件都是紧贴内护套的；加强构件的材料为钢丝或玻璃纤维增强塑料或芳纶纱；塑料垫层的材料为聚丙烯或线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯或高密度聚乙烯；填充绳的直径与加强件的直径是相等的；
第六步:制造外护套的步骤:通过外护套挤塑机将高密度聚乙烯或中密度聚乙烯挤塑包覆在第五步形成的铠装层外部，形成外护套；完成海底高压电缆成品的制造。
[0050]本发明中，由于加强件由加强构件、包覆在加强构件之外的塑料垫层构成，因此，加强构件的尺寸可根据机械性能要求而进行合理设计，而其外部的塑料垫层实现了相切、圆整的技术，即铠装层冗余量可以调到合适，配合填充绳可以命使资源更节约。
[0051]本发明中，外护套及可能有的外护套保护层，使产品具有了比现有技术更优良的耐磨性能、防渗水、防海水性能。
[0052]本发明中，屏蔽层与绝缘层的设置方式与现有技术中的不同，现有技术中屏蔽层紧贴导体，实际上很难实现屏蔽的作用；因此，本发明中使电缆的屏蔽性能大大改善，不仅实现了外部干扰的排除，同时极大地减少了导体自身辐射对外的影响。
[0053]本发明中，由于采用了特殊的绝缘层材料，及其合适的厚度比例及同心度，使得电缆的绝缘性能大大增加，经试验，本发明用于传输500?1000KV的电力，1000米，3万小时，未有任何击穿现象发生。
[0054]经申请人反复多次试验，发现绝缘层的最优配方是:绝缘层材料按重量份计，由以下原材料构成的:高密度聚乙烯:80份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:15份、乙烯-四氟乙烯共聚物:12份、氢氧化镁:13份、抗氧剂1010:4份、钛酸锶:3份、钛酸钙:3份、钛酸铋:3份、钛酸镁:3份、二氧化硅:4份、二氧化锆:4份。
[0055]本申请中绝缘层经过测试,其主要参数如下:熔体流动质量速率..( 1.8g/10min ；密度彡1.06g/cm3;拉伸强度彡21MPa ;断裂拉伸应变彡550% ;耐环境应力开裂F 0/h彡130h ；介电强度彡75kV/mm;体积电阻率彡5X 115P ν/Ω.m ;介电强度ε # 2.8。
[0056]最优配方经过测试，其主要参数如下:熔体流动质量速率:1.5g/10min ;密度(1.0lg/cm3;拉伸强度:25MPa ;断裂拉伸应变:580% ;耐环境应力开裂F Q/h:160h ;介电强度:82kV/mm;体积电阻率:5.9Χ1015Ρν/Ω.m ;介电强度 ε r:2.6。
[0057]上述参数确保了其具有优良的绝缘性能及挤塑加工性能，使本发明的电缆能够传输500?1000KV的电力。
[0058]本发明的电缆制造方法简单、易掌握，采用电缆生产厂商常用的生产设备即可以生产，因此，设备投入少，更加经济实用，使设备利用率更高。
[0059]因此，本发明具有以下主要有益效果:电缆机械性能冗余量更合适、资源更节约、更耐磨性能、更能防渗水、更能防海水、屏蔽性能更好、更能传输高电压。
[0060]本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.海底高压电缆，其特征在于它是由从内到外依次设置的金属屏蔽层、阻水层、粘结层、内护套、铠装层、外护套、外护套保护层构成，金属屏蔽层内部具有三根两两相外切设置的导电单元，三根导电单元与金属屏蔽层相内切；所述导电单元是由导体、挤塑包覆在导体外的绝缘层、位于绝缘层之外的绝缘屏蔽层、挤塑包覆在绝缘屏蔽层之外的导体护层构成的，在任一横截面上，导体的圆心与绝缘层的圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的.1.5?5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm ;所述铠装层由填充绳、加强件构成，加强件由加强构件、包覆在加强构件之外的塑料垫层构成，填充绳以二根为一组构成填充绳组，填充绳组与加强件交替分布在内护套外部，填充绳组与加强件都是紧贴内护套的；所述外护套保护层的材料为聚酰胺；所述绝缘层的材料为硅烷交联聚乙烯或者是按重量份计，由以下原材料构成的:高密度聚乙烯:70?85份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:10?20份、乙烯-四氟乙烯共聚物:8?16份、氢氧化镁:10?15份、抗氧剂1010:3?5份、钛酸锶:2?4份、钛酸隹丐:2?4份、钛酸秘:2?4份、钛酸镁:2?4份、二氧化娃:3?5份、二氧化错:3?5份。
2.根据权利要求1所述的海底高压电缆，其特征在于所述阻水层为阻水带或无纺布或聚酯包带或铝塑复合带。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的海底高压电缆，其特征在于所述绝缘屏蔽层为导电塑料。
4.根据权利要求3所述的海底高压电缆，其特征在于所述导体护层的材料是高密度聚乙烯或中密度聚乙烯或聚氯乙烯或低密度聚乙烯。
5.根据权利要求4所述的海底高压电缆，其特征在于所述内护套的主体材料为聚乙烯或聚氯乙烯。
6.根据权利要求5所述的海底高压电缆，其特征在于所述填充绳的材料为聚丙烯或线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯。
7.根据权利要求6所述的海底高压电缆，其特征在于所述加强构件的材料为钢丝或玻璃纤维增强塑料或芳纶纱。
8.根据权利要求7所述的海底高压电缆，其特征在于所述塑料垫层的材料为聚丙烯或线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
9.根据权利要求8所述的海底高压电缆，其特征在于所述外护套的材料是高密度聚乙烯或中密度聚乙烯。
10.海底高压电缆的制造方法，其特征在于它包含以下方法步骤: 第一步:制造导电单元的步骤:先取多根铜丝或铝丝或多根铜丝与多根铝丝进行绞合，形成所需截面积的导体；再取硅烷交联聚乙烯或者是按重量份计，由以下原材料构成的:高密度聚乙烯:70?85份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:10?20份、乙烯-四氟乙烯共聚物:8?16份、氢氧化镁:10?15份、抗氧剂1010:3?5份、钛酸锶:2?4份、钛酸钙:2?4份、钛酸秘:2?4份、钛酸镁:2?4份、二氧化娃:3?5份、二氧化错:3?5份；放入绝缘层挤塑机中，在导体外挤塑绝缘层，使导体的圆心与绝缘层的圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的1.5?5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm ;然后将导电塑料挤塑包覆在绝缘层之外形成绝缘屏蔽层；接着将高密度聚乙烯或中密度聚乙烯或聚氯乙烯或低密度聚乙烯挤塑包覆在绝缘屏蔽层之外形成导体护层；反复上述步骤，直至形成三根导电单元； 第二步:制造金属屏蔽层的步骤:取第一步中制造好的三根导电单元两两相外切地绞合或平行放置，导电单元绞合体；再取钢带或铝带或铜带以纵向包覆的方式或螺旋绕包的方式紧贴包覆在第一步中形成的导电单元绞合体外部；纵向包覆时，具有重叠搭接，搭接宽度为2?5mm，搭接处用热熔胶粘结，搭接处钢带间或铝带间或铜带间的剥离强度最小值为.1.6N/mm ;螺旋绕包时，前后螺旋间具有重叠搭接，搭接宽度为I?3mm ; 第三步:形成阻水层及粘结层的步骤:取阻水层为阻水带或无纺布或聚酯包带或铝塑复合带纵向包覆在第二步中制造好的金属屏蔽层外部，形成阻水层；取聚丙烯挤塑包覆在阻水层外形成粘结层； 第四步:制造内护套的步骤:取聚乙烯或聚氯乙烯挤塑包覆在第三步中制造好的粘结层外部形成内护套； 第五步:制造铠装层的步骤:取预先制造好的填充绳与加强件螺旋包覆在第四步中制造好的内护套外部，其中加强件由加强构件、包覆在加强构件之外的塑料垫层构成，填充绳以二根为一组构成填充绳组，填充绳组与加强件交替分布在内护套外部，填充绳组与加强件都是紧贴内护套的；加强构件的材料为钢丝或玻璃纤维增强塑料或芳纶纱；塑料垫层的材料为聚丙烯或线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯或高密度聚乙烯；填充绳的直径与加强件的直径是相等的； 第六步:制造外护套的步骤:通过外护套挤塑机将高密度聚乙烯或中密度聚乙烯挤塑包覆在第五步形成的铠装层外部，形成外护套； 第七步:制造外护套保护层的步骤:取聚酰胺并将其挤塑包覆在第六步中制造好的外护套外部，形成海底高压电缆成品，所述外护套保护层的厚度为1.0?2.0mm。
【专利摘要】本发明属线缆技术领域，尤涉及海底高压电缆，它是由从内到外依次设置的导电单元、金属屏蔽层、阻水层、内护套、铠装层、外护套、外护套保护层构成；导电单元是由导体、绝缘层、绝缘屏蔽层、导体护层构成的,在任一横截面上，导体的圆心与绝缘层圆心相重合，且绝缘层的直径是导体直径的1.5～5倍且绝缘层厚度最小值为1.5mm；填充绳组与加强件组交替分布在内护套外部，填充绳组与加强件组都是紧贴内护套的；外护套保护层的材料为聚酰胺；绝缘层为硅烷交联聚乙烯或者特殊材料。本发明还揭示了其制造方法。本发明具以下主要有益效果：机械性能冗余量更合适、资源更节约、更耐磨性能、更能防渗水、更能防海水、屏蔽性能更好、更能传输高电压。
【IPC分类】H01B13-32, H01B7-14, H01B7-282, H01B13-06, H01B13-22, H01B7-28, H01B9-02, H01B7-18, H01B7-285
【公开号】CN104700935
【申请号】CN201510049122
【发明人】沈群华
【申请人】沈群华
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年9月15日