專利名稱：無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于交流電力系統(tǒng)的無磁合金鋼絲鎧裝單芯海底電力電纜。 用于替代普通鍍鋅低碳鋼絲鎧裝的單芯交流海底電力電纜，屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前所使用于交流電力系統(tǒng)的單芯海底電力電纜，包括輸送較大功率交流電能的單芯海底電力電纜和同時(shí)進(jìn)行通信或傳送信息的單芯海底光纖復(fù)合電力電纜。單芯海底電力電纜一般由導(dǎo)電線芯，絕緣層，防水的金屬屏蔽層，內(nèi)護(hù)層，鋼絲鎧裝和外被層所組成。在導(dǎo)電線芯的外面包裹導(dǎo)體屏蔽、絕緣和絕緣屏蔽；在絕緣屏蔽的外面包裹縱向阻水緩沖層； 在阻水緩沖層的外面為徑向密閉的金屬屏蔽層，海底電力電纜的金屬屏蔽層因?yàn)橛刑厥獾姆篮Ｋg要求，一般均采用擠包的合金鉛護(hù)套屏蔽結(jié)構(gòu)；鎧裝層一般采用鍍鋅低碳鋼絲鎧裝結(jié)構(gòu)。海底電纜的鋼絲鎧裝層外是經(jīng)浙青浸漬的聚丙烯繩纏繞構(gòu)成的外護(hù)層。海底電纜由于處于惡劣的自然環(huán)境中，要能夠保證長時(shí)間、穩(wěn)定地輸送電力能源， 同時(shí)海底電纜在敷設(shè)安裝施工中又要能夠承受較大的拉力和較強(qiáng)的外來機(jī)械力的作用，因此對(duì)海底電纜結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度提出了較高的要求。鋼絲鎧裝因?yàn)槟苓_(dá)到這些要求，從而成為以往海底電纜外層防護(hù)設(shè)計(jì)的首選結(jié)構(gòu)。但是，對(duì)于傳輸大功率交流電能的單芯海底電力電纜而言，這層鋼絲鎧裝使單芯交流海底電力電纜增加了一重由鐵磁材料形成的交變磁場及較高的電磁感應(yīng)電勢(shì)，由此在傳輸交流電能的單芯海底電力電纜內(nèi)部的普通低碳鋼絲鎧裝層中產(chǎn)生較大的磁滯損耗和渦流損耗，以及進(jìn)一步增大了單芯電力電纜的環(huán)流損耗。這些磁損耗因數(shù)的增加，增大了電纜內(nèi)部鋼絲鎧裝層的發(fā)熱量，從而大幅度降低了單芯鋼絲鎧裝海底電力電纜導(dǎo)體的額定載流量。鎧裝有磁性鋼絲固有的較高的交變電磁能量損耗是交流單芯鋼絲鎧裝電力電纜的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要是提供一種機(jī)械強(qiáng)度好，耐腐蝕性能好，耐磨損性能好，磁導(dǎo)率低，渦流損耗小，適合應(yīng)用于高壓、超高壓交流輸電的無磁合金鋼絲鎧裝單芯海底電力電纜。解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的鍍鋅低碳鋼絲鎧裝單芯交流海底電力電纜的電磁能量損耗高，額定載流量低，耐腐蝕、耐磨損性能差的技術(shù)問題。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，所述的無磁合金鋼絲鎧裝海底電力電纜包括位于中心的阻水導(dǎo)體，導(dǎo)體外包裹有導(dǎo)體屏蔽層， 在導(dǎo)體屏蔽層外設(shè)有絕緣層，絕緣層外設(shè)有絕緣屏蔽層，絕緣屏蔽層設(shè)有阻水緩沖層，阻水緩沖層外設(shè)有金屬套屏蔽層，金屬套屏蔽層外為金屬套保護(hù)層，金屬套保護(hù)層外為鎧裝層， 鎧裝層外為外護(hù)層。所述的絕緣層是由交聯(lián)聚乙烯絕緣料構(gòu)成。所述的金屬套屏蔽層是由合金鉛套構(gòu)成。所述的金屬套保護(hù)層包括防腐蝕涂層，防腐涂層外包裹有半導(dǎo)電聚烯烴塑料護(hù)套，然后再由經(jīng)浙青浸漬的聚丙烯繩纏繞構(gòu)成。所述的鎧裝層采用奧氏體無磁合金鋼絲制成。外護(hù)層由經(jīng)浙青浸漬的聚丙烯繩纏繞構(gòu)成。在導(dǎo)體內(nèi)部，導(dǎo)體與導(dǎo)體屏蔽層間隙，絕緣屏蔽層與金屬合金鉛套間隙均設(shè)有有阻水結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型提供的無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，具有以下有益效果1.與普通低碳鋼絲鎧裝鋼絲的單芯海底電力電纜相比較，采用無磁合金鋼絲鎧裝的單芯海底電力電纜在交變磁場中的磁滯損耗和渦流損耗極小，從而降低了電纜的在交變磁場中的各項(xiàng)電磁能量損耗因數(shù)，因此采用無磁合金鋼絲鎧裝的單芯海底電力電纜，節(jié)能效果明顯。是典型的綠色節(jié)能輸電電纜。一般每回路三根單芯電纜每千米節(jié)能120 180kW。按每度電0. 5元核算，10千米海底電纜敷設(shè)長度，一年節(jié)電價(jià)值525. 6 788. 4萬兀。2.采用無磁合金鋼絲鎧裝的單芯海底電力電纜在交變磁場中的各項(xiàng)電磁能量損耗因數(shù)低，降低了電纜內(nèi)部鋼絲鎧裝層的發(fā)熱量，從而大幅度提高了電纜導(dǎo)體的額定載流量。長期的實(shí)驗(yàn)證明，電纜導(dǎo)電線芯的截面積相同，在同樣的敷設(shè)環(huán)境中，采用無磁材料鎧裝的交流單芯電力電纜與普通鍍鋅鋼絲鎧裝電力電纜相比較，電纜的額定載流量增加 30%—60%。3.采用無磁合金鋼絲做海底電力電纜鎧裝層，具有良好的機(jī)械性能和防腐蝕性能，具有特殊的抗沖擊和耐磨損性能。4.采用無磁合金鋼絲鎧裝的單芯海底電力電纜與非磁性銅合金絲和無磁合金不銹鋼絲鎧裝海底電力電纜相比較，成本較低，每生產(chǎn)1千米新型無磁合金鋼絲鎧裝海底電纜，節(jié)約材料費(fèi)用16 52萬元。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，一種無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，所述的無磁合金鋼絲鎧裝海底電力電纜包括位于中心的阻水導(dǎo)體1，導(dǎo)體1外包裹有導(dǎo)體屏蔽層 2，在導(dǎo)體屏蔽層2外設(shè)有絕緣層3，絕緣層3外設(shè)有絕緣屏蔽層4，絕緣屏蔽層4外設(shè)有阻水緩沖層5，阻水緩沖層5外設(shè)有金屬套屏蔽層6，金屬套屏蔽層6外為金屬套保護(hù)層7，金屬套保護(hù)層外為鎧裝層8，鎧裝層8外為外護(hù)層9。所述的絕緣層3是由交聯(lián)聚乙烯絕緣料構(gòu)成。交聯(lián)聚乙烯絕緣性好，與充油紙絕緣海底電纜相比較機(jī)械性能更好，提高了海底電力電纜使用的穩(wěn)定性。所述的金屬套屏蔽層6是由合金鉛套構(gòu)成。在絕緣線芯阻水緩沖層的外面為徑向密閉的金屬屏蔽層，海底電力電纜的金屬屏蔽層因?yàn)橛刑厥獾姆篮Ｋg要求，一般均采用擠包的合金鉛護(hù)套屏蔽結(jié)構(gòu)。所述的金屬套保護(hù)層7包括防腐蝕涂層，防腐涂層外包裹有半導(dǎo)電聚烯烴塑料護(hù)套，然后再由經(jīng)浙青浸漬的聚丙烯繩纏繞構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)增強(qiáng)保護(hù)電纜的合金鉛護(hù)套屏蔽層，同時(shí)又提高海底電力電纜的抗腐蝕性能。外護(hù)層9由經(jīng)浙青浸漬的聚丙烯繩纏繞構(gòu)成。鎧裝層8采用奧氏體無磁合金鋼絲制成。所述的單芯交流海底電力電纜鎧裝無磁合金鋼絲為奧氏體無磁合金鋼絲，其組分可根據(jù)客戶對(duì)海底電纜敷設(shè)使用環(huán)境、機(jī)械性能的不同要求，對(duì)無磁合金鋼絲的所含化學(xué)元素成分做適當(dāng)調(diào)整，其成分含量調(diào)整變化范圍包含，按重量百分比為碳的含量為含0.03% ；錳的含量為12% 14% ；硅的含量含1% ；鉻的含量為15.0% 18.0% ；銅的含量為2. 5% 4. 0% ；余量為鐵。作為優(yōu)選，所述的鎧裝層為奧氏體無磁合金鋼絲，其組分包含，按重量百分比為 碳的含量為0. 03%，錳的含量為13%，硅的含量為0.5%，鉻的含量為15%，銅的含量為 3%，余量為鐵。具有上述組分的奧氏體的無磁合金鋼絲，組織穩(wěn)定，力學(xué)性能優(yōu)良。通過試驗(yàn)可以得到無磁合金鋼絲如下表的相關(guān)參數(shù)
權(quán)利要求1.一種無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，其特征在于所述的無磁合金鋼絲鎧裝海底電力電纜包括位于中心的阻水導(dǎo)體(1)，導(dǎo)體(1)外包裹有導(dǎo)體屏蔽層(2)，在導(dǎo)體屏蔽層(2)外設(shè)有絕緣層(3)，絕緣層(3)外設(shè)有絕緣屏蔽層(4)，絕緣屏蔽層(4)外設(shè)有阻水緩沖層(5)，阻水緩沖層(5)外設(shè)有金屬套屏蔽層(6)，金屬套屏蔽層(6)外為金屬套保護(hù)層 (7)，金屬套保護(hù)層外為鎧裝層(8)，鎧裝層(8)外為外護(hù)層(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，其特征在于所述的絕緣層(3 )是由交聯(lián)聚乙烯絕緣料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，其特征在于所述的金屬套屏蔽層(6)是由合金鉛套構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，其特征在于所述的金屬套保護(hù)層(7)包括防腐蝕涂層，防腐涂層外包裹有半導(dǎo)電聚烯烴塑料護(hù)套。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，其特征在于外護(hù)層(9) 由經(jīng)浙青浸漬的聚丙烯繩纏繞構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，其特征在于鎧裝層(8) 采用奧氏體無磁合金鋼絲制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，其特征在于在導(dǎo)體(1)內(nèi)部，導(dǎo)體(1)與導(dǎo)體屏蔽層(2)間隙，絕緣屏蔽層(4)與金屬合金鉛套間隙均設(shè)有阻水結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種無磁合金絲鎧裝單芯海底電力電纜，所述的無磁合金鋼絲鎧裝海底電力電纜包括位于中心的導(dǎo)體，導(dǎo)體外包裹有導(dǎo)體屏蔽層，在導(dǎo)體屏蔽層外設(shè)有絕緣層，絕緣層外設(shè)有絕緣屏蔽層，絕緣屏蔽層設(shè)有阻水緩沖層，阻水緩沖層外設(shè)有金屬套屏蔽層，金屬套屏蔽層外為金屬套保護(hù)層，金屬套保護(hù)層外為鎧裝層，鎧裝層外為外護(hù)層。本實(shí)用新型采用無磁合金鋼絲鎧裝的單芯海底電力電纜在交變磁場中的磁滯損耗和渦流損耗極小，從而降低了電纜的在交變磁場中的各項(xiàng)電磁能量損耗因數(shù)，降低了電纜內(nèi)部鋼絲鎧裝層的發(fā)熱量，從而大幅度提高了電纜導(dǎo)體的額定載流量。
文檔編號(hào)H01B9/02GK202258529SQ201120373979
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者吳建寧, 吳弘, 戚景贊, 曾學(xué)忠, 鄭運(yùn)焱 申請(qǐng)人:宜昌聯(lián)邦電纜有限公司, 鄭運(yùn)焱