水下敷设扁平电缆的防水结构设计需综合考虑径向阻水、纵向阻水、材料选择、结构优化及连接密封等多个方面,以下是具体的设计要点:
一、径向阻水设计
径向阻水主要防止水分从电缆外部垂直渗透到内部,关键措施包括:
防水隔离层:在导体绝缘层外面绕包防水隔离层,如铝聚乙烯复合带。其水密封性比单一聚乙烯高几百倍甚至几千倍,只要复合带的接缝处完全粘结密封,水分几乎无法透过。
金属护套:高压电缆常采用铅、铝、不锈钢等金属密封套作为径向阻水层,提供额外的机械保护和防腐蚀功能。
吸潮垫层:在防水隔离层外面添加吸潮垫层,如阻水包带,以吸收可能渗透的水分。
二、纵向阻水设计
纵向阻水主要防止水分沿电缆长度方向扩散,关键措施包括:
阻水型导体:在绞合紧压导体时添加阻水绳、阻水粉、阻水纱或绕包阻水带,阻断水分在导体间的扩散通道。
阻水型缆芯:在缆芯成缆工艺中,填充阻水纱、绳及绕包半导电阻水带或绝缘阻水带,进一步阻断水分在缆芯中的扩散。
阻水粉填充:纵向阻水用阻水粉填充效果较好,其吸水量为自身的几十倍乃至几千倍,吸水强度大、膨胀率高,吸水后可迅速膨胀形成凝胶状物质,阻塞渗水通道。
三、材料选择
绝缘材料:选用耐水性、耐腐蚀性和耐老化性良好的材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、橡胶等。
护套材料:采用高密度胶或其他防水、耐磨材料,提供良好的保护性能。对于深海或鲨鱼出没地区,可加聚乙烯护套以增强防护。
填充物:使用麻绳、纤维绳等增加电缆硬度和稳定性,防止电缆在制造、运输和使用过程中受到损坏或变形。
四、结构优化
多层结构:采用多层结构提高电缆整体的耐腐蚀性、绝缘性和坚固程度。例如,聚乙烯保护套、铜制和铝制的绝缘保护管以及由镀锌钢制成的外部导管等层层套管。
扁平结构:扁平电缆与常规圆形电缆相比更节省空间,易于弯曲和安装,适合水下敷设。
五、连接密封
接头设计:电缆接头需采用防水设计,如设置防水挡板、密封件等,防止水分从接头处渗入。
密封工艺:接头连接时需采用密封工艺,如焊接、压接等,确保连接处的密封性。
防水连接器:使用专门的防水连接器,确保电缆在连接状态下的防水性能。

