技术领域
[0001] 本
发明涉及一种电气装备仪表电缆及其制备工艺，尤其涉及一种海岛用综合电缆及其制造方法，属于电线电缆技术领域。
背景技术
[0002] 我国是一个海洋大国，拥有300多万平方公里的海域和18000公里长的海岸线，沿海分布有6000多个岛屿，在浅海大陆架蕴藏着丰富的海底油田和
天然气，沿海又是我国经济发达区，国内沿海岛屿发展急需用电，由于建设电站成本高、周期长，再加上
燃料供应困难等因素，故此，对中小型海岛的供电、通信(尤其是军用保密通信)都需要通过大长度光电综合电缆来解决，因此电缆是海岛的生命线。
[0003] 随着海洋资源的不断开发和利用，海岛的开发越来越受到国家和社会的重视，同时沿海人民为了改善环境，提高生产、
生活质量，对电
力、通讯的需求不断增强，为开发研究生产大长度高压海岛电力通讯综合缆提供了广阔的市场前景。特别是我国浅海不断发现新的油气田，海上石油平台通讯、供电需要大量电缆，海洋渔业的发展，目前仍需要进口海岛电力通讯复合缆。然而海岛的电力、通讯始终是制约海岛经济发展的
瓶颈。保证海岛供电安全，
信号传输的可靠性则势在必行。
[0004] 按照这些海岛独立
电网规模，可划分小型(数百千瓦)、中型(兆瓦级)与大型海岛电网。对于小型独立电网，由于使用的内燃发
电机惯性与备用容量均较小，因此限制了
可再生能源的接入，对储能设备的特性与容量也有较高要求；而对于中型独立微网，由于一般采用了多台内燃发电机，可借助旋转发电设备自身的惯性吸收部瞬时变动，有利于减少储能设备容量，增强对
风电和光电的接纳能力，提高整个海岛电网的经济性；对于大型海岛电网，其主要目标是检验兆瓦级风/光电接入后对原有海岛电网的影响，以及利用多种储能装置抑制
光伏发电波动性的可能性。
[0005] 沿海及海岛的自然环境与内陆不同，属于盐
碱地、潮湿度高。由于电缆基本都是敷设于地下，因此，在该区域内敷设电缆一定要考虑到电缆耐环境的适应能力。只有能够满足海岛自然条件要求的电缆，才能确保运行安全和正常的使用寿命。但是，
现有技术中未有相关技术的公开报导。
发明内容
[0006] 本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种海岛用综合电缆及其制备工艺，以期能够满足海岛自然条件要求，确保运行安全，并能维持在正常的使用寿命。
[0007] 本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
[0008] 本发明海岛用综合电缆的结构特点是：由两根同轴电缆、两组对绞线芯、三根电力电缆绝缘线芯以及防
水填充绳共同绞合构成缆芯；在所述缆芯的外部由内向外依次设置挤包形成的内护套层、由
铝合金丝疏绕而成的铠装层以及以聚乙烯为材质挤包形成的外护套层；
[0009] 所述同轴电缆是以同轴电缆
铜芯导体为中心并由内向外依次形成同轴电缆绝缘层、同轴电缆金属复合屏蔽层以及同轴电缆护套层；
[0010] 所述对绞线芯是在对绞线芯铜芯导体上包覆导体绝缘层构成单股绝缘线芯，两根单股绝缘线芯相互绞合形成对绞线对，由软
镀锡铜丝绞合形成
泄漏线，所述对绞线对和泄漏线共同绞合后在外层绕包形成铝箔聚酯复合带层；所述泄漏线与铝箔聚酯复合带层中的铝层紧密
接触；
[0011] 所述电力电缆绝缘线芯是在电力电缆
镀锡导体上包覆有导体外绝缘层。
[0012] 所述两组对绞芯线的绞合节径比不相同，两根同轴电缆和其中一组对绞芯线分处在三根电力电缆绝缘线芯的外侧间隙，另一组对绞芯线位于三根电力电缆绝缘线芯的中央。
[0013] 本发明海岛用综合电缆的结构特点也在于：
[0014] 所述同轴电缆中的同轴电缆铜芯导体是直径为1.0mm的单根裸铜丝；所述同轴电缆绝缘层为皮泡皮的三层结构，三层结构的中间泡层厚度为0.95mm，内皮层厚度为0.01mm，外皮层厚度为0.1mm，所述同轴电缆绝缘层的外径为3.20±0.05mm；所述同轴电缆金属复合屏蔽层是以直径为0.10～0.12mm的镀锡裸铜丝形成编织层，在编织层上搭盖绕包铝塑复合带，编织层的编织
密度为80～90％，铝塑复合带的重叠率为20～25％；所述同轴电缆护套层是以聚
氨酯弹性体为材质，同轴电缆护套层的厚度为0.6～0.75mm；所述同轴电缆的外径为4.2～4.8mm；
[0015] 所述电力电缆绝缘线芯中电力电缆镀锡导体为多根镀锡铜
丝束绞而成，电力电缆镀锡导体的截面为50～300mm2，镀锡铜丝的单根直径不大于2.50mm，绞合节径比为12～18；导体外绝缘层是以三元乙丙
橡胶基混合料为材质，导体外绝缘层的厚度为0.8～2.6mm。
[0016] 本发明海岛用综合电缆的结构特点也在于：所述对绞线芯中对绞线芯铜芯导体是以七根直径为0.2mm的镀锡铜丝按1+6的方式排列形成，所述导体绝缘层是以交联聚乙烯为材质，导体绝缘层的厚度为0.3mm，导体绝缘层的外径为1.2±0.05mm；所述泄漏线是由七根直径为0.2mm的镀锡铜丝束绞合而成；所述铝箔聚酯复合带层是以铝箔聚酯复合带搭盖绕包而形成，搭盖率为20％～25％。
[0017] 本发明海岛用综合电缆的结构特点也在于：
[0018] 所述内护套层是以三元乙丙橡皮挤包并硫化而成，厚度为0.8～1.5mm；
[0019] 所述铠装层是以
铝合金丝铠装为左向疏绕结构，铝合金丝之间的间距不大于2mm，所述铝合金丝的直径为0.8～2.0mm；
[0020] 所述外护套层是以黑色线性低密度聚乙烯为材质挤包而成，厚度为1.5～3.5mm。
[0021] 本发明海岛用综合电缆的结构特点也在于：所述三元乙丙橡胶基混合料的质量份组成为：
[0022]
[0023] 本发明海岛用综合电缆的制造方法的特点是包括如下步骤：
[0024] 第一步：分别制造同轴电缆、对绞线芯和电力电缆绝缘线芯；
[0025] 制备同轴电缆：以直径为1.0mm的单根裸铜丝为同轴电缆铜芯导体；在所述同轴电缆铜芯导体的外层按皮泡皮三层结构挤包形成同轴电缆绝缘层，使同轴电缆绝缘层的外径为3.20±0.05mm，皮泡皮三层结构的中间泡层是以物理发泡聚乙烯为材质，厚度为0.95mm，内皮层和外皮层都是以聚乙烯为材质，内皮层的厚度为0.01mm，外皮层的厚度为0.1mm；所述物理发泡聚乙烯为充氮气工艺，发泡度为65～75％；所述同轴电缆金属复合屏蔽层采用直径为0.10～0.12mm的镀锡裸铜丝形成编织层后再搭盖绕包铝塑复合带，编织层的编织密度为80～90％，铝塑复合带的重叠率为20～25％；所述同轴电缆护套层是以聚氨酯弹性体材质，同轴电缆护套层的厚度为0.60～0.75mm；所述同轴电缆的外径为4.2～4.8mm；
[0026] 制备对绞线芯：取七根直径为0.2mm的镀锡铜丝1+6的方式排列，导体绝缘层是以交联聚乙烯为材质，厚度为0.30mm，导体绝缘层的外径为1.20±0.05mm；所述泄漏线是由七根直径为0.20mm的镀锡铜丝束绞合而成，再以铝箔聚酯复合带搭盖绕包形成铝箔聚酯复合带，搭盖率为20％～25％；两组对绞线芯的绞合
节距为8～11，并且两组对绞线芯的绞合节距取为不同值；
[0027] 制备电力电缆绝缘线芯：电力电缆绝缘线芯的截面设置为50～300mm2，电力电缆绝缘线芯中电力电缆镀锡导体为多根镀锡铜丝束绞而成，其中，单根镀锡铜丝的直径不大于2.50mm，绞合节径比为12～18，导体外绝缘层是以三元乙丙橡胶基混合料为材质，导体外绝缘层的厚度为0.8～2.6mm；
[0028] 第二步：取两根同轴电缆、两组对绞线芯和三根电力电缆绝缘线芯以及防水填充绳共同绞合成缆芯，并且两根同轴电缆和其中一组对绞芯线分处在三根电力电缆绝缘线芯的外侧间隙，另一组对绞芯线位于三根电力电缆绝缘线芯的中央；
[0029] 第三步：在所述缆芯的外周以三元乙丙橡皮为材质挤包并硫化形成厚度为0.8～1.5mm的内护套层；
[0030] 第四步：在内护套层上，利用铝合金丝铠装为左向疏绕结构形成铠装层，铝合金丝之间的间距不大于2mm，所述铝合金丝的直径为0.8～2.0mm；
[0031] 第五步：在所述铠装层上，以黑色线性低密度聚乙烯为材质挤包形成厚度为1.5～3.5的外护套层。
[0032] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
[0033] 1、本发明海岛用综合电缆采用了动力线芯与通信、数据传输电缆集于一体，与分散型电缆相比，大大降低了产品的制造和敷设成本，同时也减少了对电缆的维护成本，经济效益明显；
[0034] 2、本发明充分考虑到了电缆运行环境的特殊性，因此在结构设计和材料选型上作了优化，不但能满足电缆的电气性能、机械性能，而且具有良好的防潮和耐
腐蚀等性能，适于在苛刻的海岛环境下电力、通讯接线的要求；
[0035] 3、本发明对绞线采用了镀锡铜丝编织和铝箔金属复合屏蔽，具有良好的柔软性能，双金属屏蔽，提高了电缆屏蔽效果和电气安全性能；
[0036] 4、本发明中的同轴电缆绝缘层采用皮泡皮发泡型聚乙烯材料，材料选择科学、合理，该类材料经发泡后，降低了绝缘层的电容、阻抗，提高了电缆的电气性能，发泡度控制在65％～75％，在确保电气性能的
基础上，控制了绝缘层的机械强度；内皮层确保了绝缘层与导体的紧密接合，防止水汽的进入；外皮层提高了绝缘的抗外机械性能，从而能确保同轴电缆的电气、机械性能，同时提高了电缆耐环境性能；
[0037] 5、本发明中的电缆的电力电缆导体采用了镀锡铜导体，有利于导体的电气
稳定性；绝缘层采用三元乙丙橡皮材质，防潮防水
耐腐蚀性能优异，也提高了电缆的柔韧性能；
[0038] 6、本发明中的铠装层采用了铝合金材质，不但提高了电缆的屏蔽性能，而且提高了电缆的抗机械压力和敷设的抗拉性能，大大减小了电缆的结构尺寸和重量，有利于电缆的轻型化。
附图说明
[0039] 图1为本发明电缆结构示意图；
[0040] 图2为本发明中同轴电缆结构示意图；
[0041] 图3为本发明中对绞线芯结构示意图；
[0042] 图4为本发明中电力电缆绝缘线芯结构示意图；
[0043] 图中标号：1同轴电缆，11同轴电缆铜芯导体，12同轴电缆绝缘层，13同轴电缆金属复合屏蔽层，14同轴电缆护套层，2对绞线芯，21对绞线芯铜芯导体，22导体绝缘层，23对绞线对，24铝箔聚酯复合带层，25泄漏线，3电力电缆绝缘线芯，31电力电缆镀锡导体，32导体外绝缘层，4防水填充绳，5内护套层，6铠装层，7外护套层。
具体实施方式
[0044] 参见图1，本
实施例中海岛用综合电缆的结构形式是：由两根同轴电缆1、两组对绞线芯2、三根电力电缆绝缘线芯3以及防水填充绳4共同绞合构成缆芯；在缆芯的外部由内向外依次设置挤包形成的内护套层5、由铝合金丝疏绕而成的铠装层6以及以聚乙烯为材质挤包形成的外护套层7。两组对绞芯线2的绞合节径比不相同，两根同轴电缆1和其中一组对绞芯线2分处在三根电力电缆绝缘线芯3的外侧间隙，另一组对绞芯线2位于三根电力电缆绝缘线芯3的中央。
[0045] 如图1和图2所示，同轴电缆1是以同轴电缆铜芯导体11为中心并由内向外依次形成同轴电缆绝缘层12、同轴电缆金属复合屏蔽层13以及同轴电缆护套层14。
[0046] 如图1和图3所示，对绞线芯2是在对绞线芯铜芯导体21上包覆导体绝缘层22构成单股绝缘线芯，两根单股绝缘线芯相互绞合形成对绞线对23，由软镀锡铜丝绞合形成泄漏线25，对绞线对23和泄漏线25共同绞合后在外层绕包形成铝箔聚酯复合带层24；泄漏线25与铝箔聚酯复合带层24中的铝层紧密接触。
[0047] 如图1和图4所示，电力电缆绝缘线芯3是在电力电缆镀锡导体31上包覆有导体外绝缘层32。
[0048] 具体实施中，同轴电缆1中的同轴电缆铜芯导体11是直径为1.0mm的单根裸铜丝；同轴电缆绝缘层12为皮泡皮的三层结构，三层结构的中间泡层厚度为0.95mm，内皮层厚度为0.01mm，外皮层厚度为0.1mm，同轴电缆绝缘层12的外径为3.20±0.05mm，采用皮泡皮发泡型聚乙烯，其材料选择科学、合理，经发泡降低了绝缘层的电容和阻抗，提高了电缆的电气性能，其发泡度控制在65％～75％，在确保电气性能的基础上，控制了绝缘层的机械强度；内皮层确保了绝缘层与导体的紧密接合，防止水汽的进入；外皮层提高了绝缘的抗外机械性能，从而能确保同轴电缆的电气、机械性能，同时提高了电缆耐环境性能；同轴电缆金属复合屏蔽层13是以直径为0.10～0.12mm的镀锡裸铜丝形成编织层，在编织层上搭盖绕包铝塑复合带，编织层的编织密度为80～90％，铝塑复合带的重叠率为20～25％；同轴电缆护套层14是以聚氨酯弹性体为材质，同轴电缆护套层14的厚度为0.6～0.75mm；同轴电缆1的外径为4.2～4.8mm。
[0049] 电力电缆绝缘线芯3中电力电缆镀锡导体31为多根镀锡铜丝束绞而成，电力电缆镀锡导体31的截面为50～300mm2，镀锡铜丝的单根直径不大于2.50mm，绞合节径比为12～18；导体外绝缘层32是以美国杜邦产的4770R牌号的三元乙丙橡胶基混合料为材质，导体外绝缘层32的厚度为0.8～2.6mm。电力电缆采用镀锡铜导体，有利于导体的电气稳定性。其导体外绝缘层32以三元乙丙橡胶基混合料为材质，防潮防水耐腐蚀性能优异，提高电缆的柔韧性能。
[0050] 对绞线芯2中对绞线芯铜芯导体21是以七根直径为0.2mm的镀锡铜丝按1+6的方式排列形成，导体绝缘层22是以交联聚乙烯为材质，导体绝缘层22的厚度为0.3mm，导体绝缘层22的外径为1.2±0.05mm；泄漏线25是由七根直径为0.2mm的镀锡铜丝束绞合而成；铝箔聚酯复合带层24是以铝箔聚酯复合带搭盖绕包而形成，搭盖率为20％～25％。
[0051] 内护套层5是以三元乙丙橡皮挤包并硫化而成，厚度为0.8～1.5mm。挤包工艺采用
挤压式，提高结构的密实性。
[0052] 铠装层6是以铝合金丝铠装为左向疏绕结构，铝合金丝之间的间距不大于2mm，铝合金丝的直径为0.8～2.0mm；铠装层6采用铝合金材质，可提高电缆的屏蔽性能，提高电缆的抗机械压力和敷设的抗拉性能，减小电缆的结构尺寸和重量，有利于电缆的轻型化。
[0053] 外护套层7是以黑色线性低密度聚乙烯为材质挤包而成，厚度为1.5～3.5mm。
[0054] 具体实施中，三元乙丙橡胶基混合料的质量份组成可以为：
[0055]
[0056] 本实施例中海岛用综合电缆的制造方法的特点是包括如下步骤：
[0057] 第一步：分别制造同轴电缆1、对绞线芯2和电力电缆绝缘线芯3；
[0058] 制备同轴电缆1：以直径为1.0mm的单根裸铜丝为同轴电缆铜芯导体11；在同轴电缆铜芯导体11的外层按皮泡皮三层结构挤包形成同轴电缆绝缘层12，使同轴电缆绝缘层12的外径为3.20±0.05mm，皮泡皮三层结构的中间泡层是以物理发泡聚乙烯为材质，厚度为0.95mm，内皮层和外皮层都是以聚乙烯为材质，内皮层的厚度为0.01mm，外皮层的厚度为
0.1mm；物理发泡聚乙烯为充氮气工艺，发泡度为65～75％；同轴电缆金属复合屏蔽层13采用直径为0.10～0.12mm的镀锡裸铜丝形成编织层后再搭盖绕包铝塑复合带，编织层的编织密度为80～90％，铝塑复合带的重叠率为20～25％；同轴电缆护套层14是以聚氨酯弹性体材质，同轴电缆护套层14的厚度为0.60～0.75mm；同轴电缆1的外径为4.2～4.8mm。
[0059] 制备对绞线芯2：取七根直径为0.2mm的镀锡铜丝1+6的方式排列，导体绝缘层22是以交联聚乙烯为材质，厚度为0.30mm，导体绝缘层22的外径为1.20±0.05mm；泄漏线25是由七根直径为0.20mm的镀锡铜丝束绞合而成，再以铝箔聚酯复合带搭盖绕包形成铝箔聚酯复合带24，搭盖率为20％～25％；两组对绞线芯2的绞合节距为8～11，并且两组对绞线芯2的绞合节距取为不同值。
[0060] 制备电力电缆绝缘线芯3：电力电缆绝缘线芯3的截面设置为50～300mm2，电力电缆绝缘线芯3中电力电缆镀锡导体31为多根镀锡铜丝束绞而成，其中，单根镀锡铜丝的直径不大于2.50mm，绞合节径比为12～18，导体外绝缘层32是以美国杜邦产的4770R牌号的三元乙丙橡胶基混合料为材质，导体外绝缘层32的厚度为0.8～2.6mm。
[0061] 第二步：取两根同轴电缆1、两组对绞线芯3和三根电力电缆绝缘线芯3以及防水填充绳4共同绞合成缆芯，并且两根同轴电缆1和其中一组对绞芯线2分处在三根电力电缆绝缘线芯3的外侧间隙，另一组对绞芯线2位于三根电力电缆绝缘线芯3的中央。
[0062] 第三步：在缆芯的外周以三元乙丙橡皮为材质挤包并硫化形成厚度为0.8～1.5mm的内护套层5。
[0063] 第四步：在内护套层5上，利用铝合金丝铠装为左向疏绕结构形成铠装层6，铝合金丝之间的间距不大于2mm，铝合金丝的直径为0.8～2.0mm。
[0064] 第五步：在铠装层6上，以黑色线性低密度聚乙烯为材质挤包形成厚度为1.5～3.5的外护套层7。
