海（hǎi）底電纜基礎介紹

2020-10-22

海底（dǐ）電纜（lǎn）（submarine cable）是用絕緣材料包裹的電纜，鋪設在海底，用於電信（xìn）傳（chuán）輸。海底電纜分海底通信電纜和海（hǎi）底電（diàn）力電纜，前者主要用於電（diàn）話、網絡等通（tōng）信業，後者主要用（yòng）於（yú）水下傳輸大功率電能。與陸用電纜相比，海（hǎi）底電纜（lǎn）在應用場合和鋪設方式方麵存在不（bú）同，但發揮（huī）的作用基本相同。

海底電纜基礎介紹

1850年，世（shì）界第一條海底電纜鋪設成功，連接了法國加萊和英國（guó）多弗。至此，越來越多（duō）的海纜增強了國與（yǔ）國之間的聯係，甚（shèn）至很大程度上促進了全球一體化進程的發展。同時，海纜也實現了能源傳輸形式的創新。隨著海底電纜技術的發展，如今海底電纜被廣泛運用於洲際通訊、島嶼互聯、海上油氣平台、海上風電等領域。

能源需求是（shì）人類社會永恒不變的需求。我國擁有1.8萬餘千米長的海岸線（xiàn），沿海（hǎi）分布6000多個島嶼，沿海地區又是我國經濟發達區域，沿海島嶼發展急需用電。由於建設電站（zhàn）成本高、周（zhōu）期長，再（zài）加上燃料供應不（bú）便且有汙染等因素，中（zhōng）小型海島（dǎo）的供電與通信都需（xū）要通（tōng）過海底電纜（lǎn）來（lái）解決。近年來，隨著跨海輸（shū）電（diàn）、通訊，海上油氣田（tián）等海（hǎi）洋項目的發展，尤其是海上風電等海洋新能源的快速增長，作為能源傳輸的關鍵通道，海纜被提出越來越高的要求。一方麵，海洋中新敷設的海底電纜數量日益增加，另一方（fāng）麵，海底電纜的設計、製（zhì）造、施（shī）工技術要求也不斷提高，尤其是將環保提到了前所未有的高度。

海底電纜基礎介紹

圖1 世界（jiè）海底電纜地（dì）圖（2019）

海底電（diàn）纜種類

海纜的種類可以從以下（xià）三個方麵來劃分：

1、導電芯數量。主要分為三芯海纜和單芯海纜，中低壓線路使（shǐ）用三芯（xīn）海纜居多，高壓線路（lù）使用單芯海纜居多。

2、傳輸功能。傳統海纜隻（zhī）有單純的電能傳輸功能，新型海纜（lǎn）屬於光（guāng）電複合纜，有效地實現了電能和信號在同一根纜線上傳送。

3、負荷類型。分為直流海纜和交流（liú）海纜，直流海纜特點是損耗小，易於實現（xiàn）長距離輸電，但直流海纜的應用（yòng）經驗並不豐富，直流換流站（zhàn）等配套建設（shè）費用高昂，交流海纜損耗大，但運維技術成熟，配套建設（shè）費用小（xiǎo），因此海纜線路設計者們通常要進行技術和經濟（jì）上的權衡，實現效益最大化。

海底電纜基礎（chǔ）介紹

圖2 海底電纜電壓、兆瓦數和距離的關係

海底電纜基（jī）礎介紹（shào）

圖3 三（sān）芯海底電（diàn）纜截麵圖

海底電纜（lǎn）基礎介紹

圖4 單芯海底（dǐ）電纜截麵圖（tú）

海底電纜結構（gòu）

海底電纜發（fā）展至今，結構設計上做（zuò）出多種探索（suǒ）和嚐試，主要（yào）包括以下（xià）幾種型式：

1、浸漬紙包電纜。適用於不大於45kV交流電及不大於400kV直（zhí）流電（diàn）的線路（lù）。目前隻限安裝於水深500m以內的水（shuǐ）域。

2、充油電（diàn）纜。利用補充浸漬劑的方法消除電纜（lǎn）中（zhōng）的氣（qì）隙。當電纜溫度（dù）升高時，浸漬劑膨脹，電纜內部壓力增加，浸漬劑流入供油箱（xiāng）；電纜冷卻時浸漬劑收縮（suō），電纜內部壓力（lì）降低，供油箱內浸漬劑（jì）又流入電纜，防止了氣隙的產（chǎn）生，故可以用於110千伏及以上線路。敷設於水（shuǐ）深可達500m。

3、充氣式（壓力輔助）電纜。使用浸漬紙包的充氣式電纜比充油式電纜更（gèng）適合於較長的海底電纜網（wǎng），但由於須在深水下使用高氣壓操作，故此（cǐ）增（zēng）加了設計電纜及其配件的困難，一般限於水（shuǐ）深為300m以內（nèi）。

4、“油（yóu）壓”管電纜。隻適用於數公裏長的電纜係統，因為要把（bǎ）極長的電纜拉進管道內，受到很大的機械性限製。

5、擠壓式絕緣（交（jiāo）聯聚（jù）乙烯絕緣、乙丙橡膠絕緣）電纜。適用於高達200kV交流電壓。乙丙橡膠較聚乙烯更能防止樹枝現象及局部泄電，使海底電纜（lǎn）更有效地發揮功能。

浸漬紙包絕緣和充（chōng）油（yóu）式（shì）電纜受（shòu）水深與敷設落差限製，現已基本淘汰。油壓管電纜受機械性（xìng）限製也已淘汰。目前擠壓式絕緣電纜使（shǐ）用最為廣泛。

海底（dǐ）電纜基礎介紹（shào）