞合一分割股块一分割导体一三层共挤一绕包阻水带一去气处理一铅护套挤出一半导电护层挤出一光单元绞合一钢丝铠装一外护套挤出一成品收线。
2.如权利要求I所述的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于所述绞合是指经过拉丝工序后制成的铜丝经绞线机绞制得到截面积为500mm2的5个圆形导体，绞线机的绞制速度在3-5m/min之间。
3.如权利要求I所述的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于所述分割股块是指经过拉丝工序后得到的圆形导体采用预螺旋紧压模具，分别制作出5个截面积为500 mm2的扇形导体。
4.如权利要求I所述的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于所述分割导体(I)是采用卧式成缆机对分割股块成缆后形成的导体，卧式成缆机的最高转 速为15rpm。
5.如权利要求I所述的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于所述三层共挤和绕包阻水带是指经过分割导体(I)工序后制成的成品分割导体在立塔VCV中进行挤出，由内到外依次形成导体屏蔽层(2)、XLPE绝缘层(3)和绝缘屏蔽层(4)，三层共挤工序完成后，在立塔VCV的出线处对缆芯绕包阻水带并形成半导电阻水带(5)。
6.如权利要求I所述的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于所述铅护套挤出是指经过去气处理工序后制成的缆芯采用压铅机挤出铅护套(6)，并在铅护套(6)上涂覆浙青形成浙青防腐层(7),浙青的涂覆温度控制在170-180摄氏度。
7.如权利要求I所述的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于所述半导电护层挤出是指对涂有浙青防腐层(7)的缆芯采用挤塑机挤出半导电聚乙烯塑料护层(8)，挤塑机的挤塑温度控制在180-200摄氏度之间。
8.如权利要求I所述的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于所述光单元绞合是指在半导电护层挤出步骤后制成的缆芯上加入二根光单元(9)，光单元(9)和PP绳绞合后再均匀的绕包无纺布形成PP绳内衬层(10)，PP绳绞合时绕扎的最高转速为 100r/min。
9.如权利要求I所述的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于所述钢丝铠装是指经过半导电护层挤出工序后制成的缆芯经钢丝铠装机铠装形成镀锌钢丝销装层(11)，钢丝销装机销装的最大速度为15m/min。
10.如权利要求I所述的超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其特征在于所述外护套挤出是指对经过钢丝铠装工序后制成的缆芯涂覆浙青和滑石粉，采用挤压模具挤出双层浙青PP绳被层(12)，浙青的涂覆温度控制在170-180摄氏度。
全文摘要
本发明公开了一种超大截面分割导体海底光电复合缆的制造方法，其制造步骤如下拉丝—绞合—分割股块—分割导体—三层共挤—绕包阻水带—去气处理—铅护套挤出—半导电护层挤出—光单元绞合—钢丝铠装—外护套挤出—成品收线。采用本方法制造出来的海底光电复合缆的导体截面积最大能够达到2500mm2，在海底运行时最高能够承受220KV的电压，铺设的深度能够达到8KM，连接两个目标的距离能够达到40KM，产品传输电能的容量大、安全性高。
文档编号H01B9/00GK102737787SQ201210246959
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者李广元, 江巍, 沈卢东, 王新刚, 盛业武, 陈光高 申请人:四川明星电缆股份有限公司