浅谈海底电缆设计

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1、浅谈海底电缆设计、生产、运输与敷设据不完全统计，我国海岸线总长度超过1.8万km,岛屿5000多个，从世界范围来看，海岸线的长度和数量更大、更多。随着全球石化能源的枯竭和人类对电力需求的增加，人类生产活动逐渐向着海洋移动,如海上风机发电、海洋潮汐能、海洋天然气与石油的开采等，而获取能源的途径只有一个，那就是海底电缆。2012年我国电缆制造规模超过美国成为全球第一电缆制造国，但必须明确一点的是相当--部分高端产品如XLPE绝缘500kv超高压电力电缆、超高压大截面海底AC/DC电力电缆大部分依赖进口。2012年9月在

2、上海召开了中国电线电缆行业大会，会上陶氏化学、北欧化工、法国波迪亚、徳国特雷斯特等材料与设备供应商提到最多的一个词就是“海底电缆二2012年II月27号在上海召开的亚洲线缆高峰论坛,论坛上国内外众多电缆制造商和配套供丿'V商提到最多的一个词也是“海底电缆”，于是身在电缆行业的我们不禁要问到…中国海底电缆的制造春天来了吗？木文简要介绍了海底电缆所需材料、设备、执行标准、安装少敷设等细节及注意事项。2国内外海底电缆朱产现状海底电缆研发、生产、敷设已冇近170年历史，1850年英国和法国Z间铺设了人类历史上第一条海底电缆

3、：中国的第一条海底电缆是在1888年完成，共有两条，一是福州川石岛与台湾沪尾之间，另一条由台南安平通往澎湖，均山当时台湾巡抚刘铭传组织敷设。海底电缆的按绝缘种类分有（如图一）：浸渍纸包绝缘电缆、充汕式电缆、挤压式电缆（XLPE-交联聚乙烯绝缘与EPR-乙丙橡胶绝缘），浸渍纸包绝缘和充汕式电缆受水深与敷设落并限制，现已基本淘汰。冃前使用最广泛、最多的是XLPE绝缘电缆。海底电缆按电流传输方式可分为：交流（AC）传输与直流（DC）传输，口前国外一些大型的电缆企业，如意大利普瑞斯、F1本滕仓电缆、H本古河株式会社、口本住

4、友电工、法国耐克森、韩国LS、美国通用电缆等，都具有连续生产超高压、大截而DC海底电缆的能力，并拥有海底电缆软接头技术,同时可提供安装敷设一体化的解决方案；而我国的海底电缆只处于起步阶段，目前国内具有海底电缆牛产能力的金业有：（新）远东电缆有限公司、中天科技电缆集团、宁波东方电缆有限公司、青岛汉缆有限公司、沈阳古河电缆厂（日本古河实际控股）、上海滕仓电缆厂（日本滕仓控股）、宝胜普瑞斯曼超高压电缆有限公司（宝胜控股）等龙头企业。3XLPE海底电缆的分类3」AC与DC挤出XLPE绝缘海底电缆关于海底电缆交流与总流的选择

5、，普遍认为直流海底电缆损耗小、传输更多的电力，AC、DC海底电缆与敷设距离的关系具体研究国内未见报道。意大利电缆公司普瑞斯曼于2011年10月4口在纽约召开的北欧化工能源基础设施研讨会上给出了AC、DC海底电缆与敷设距离的关系。纵坐标是电压等级，横坐标是电缆敷设长度，由图二可见，当海底电缆敷设长度超过120km时，普瑞斯曼的选择是DC电缆，而当海底电缆敷设氏度不足110km时，AC电缆是更好的选择。DC与AC电缆最本质的差别是绝缘材料性能（机械与电气性能，如抑制空间电荷积聚等），相对于AC电缆来说，DC电缆的长度更

6、长，脱气时间更长，XLPE洁净度要求更高，更好的焦烧性能，更长的连续生产时间。目前国际上所有的电缆制造商所生产的高压、超高压XLPE绝缘海底电缆的电缆料（包括导体屏蔽、绝缘屏蔽、绝缘料）儿乎均來自北欧化工和陶氏化学。横坐标是导体的标称截面。纵坐标是导体载流量，象限内三条线H上而下，分别是DC电缆、钢丝铠装AC电缆、扁铜丝AC电缆,由图可见,500kv电缆的截面超过1000nim2时，DC电缆在载流量上的优势很明显。3.2单芯与三芯光纤复合海底电缆简介通常来讲，目前单芯与三芯光纤复合海底电缆应用最广的是釆用如图四的结

7、构，即800mm2及以下采用闘形紧压绞合铜导体，1000mm2及以上采川分割导体结构（5分割或6分割）XLPE屏蔽、绝缘等，光纤分布一般放直于填充层或钢丝铠装屮，图四屮的光纤安置于填充层之中。目前业内公认，单芯与三芯海缆优先采用钢丝铠装，原因有多种，比如海缆敷设时会施加较强的机械作用力，需要很好的抗拉性能等。至于同一工程屮单芯与三芯电缆择选问题,2012年11月27日在上海召开的亚洲线缆高峰论坛上，国内某电缆企业结合导体、金属屏蔽、铠装等损耗，做了比较分析，详见表一：4海底电缆的生产、运输与敷设选取电性能极好的绝缘

8、材料，述筋相关设备与便捷的运输渠道，如图五生产流程图所示。生产海缆的设备有：双头或多头在线退火人拉机、12（）盘（或更多）630钢丝铠装机、15（）压铅机、3x4500或3x10000及以上立式成缆机、200kv或500kv悬链或立塔交联机等；一般生产海底电缆必须靠近江河航道，以便运输方便，其所需运输设备有：现场流转主动转盘、堆场转盘、运输船等。海底电缆的敷