本公開涉及用于接合電纜、特別是海底電纜的護(hù)甲的方法和組件。本公開還涉及接合系統(tǒng)，其包括應(yīng)用于兩根接合后的電纜上的上述護(hù)甲接合組件。

背景技術(shù)：

1、通常，海底電纜包括至少一個(gè)線纜芯，所述線纜芯通常由絕緣系統(tǒng)覆蓋的導(dǎo)電金屬導(dǎo)體形成。所述絕緣系統(tǒng)順次地包括內(nèi)半導(dǎo)電層、中間絕緣層和外半導(dǎo)電層。

2、所述絕緣系統(tǒng)可以由擠出聚合物材料或油浸紙或紙聚丙烯層疊體制成。

3、海底電纜芯應(yīng)防止可以導(dǎo)致電擊穿的濕氣或水滲透。為此目的，海底電纜通常包括包圍電纜的每個(gè)線纜芯的金屬屏障，以便在線纜安裝和操作期間阻擋水滲透。因此，金屬屏障通常包圍絕緣系統(tǒng)并且可以由鋁、鉛或銅制成。

4、金屬屏障可以通過擠出制成，尤其是在鉛屏障的情況下，或者呈具有焊接邊緣或重疊膠合邊緣的縱向折疊護(hù)套的形式。

5、此外，金屬屏障被聚合物的、可選的半導(dǎo)電的保護(hù)護(hù)套覆蓋，例如聚乙烯護(hù)套。

6、旨在用于非常高深度的海底電纜還包括一層或多層螺旋纏繞在線纜芯周圍的護(hù)甲線，以提供合適的抗拉能力，尤其是當(dāng)線纜的長度懸掛在船上時(shí)的線纜部署期間。

7、例如，護(hù)甲線可以由金屬(通常是鋼)或抗拉聚合物制成。

8、然后，最外護(hù)甲層可以被服務(wù)層包圍，以避免磨損。例如，服務(wù)層可以由瀝青聚丙烯紗線制成。

9、海底線纜通常接合在一起，以形成延伸數(shù)公里的單根線纜線路或修復(fù)損壞的線纜。

10、在接合操作期間，在待接合的線纜的端部，將包圍導(dǎo)體的所有層都切割并移除，從而留下露出的導(dǎo)體端部。根據(jù)已知的程序在兩個(gè)相應(yīng)的露出導(dǎo)體之間執(zhí)行接合，例如通過使用套圈(ferrule)或加強(qiáng)的mig焊接或其它類似的方法，包括在兩側(cè)進(jìn)行套圈和焊接，并最終進(jìn)行機(jī)械連接。然后，根據(jù)已知程序恢復(fù)絕緣系統(tǒng)、金屬屏障和保護(hù)護(hù)套。

11、接合兩根海底電纜還意味著將相應(yīng)的護(hù)甲層彼此聯(lián)接。

12、這樣的聯(lián)接可以根據(jù)已知程序通過焊接操作來制成。

13、特別地，護(hù)甲線以復(fù)制其原始鋪設(shè)長度并盡可能地平衡其長度的方式適當(dāng)?shù)嘏渲迷诰€纜上，然后一根線纜的每根護(hù)甲線接合到另一根線纜的護(hù)甲線。在金屬線的情況下，通過焊接實(shí)施接合。在聚合物線的情況下，可以通過樹脂和適當(dāng)重疊的組合或其它機(jī)械工具實(shí)施接合。明顯的是，在這兩種情況下，線接合操作都是耗時(shí)的，但它也占用了很大的空間，通常長度從金屬線的幾米(例如五米)到聚合物線的幾十米。因此，在船上需要具有甚至更大的空間，以能夠正確操作。

14、可替代地，可以使用護(hù)甲接合組件，這是接合后的線纜的護(hù)甲層所固定的配件。

15、特別地，護(hù)甲接合組件應(yīng)確保護(hù)甲層具有相同的抗拉能力，并應(yīng)維持護(hù)甲線對張力施加的快速反應(yīng)，以盡量減少任何向線纜接合中的導(dǎo)體傳遞過大應(yīng)力。

16、為此目的，已知的護(hù)甲接合組件提供了預(yù)張緊工具，但問題仍然是以安全有效的方式為護(hù)甲層的所有線實(shí)現(xiàn)合適的預(yù)張緊。

17、焊接使用和護(hù)甲接合的種類的選擇取決于待接合的護(hù)甲的特征。

18、例如，當(dāng)使用含碳量高的鋼制成的護(hù)甲線時(shí)，當(dāng)這種護(hù)甲線已經(jīng)以它們的最終位置定位在線纜上時(shí)，適用在這種護(hù)甲線上的電弧焊可能會(huì)確定位于焊縫和熱影響附近的區(qū)域的脆化。當(dāng)護(hù)甲由于線纜的拉扯和彎曲所產(chǎn)生的力而受到應(yīng)力時(shí)，這是非常危險(xiǎn)的。在這種情況下，可以方便地使用護(hù)甲接合組件而不是電弧焊。

19、當(dāng)要求接合金屬護(hù)甲和合成護(hù)甲時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)類似的問題。

20、jp5875187涉及在具有鐵線護(hù)甲的線纜(諸如海底線纜)的連接部分中使用的護(hù)甲鐵線連接配件以及使用所述配件連接護(hù)甲鐵線的方法。

21、用于連接護(hù)甲鐵線的方法包括：

22、-通過焊接將一根線纜的護(hù)甲線固定到第一鐵線固定配件的固定部，

23、-將另一根線纜的護(hù)甲鐵線固定到第二鐵線固定配件的固定部，

24、-擰緊構(gòu)件在彼此靠近的方向上擰緊第一鐵線固定配件和第二鐵線固定配件的法蘭片，連接第一鐵線固定配件和第二鐵線固定配件，并對兩根線纜的護(hù)甲鐵線施加張力。

25、jp2014087201和kr20110100356說明了用于兩根電纜的護(hù)甲鐵線或鋼線的接合的其它示例。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、申請人面臨的問題是提供用于接合電纜的護(hù)甲的組件，所述組件能夠允許護(hù)甲線的簡單、有序和快速定位，并且能夠在接合后的線纜被拉伸時(shí)立即承受高拉伸應(yīng)力，確保導(dǎo)體之間的接合承受最小部分的拉伸應(yīng)力。

2、鑒于上述問題，申請人已經(jīng)考慮了提供護(hù)甲接合組件，所述護(hù)甲接合組件具有配置在線纜周圍的接合區(qū)域處的兩個(gè)分選器，其中每個(gè)分選器均包括相應(yīng)的一系列的座，所述座旨在用于接收待接合的電纜的護(hù)甲線。特別地，一系列的座朝向一根電纜打開，另一系列的座朝向另一根電纜打開。

3、另外，申請人考慮將兩個(gè)分選器的一系列座配置成彼此間隔開距離，該距離在護(hù)甲線配置到相應(yīng)的座中之后可以以確定的方式減小，以對護(hù)甲線提供一定的預(yù)張緊。然后，申請人考慮利用其內(nèi)已經(jīng)配置了線的外殼圍合分選器，所述外殼中插入了樹脂，以將線固定到相應(yīng)的座中。

4、鑒于上述技巧，申請人體驗(yàn)到，可以以一定和重復(fù)的方式設(shè)定線的預(yù)張緊，確保護(hù)甲的性能接近設(shè)計(jì)規(guī)范，而不依賴于實(shí)現(xiàn)接合的操作人員的技能。另外，即使在非金屬護(hù)甲線或兩種不同類型和材料的護(hù)甲的情況下，也可以以非常簡單和可靠的方式完成接合。

5、因此，根據(jù)第一方面，本公開涉及一種用于電纜的護(hù)甲接合組件，其包括：

6、-兩個(gè)管，其適于裝配在所述電纜上，每個(gè)管均設(shè)置有相應(yīng)的法蘭；

7、-多個(gè)環(huán)形墊片，其旨在彼此連續(xù)地定位在兩個(gè)所述法蘭之間；

8、-兩個(gè)分選器，其分別定位于兩個(gè)所述法蘭的側(cè)面，每個(gè)分選器均包括至少一個(gè)環(huán)形元件，所述至少一個(gè)環(huán)形元件適于配置相應(yīng)的電纜的相應(yīng)的護(hù)甲線；

9、-兩個(gè)錐形外殼，其均適于定位在相應(yīng)的電纜周圍，并且聯(lián)接到相應(yīng)的法蘭，以制成圍合相應(yīng)的分選器的封閉外殼，每個(gè)錐形外殼均設(shè)置有用于插入樹脂的裝載孔。

10、在一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)管中的每一者和相應(yīng)的法蘭均以有法蘭的管的形式形成單個(gè)主體。在可替代的實(shí)施方式中，兩個(gè)管中的每一者和相應(yīng)的法蘭均是彼此操作地連接的元件。

11、在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)分選器均包括一個(gè)環(huán)形元件，所述環(huán)形元件用于支撐相關(guān)的線纜的一個(gè)護(hù)甲層。在該實(shí)施方式中，每個(gè)環(huán)形元件均具有一系列例如設(shè)置于其徑向外表面并且旨在分別接收一根護(hù)甲線的座。每個(gè)環(huán)形元件均設(shè)置在相應(yīng)的法蘭的側(cè)面。

12、在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)每根線纜均具有兩個(gè)護(hù)甲層、即內(nèi)護(hù)甲層和外護(hù)甲層時(shí)，每個(gè)分選器均包括兩個(gè)環(huán)形元件，所述環(huán)形元件定位在相應(yīng)的法蘭的側(cè)面并在徑向方向上彼此疊加，徑向內(nèi)環(huán)形元件旨在在其系列座中接收相應(yīng)的電纜的內(nèi)護(hù)甲層的相應(yīng)的護(hù)甲線，徑向外環(huán)形元件旨在在其系列座中接收相應(yīng)的電纜的外護(hù)甲層的相應(yīng)的護(hù)甲線。

13、在這樣的實(shí)施方式中，環(huán)形元件的系列座可以以雕刻在環(huán)形元件的徑向外表面上的多個(gè)凹槽的形式制成，每個(gè)凹槽均具有容納相應(yīng)的護(hù)甲線的寬度。

14、這樣，護(hù)甲線的定位就非?？焖俸秃唵巍?/p>

15、在這樣的實(shí)施方式中，每個(gè)分選器均可以包括一個(gè)或多個(gè)緊固元件，例如彈性環(huán)，所述緊固元件旨在當(dāng)護(hù)甲線一旦配置到座中時(shí)就定位在護(hù)甲線周圍。

16、這樣，可以將護(hù)甲線牢固地保持到凹槽中。

17、在一個(gè)實(shí)施方式中，凹槽彼此平行并且以與相關(guān)護(hù)甲線層的鋪設(shè)角度基本上相同的角度相對于接合的縱軸傾斜。

18、這樣，配置到凹槽中的護(hù)甲線基本上維持它們在相應(yīng)的線纜周圍的原始鋪設(shè)長度，從而確保均勻的軸向剛度貢獻(xiàn)。為了盡可能地與原始鋪設(shè)長度相匹配，每個(gè)承載護(hù)甲線的環(huán)形元件均可以圍繞相關(guān)的線纜的縱軸旋轉(zhuǎn)。所述旋轉(zhuǎn)可以在錐形外殼的定位之前進(jìn)行，并且要在插入樹脂之前進(jìn)行。

19、在可替代的實(shí)施方式中，每個(gè)法蘭均包括至少一組以周向方式配置的多個(gè)第一孔(通孔或盲孔)，并且每個(gè)分選器均包括呈墊圈形式的第一環(huán)形元件，所述第一環(huán)形元件包括至少一組以圓周方式配置在中心孔周圍的多個(gè)第二孔(通孔)。所述至少一個(gè)環(huán)形元件旨在配置相關(guān)的法蘭的側(cè)面，將多個(gè)第二孔與多個(gè)第一孔并置。

20、在這種情況下，一個(gè)護(hù)甲層的護(hù)甲線的長度部分靠在相關(guān)的法蘭上以徑向圖案配置，不覆蓋第一孔。環(huán)形元件靠在所述長度部分上定位，并且通過阻擋元件(例如螺桿和螺母)將所述長度部分靠著法蘭緊固，每個(gè)阻擋元件均穿過一個(gè)第二孔并進(jìn)入或通過第一孔。一旦將環(huán)形元件靠著所述長度部分配置并且插入阻擋元件，則可以使環(huán)形元件和法蘭一起旋轉(zhuǎn)，從而使護(hù)甲線復(fù)制將護(hù)甲層纏繞在線纜上的螺旋方向。

21、當(dāng)每根線纜均具有一個(gè)以上護(hù)甲層時(shí)，每個(gè)分選器均包括用于每個(gè)護(hù)甲層的一個(gè)環(huán)形元件。在兩個(gè)護(hù)甲層、即內(nèi)護(hù)甲層和外護(hù)甲層的情況下，第一環(huán)形元件旨在靠著內(nèi)層的護(hù)甲線并在法蘭的側(cè)面配置，并且第二環(huán)形元件旨在靠著外護(hù)甲層的護(hù)甲線并在第一環(huán)形元件的側(cè)面配置。呈墊圈形式的第一環(huán)形元件包括至少一組以圓周方式配置在中心孔周圍的作為通孔的多個(gè)第二孔。呈墊圈形式的第二環(huán)形元件包括作為通孔的多個(gè)第三孔，多個(gè)第三孔以圓周方式配置在中心孔周圍并且旨在當(dāng)?shù)诙h(huán)形元件配置在第一環(huán)形元件的側(cè)面時(shí)與第二孔并置。

22、在電纜具有兩個(gè)護(hù)甲層的情況下，內(nèi)護(hù)甲層的護(hù)甲線的長度部分如上所述靠著相關(guān)的法蘭配置。在將第一環(huán)形元件定位并緊固在法蘭的側(cè)面后，在將第一環(huán)形元件緊固在法蘭的側(cè)面的阻擋元件之間，外護(hù)甲層的護(hù)甲線的長度部分靠著相關(guān)的第一環(huán)形元件以徑向圖案配置。第二環(huán)形元件靠著這些長度部分定位，并且通過使用已經(jīng)存在于第二孔中并且現(xiàn)在均穿過一個(gè)第三孔的阻擋元件將所述長度部分靠著第一環(huán)形元件緊固。例如，通過將穿過相應(yīng)的第一孔、第二孔和第三孔的已經(jīng)存在的螺桿插入另一個(gè)螺母來進(jìn)行緊固。

23、在一個(gè)實(shí)施方式中，法蘭和/或呈墊圈形式的環(huán)形元件分別包括兩組多個(gè)第一孔、多個(gè)第二孔和/或多個(gè)第三孔，以提高機(jī)械穩(wěn)定性。

24、本護(hù)甲接合組件的法蘭可以具有相對于任何多個(gè)第一孔以圓周方式配置在徑向外側(cè)位置的作為通孔的多個(gè)第四孔。

25、在一個(gè)實(shí)施方式中，護(hù)甲接合組件的兩個(gè)錐形外殼均具有以圓周方式配置并旨在與相關(guān)的法蘭的第四孔并置的多個(gè)孔。特別地，一個(gè)錐形外殼具有作為通孔的多個(gè)第五孔，另一個(gè)錐形外殼具有作為盲孔的多個(gè)第六孔。

26、在一個(gè)實(shí)施方式中，錐形外殼可以設(shè)置有通風(fēng)口，以監(jiān)控樹脂在外殼內(nèi)的插入。

27、根據(jù)第二方面，本公開涉及一種接合系統(tǒng)，其包括：

28、-第一電纜和第二電纜，所述電纜中的每一者均包括：至少一個(gè)線纜芯，其依次包括電導(dǎo)體、包圍所述電導(dǎo)體的絕緣系統(tǒng)；包圍所述線纜芯的可選的一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層以及包圍所述至少一個(gè)線纜芯和可選的一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層的一個(gè)或多個(gè)護(hù)甲層，其中，所述電纜的電導(dǎo)體彼此電接合以形成芯接合；

29、-定位在所述電纜周圍的如上所述的一種護(hù)甲接合組件。

30、在一個(gè)實(shí)施方式中，護(hù)甲接合可以定位在所述芯接合處或其旁邊。

31、在另一個(gè)方面中，本公開涉及一種用于將上述護(hù)甲接合組件安裝在兩個(gè)接合后的電纜芯周圍的方法，所述方法包括步驟：

32、-提供具有相應(yīng)的法蘭的兩個(gè)管和分別定位在兩個(gè)法蘭的側(cè)面的兩個(gè)分選器，所述法蘭通過彼此連續(xù)定位的多個(gè)環(huán)形墊片間隔開，以限定兩個(gè)法蘭之間的初始距離；

33、-將護(hù)甲層的每根線操作地關(guān)聯(lián)到所述分選器；

34、-將所述分選器圍合在兩個(gè)錐形外殼中，所述錐形外殼設(shè)置有至少一個(gè)裝載孔；

35、-借助于至少一個(gè)固定元件將每個(gè)錐形外殼固定到相應(yīng)的法蘭，所述固定元件穿過相關(guān)的第五孔、相關(guān)的第四孔并插入相關(guān)的第六孔中，以制成形成有空間的封閉外殼；

36、-用嵌插樹脂填充每個(gè)封閉外殼內(nèi)的空間；

37、-一旦所述嵌插樹脂固化，就取下一個(gè)或多個(gè)環(huán)形墊片，同時(shí)借助于所述至少一個(gè)固定元件使兩個(gè)法蘭彼此接近，從而逐步預(yù)張緊所述護(hù)甲線，以獲得用于所有所述護(hù)甲線的預(yù)定張力。

38、對于本發(fā)明的目的來說，作為“電纜的露出層”，意味著可能配置在這樣的露出層周圍的任何進(jìn)一步的層已被移除，使得所述露出層可以從外部直接接觸。

39、對于本說明書和隨后的權(quán)利要求書的目的來說，除非另外說明，所有表示量、數(shù)量、百分比等等的數(shù)字都應(yīng)理解為在所有情況下被術(shù)語“約”修飾。此外，所有范圍都包括所公開的最大點(diǎn)和最小點(diǎn)的任意組合，并且包括其中的任意中間范圍，其可以在本文中具體列舉或不具體列舉。

40、此外，采用術(shù)語“一”說明本公開的元件和部件。這樣做僅僅是為了方便并且給出本公開的一般意義。該說明應(yīng)被理解為包括一個(gè)或至少一個(gè)，除非很明顯另有含義，單數(shù)也包括復(fù)數(shù)。

41、作為“絕緣層”，意味著由電導(dǎo)率在10-16s/m和10-14s/m之間的材料制成的層。

42、作為“半導(dǎo)電層”，意味著由電導(dǎo)率在10-1s/m和10s/m之間的材料制成的層。