一种不同铠装结构的海缆接头及其在线过渡工艺

摘要

一种不同铠装结构的海缆接头及其在线过渡工艺。本发明公开了一种海缆的缆型过渡接头及其在线过渡工艺，所述海缆接头自内向外依次包括缆芯、沥青涂层、缆型过渡端、胶带以及最外包覆层；所述缆芯贯穿整个海缆，沥青涂层涂覆在缆型过渡端接头处的缆芯上；缆型过渡端包括A缆型过渡端和B缆型过渡端，且A、B缆型过渡端连接处的钢丝端头上还套置有连接管。本发明以一整根缆芯的生产方式在线完成不同缆型的过渡连接，工艺简便，生产效率高，所生产的过渡海缆，其缆芯无接头，降低了故障率，提高了海缆的可靠性；其接头处采用钢丝焊接的方式，连接牢固，且不扩大接头处的尺寸，便于海缆的使用与安装，降低了安装成本及难度，同时也降低了对海洋能源开发、沿海和岛屿居民生活和国家安全的影响。

说明书

技术领域

本发明涉及铠装电缆技术领域，特别是涉及海底电缆、海底光缆、动态缆、脐带缆等不同铠装结构的海缆接头及其在线过渡工艺。

背景技术

目前常见的海缆包括海底电缆、海底光缆、动态缆和脐带缆，其应用水深从浅海直至深海，如海底光缆目前最大应用水深为8000米。在不同的水深和环境下，对海缆的拉力、弯曲等机械性能的要求均不相同，因此海缆的铠装层数和钢丝根数均存在不同。由于同一种海缆的应用水深常在浅海和深海间反复交错，因此，同一种海缆通常存在不同的铠装结构区，而不同的铠装结构区以接头的形式连接。

现有技术采用硬连接的方式将两根海缆进行连接，一种是将原本一整根的海缆截断，分成至少两段，先将里面的缆芯（含电单元、光单元、其它管材等）接续，再固定钢丝；另一种是采用接头盒的方式连接。上述两种连接方式存在如下缺点：1.前者的海缆不是一整根，缆芯有多个接头，接头的性能仅为本体性能的80%，运行风险极高，业内称多个接头多个故障点，接头处极易发生故障；2.后者的外径极大，是海缆本体外径的5倍以上，且长度长、体积大、重量极重、弯曲半径大，另外，还需配置专门的设备、工具、人员，装配复杂、时间长、费用高，在输缆和导缆过程中需要专门的起吊装置、配置大量的人员、难操作。因此在输缆、敷设过程中极易出现故障，而且维修困难、复杂、费用极高。

因此需要开发一种海缆在线过渡工艺，避免由于接头带来的风险，降低对海洋能源开发、沿海和岛屿居民生产及国家安全的影响。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种不同铠装结构的海缆接头及其在线过渡工艺，能够解决现有海缆连接方式存在的不足之处。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种海缆的缆型过渡接头，自内向外依次包括缆芯、沥青涂层、缆型过渡端、胶带以及最外包覆层；所述缆芯贯穿整个海缆，所述沥青涂层涂覆在所述缆型过渡端接头处的缆芯上；所述缆型过渡端包括A缆型过渡端和B缆型过渡端，且A缆型过渡端和B缆型过渡端的连接处的钢丝端头上还套置有连接管。

在本发明一个较佳实施例中，所述最外包覆层为沥青涂层及包覆在沥青涂层外面的PP绳或PE护套。

在本发明一个较佳实施例中，所述A缆型为无铠装海缆，B缆型铠装海缆，且铠装层数大于1层。

在本发明一个较佳实施例中，所述A缆型和B缆型均为铠装海缆，且B缆型的铠装层数比A缆型的铠装层数多至少一层。

在本发明一个较佳实施例中，所述连接管为热缩管或套管。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种海缆的缆型过渡接头的在线过渡工艺，包括如下步骤：

（1）在线生产整根缆芯，并对生产的缆芯进行B缆型铠装；

（2）在模口处剪断B缆型的一根钢丝，并打磨钢丝的模口端；

（3）在剪断的钢丝的模口端套上所述连接管，并用热风枪将其吹塑平整，使其紧密的包裹住钢丝；

（4）在所述缆芯上涂覆一层沥青，然后在其上先后反方向缠绕步骤（3）中包裹后的钢丝及胶带；

（5）将步骤（4）中缠绕得到的海缆接头通过模口进行合模，然后再在其表面包裹上最外包覆层；

（6）重复步骤（2）至（5），逐个过渡处理B缆型的铠装钢丝，并使每个钢丝的过渡处理间距大于1个铠装节距；

（7）待所有钢丝过渡完成后，完成A缆型的生产，得到所述海缆的缆型过渡接头。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种海缆的缆型过渡接头的在线过渡工艺，包括如下步骤：

（1）在线生产整根缆芯，并对生产的缆芯进行B缆型铠装；

（2）在模口处剪断B缆型的一根钢丝，并打磨钢丝的模口端；

（3）在钢丝摇篮架上放置N盘A缆型的钢丝，并打磨N根A缆型钢丝的端头；

（4）步骤（2）中打磨后的将1根B缆型钢丝端头与步骤（3）中打磨后的N根A缆型钢丝端头焊接在一起，再用套管包裹着焊接头；

（5）在所述缆芯上涂覆一层沥青，然后在其上先后反方向缠绕步骤（4）中包裹后的焊接钢丝及胶带；

（6）将步骤（5）中得到的海缆接头通过模口进行合模，然后在其表面包裹上最外包覆层；

（7）根据A缆型和B缆型钢丝数量的差异，逐个处理B缆型的铠装钢丝与A缆型的钢丝焊接比例；

（8）待所有钢丝过渡完成后，完成A缆型的生产，得到所述海缆的缆型过渡接头。

在本发明一个较佳实施例中，所述N值为1，所述B缆型的钢丝端头被打磨成圆锥形，且圆锥的长度大于5mm，圆锥断面的直径为A缆型钢丝直径的95～100%。

在本发明一个较佳实施例中，所述N值≥2，所述A缆型的钢丝端头被打磨成圆锥形，且圆锥的长度大于5mm，圆锥断面的直径为1/N*B缆型钢丝的截面积。

在本发明一个较佳实施例中，所述在线过渡生产线的线速度≤3m/min。

本发明的有益效果是：本发明一种不同铠装结构的海缆接头的在线过渡工艺，以一整根缆芯的生产方式在线完成不同缆型的过渡连接，工艺简便，生产效率高，所生产的过渡海缆，其缆芯无接头，降低了故障率，提高了海缆的可靠性；其接头处采用钢丝焊接的方式，连接牢固，且不扩大接头处的尺寸，便于海缆的使用与安装，降低了安装成本及难度，同时也降低了对海洋能源开发、沿海和岛屿居民生活和国家安全的影响。

附图说明

图1是本发明一种海缆的缆型过渡接头实施例1的结构示意图；

图2是本发明一种海缆的缆型过渡接头实施例2的结构示意图；

图3是所示不同类型海缆的截面结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1.缆芯，2.沥青涂层，3.胶带，4.连接管，5.PP绳或PE护套，6.B缆型钢丝，7.A缆型钢丝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

实施例1

本发明揭示了一种海缆的缆型过渡接头，自内向外依次包括缆芯1、沥青涂层2、缆型过渡端、胶带3以及最外包覆层；所述缆芯1为一整根，外径相同，贯穿整个海缆，所述沥青涂层2涂覆在所述缆型过渡端接头处的缆芯上；所述缆型过渡端包括A缆型的过渡端和B缆型的过渡端，且A缆型为无铠装海缆，B缆型为铠装层数大于1层的铠装海缆，在B缆型过渡端与A缆型过渡端连接处的钢丝端头上还套置有连接管4，即热缩管；所述最外包覆层为沥青涂层及包覆在沥青涂层外面的PP绳或PE护套5。

上述海缆的缆型过渡接头的在线过渡工艺，包括如下步骤：

（1）在线生产外径相同的整根缆芯，并对生产的缆芯进行B缆型铠装；

（2）铠装生产完成B缆型后，在模口处剪断B缆型的一根钢丝6，将剪断的钢丝6靠近模口处的一端打磨至光滑平整，以防刺伤或刮破缆芯，并将剪断的钢丝6的另一端（靠近绞笼重新收到钢丝放线盘内；

（3）在剪断的钢丝6的模口端断面处套上热缩管4，并用热风枪将其吹塑平整，使其紧密的包裹住钢丝；

（4）在缆芯1上涂覆一层沥青涂层2，然后再在缆芯上螺旋缠绕包裹上热缩管的剪断钢丝6，再在钢丝6外反方向缠绕一层胶带3，该胶带为3M强力胶带，让剪断的钢丝6紧密缠绕在缆芯1上；

（5）将步骤（4）中缠绕得到的海缆接头平稳地通过模口进行合模，然后再在其表面涂覆沥青、绕包PP绳或PE护套5；

（6）重复步骤（2）至（5），逐个过渡处理B缆型的铠装钢丝，并使每个钢丝的过渡处理间距大于1个铠装节距，即≥50mm；

（7）待所有钢丝过渡完成后，完成A缆型的生产，对于需要挤出护套的海缆，再到挤塑生产线上完成护套挤出。

上述海缆的缆型过渡接头的在线过渡工艺中，要求慢速开机，且整条生产线的生产速度，即线速度≤3m/min。

实施例2

本发明揭示了一种海缆的缆型过渡接头，自内向外依次包括缆芯1、沥青涂层2、缆型过渡端、胶带3以及最外包覆层；所述缆芯1为一整根，外径相同，贯穿整个海缆，所述沥青涂层2涂覆在所述缆型过渡端接头处的缆芯上；所述缆型过渡端包括A缆型的过渡端和B缆型的过渡端，且A缆型和B缆型均为铠装海缆，铠装层数大于1层，A缆型和B缆型的钢丝根数和直径不同，在B缆型过渡端与A缆型过渡端连接处的钢丝焊接接头上还套置有连接管4，即高强度套管；所述最外包覆层为沥青涂层及包覆在沥青涂层外面的PP绳或PE护套5。

上述海缆的缆型过渡接头的在线过渡工艺，包括如下步骤：

（1）在线生产外径相同的整根缆芯，并对生产的缆芯进行B缆型铠装；

（2）铠装生产完成B缆型后，在模口处剪断B缆型的一根钢丝6，并用锉刀和磨光机将剪断的钢丝6靠近模口处的端头打磨成圆锥形，使圆锥的长度大于5mm，直径为A缆型铠装钢丝7直径的100～95%，同时断面打磨平整，以便于钢丝焊接和防刺伤或刮破缆芯，将剪断的钢丝6的另一端（靠近绞笼重新收到钢丝放线盘内；

（3）在钢丝摇篮架上放置1盘A缆型的钢丝7，并将钢丝7通过导轮、分线板拉至钢丝6端头一侧，将钢丝7打磨光滑平整，防止刺伤或刮破缆芯；

（4）用焊接机将1根钢丝6和1根钢丝7焊接在一起，焊接后用专用的测试装置测量焊接质量，确定合格后，再将高强度套管4移至钢丝焊接处，然后用液压装置将高强度套管紧密包裹住接头，每根钢丝的接触长度大于等于5mm；

（5）在缆芯1上涂覆一层沥青涂层2，然后再在缆芯上螺旋缠绕包裹上焊接好的钢丝，再在焊接钢丝外反方向缠绕一层胶带3，该胶带为3M强力胶带；

（6）将步骤（5）中缠绕得到的海缆接头平稳地通过模口进行合模，然后再在其表面涂覆沥青、绕包PP绳或PE护套5；

（7）重复步骤（2）至（6），逐个过渡处理B缆型和A缆型的铠装钢丝，并使每个钢丝的接触长度≥5mm；

（8）待所有钢丝过渡完成后，完成A缆型的生产，对于需要挤出护套的海缆，再到挤塑生产线上完成护套挤出。

上述海缆的缆型过渡接头的在线过渡工艺中，要求慢速开机，且整条生产线的生产速度，即线速度≤3m/min。

实施例3

本发明揭示了一种海缆的缆型过渡接头，自内向外依次包括缆芯1、沥青涂层2、缆型过渡端、胶带3以及最外包覆层；所述缆芯1为一整根，外径相同，贯穿整个海缆，所述沥青涂层2涂覆在所述缆型过渡端接头处的缆芯上；所述缆型过渡端包括A缆型的过渡端和B缆型的过渡端，且A缆型和B缆型均为铠装海缆，A缆型和B缆型的钢丝根数不同，B缆型钢丝的层数大于A缆型钢丝层数至少1层，A缆型和B缆型层数相同部分的钢丝直径和根数相同，在B缆型过渡端与A缆型过渡端连接处的钢丝焊接接头上还套置有连接管4，即高强度套管；所述最外包覆层为沥青涂层及包覆在沥青涂层外面的PP绳或PE护套5。

上述海缆的缆型过渡接头的在线过渡工艺，包括如下步骤：

（1）在线生产外径相同的整根缆芯，并对生产的缆芯进行B缆型铠装；

（2）铠装生产完成B缆型后，在模口处剪断B缆型的一根钢丝6，并将剪断的钢丝6靠近模口处的端头打磨成光滑平整，防止防刺伤或刮破缆芯，将剪断的钢丝6的另一端（靠近绞笼处）重新收到钢丝放线盘内；

（3）在钢丝摇篮架上放置2盘A缆型的钢丝7，并将两根钢丝7分别通过导轮、分线板拉至钢丝6端头一侧，用锉刀和磨光机将两根钢丝7的端头打磨成圆锥形，要求圆锥的长度大于5mm，圆锥棉的直径为钢丝6直径的50～45%，同时将断面打磨光滑平整，防止刺伤或刮破缆芯；

（4）用焊接机将1根钢丝6和2根钢丝7焊接在一起，焊接后用专用的测试装置测量焊接质量，确定合格后，再将高强度套管4移至钢丝焊接处，然后用液压装置将高强度套管紧密包裹住接头，每根钢丝的接触长度大于等于5mm；

（5）在缆芯1上涂覆一层沥青涂层2，然后再在缆芯上螺旋缠绕包裹上焊接好的钢丝，再在焊接钢丝外反方向缠绕一层胶带3，该胶带为3M强力胶带；

（6）将步骤（5）中缠绕得到的海缆接头平稳地通过模口进行合模，然后再在其表面涂覆沥青、绕包PP绳或PE护套5；

（7）重复步骤（2）至（6），逐个过渡处理B缆型和A缆型的铠装钢丝，并使每个钢丝的接触长度≥5mm；

（8）待所有钢丝过渡完成后，完成A缆型的生产，对于需要挤出护套的海缆，再到挤塑生产线上完成护套挤出。

上述海缆的缆型过渡接头的在线过渡工艺中，要求慢速开机，且整条生产线的生产速度，即线速度≤3m/min。

实施例4

与实施例3的区别在于，N值≥3，所述A缆型的钢丝端头被打磨成圆锥形，且圆锥的长度大于5mm，圆锥断面的直径为1/N*B缆型钢丝的截面积。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。