具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的一种光纤复合海底电缆，包括缆芯和依次包覆在缆芯外的包带层4、内衬层5、铠装层6和外护层7，所述缆芯包括多根绞合设置的电单元1、填充在任意相邻两个电单元1之间空隙的填充条2和穿设在所述填充条2内的光单元3；

参照图2所示，所述填充条2为扇形结构，所述填充条2包括扇形弧面21和对称设置在扇形弧面21两侧的两个扇形侧面22，所述扇形弧面21与电单元1依次拼接形成圆周面，保证了缆芯外部的圆整性，所述扇形侧面22与所述电单元1贴合匹配，保证了缆芯内的充实性，一方面，提高了缆芯的圆整度，便于后续工艺的包带、铠装和护套，防止出现鼓包或塌陷的情况，另一方面也提高了缆芯自身的填充度，防止长期在海底环境下使用，造成缆芯变形的情况；在所述扇形弧面21侧壁上还开设有凹槽23，所述光单元3嵌设在所述凹槽23中，一方面将光单元3通过填充条2与电单元1隔离，防止电磁干扰，另一方面通过填充条2能够对光单元3起到一定的保护效果，在海底电缆的生产及敷设过程中，保证光单元3完全不受力；同时，在填充条2内还开设有镂空通孔24，进一步减轻光缆的总体质量。

参照图3所示，所述电单元1包括由内向外依次设置的阻水导体11、导体屏蔽层12、绝缘层13、绝缘屏蔽层14、阻水缓冲层15、金属屏蔽层16、半导电阻水层17、铝塑护套层18，海底敷设的电缆，有两项指标至关重要：阻水性能和屏蔽性能，本实施例的电单元1，本身采用阻水导体11制成、自身就具备径向阻水功能，同时，采用阻水缓冲层15、半导电阻水层17分层包覆起到了双重径向阻水的作用，满足海上风电500米水深要求；采用导体屏蔽层12、绝缘层13、绝缘屏蔽层14、金属屏蔽层16四层屏蔽绝缘，保证其屏蔽性能。

具体地，所述阻水导体11由铜、铝、铝合金中的任意一种材料复合阻水材料紧压制成，形成紧压圆形结构，通过多根单线绞合紧压，其规格更大、覆盖范围更广、紧压系数更高；具体地，其最大绞合单丝截面积达20mm²，紧压后最大截面积达1600mm²，紧压系数最高达92％。

具体地，所述导体屏蔽层12、绝缘层13、绝缘屏蔽层14共同挤塑包覆在所述阻水导体11外周，所述导体屏蔽层12、绝缘层13、绝缘屏蔽层14与阻水导体11同心设置，所述导体屏蔽层12、绝缘层13、绝缘屏蔽层14的最大偏心度不大于5％，其最高耐电压96kV。

具体地，所述铝塑护套层18由覆半导电膜铝带及半导电聚乙烯构成，没有使用传统的铅护套，减小海底电缆的重量及成本，同时减小对环境的污染；并且，本实施例中，所述填充条2也为半导体材质，铝塑护套层18中的覆半导体膜铝带为单面，其与金属屏蔽层16、填充条2、铠装层6短接线连接，使其形成等电位，金属屏蔽层16、铝塑护套层18、填充条2和铠装层6之间形成等电位，可以减少传输过程中热阻的损耗，即减小线路损耗，可有效缓解全球能源危机；另外，还可消除感应电势，降低因感应电势叠加对设备和人的危害。

具体地，所述光单元3包括松套管，所述松套管内设置有光纤和填充在光纤之间的阻水纤膏，所述光纤根据实际需求可以设置为散状光纤、带状光纤、束状光纤等不同结构形式，填充阻水纤膏进一步提高光单元3内部的阻水性能。

本实施例中，所述铠装层6包括镀锌钢丝和PE条，所述镀锌钢丝和PE条的截面形状大小相同，所述镀锌钢丝和PE条交错间隔螺旋绕包在内衬层5的外周，用PE条替代镀锌钢丝，在满足总体强度和敷设张力要求的情况下，进一步降低生产成本及光缆的整体质量，能够降低风电企业初级建设成本及之后的运维成本。

参照图4所示，本发明还公开了一种光纤复合海底电缆的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备电单元1：包括制备阻水导体11，在阻水导体11外采用三层共挤技术制备导体屏蔽层12、绝缘层13和绝缘屏蔽层14，消除应力后，再依次绕包阻水缓冲层15、金属屏蔽层16和半导电阻水层17，最后挤塑形成铝塑护套层18，得到电单元1；

S2、制备扇形填充条2：扇形填充条2包括扇形弧面21、对称设置在扇形弧面21两侧的两个扇形侧面22、用于嵌设光单元3的凹槽23以及镂空通孔24；

S3、制备缆芯：将经过步骤S1制备形成的多根电单元1绞合在一起，任意相邻两根电单元1截面两两相切式接触，同时绞入由步骤S2制备形成的扇形的填充条2，扇形弧面21与电单元1依次拼接形成圆周面，扇形侧面22与电单元1贴合匹配；

S4、填充光单元3：制备光单元3结构，将光单元3结构填充在扇形填充条2内的凹槽23中；

S5、成缆：在缆芯外周依次绕包包带层4、内衬层5、铠装层6和外护层7，得到海底光缆，其中，铠装层6由镀锌钢丝和PE条交错间隔螺旋绕包在内衬层5的外周。

具体地，步骤S1中阻水导体11的制备方法为：先用巨拉机拉丝并进行退火处理，得到单丝，然后将所得单丝穿入盘绞线机并置入圆形纳米模具内，再向其中加入阻水胶，使阻水胶完整填充至导体缝隙，经绞合制得紧压圆形阻水导体11；

采用上述方法制备的阻水导体11，规格更大大、覆盖面积更广、压紧系数更高，具体地，其最大绞合单丝截面积达20mm²，最大截面积达1600mm²，紧压系数达92％。

具体地，采用三层共挤技术制备导体屏蔽层12、绝缘层13和绝缘屏蔽层14的方法为：采用悬链式交联生产线，通过三个挤出机分别挤出导体屏蔽层12、绝缘层13和绝缘屏蔽层14，然后再将导体屏蔽层12、绝缘层13和绝缘屏蔽层14通过锥形机头挤出得到导体屏蔽层12、绝缘层13和绝缘屏蔽层14的三层共挤结构；

采用上述方法和设备完成三层共挤，保证了绝缘层13的偏心度及绝缘的纯净度，具体地，所得绝缘层13的最高电压达72.5kV，其最大偏心度不大于5％。

具体地，采用封闭式托盘消除应力；采用绕包机先后绕包阻水缓冲层15、金属屏蔽层16、半导电阻水层17，最后通过挤塑机挤压包覆铝塑护套层18，得到所述电单元1。

具体地，采用挤塑机配合异形注塑机头，挤压制成扇形的填充条2。

具体地，采用立式成缆设备将三根所述电单元1绞合在一起，使电单元1截面两两相切式接触，同时绞入扇形的填充条2使缆芯圆整；

具体地，在填充条2的凹槽23中填充光单元3，然后绕包内衬层5、必要时可绕包黄铜带作为包带层4，,保证电缆不被海洋生物啃食；同时采用铠装设备螺旋缠绕镀锌钢丝和PE条形成铠装层6，最后绕包外护层7，得到所述海底电缆。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。