海底电缆敷设课件

海底电缆敷设输电1220班第五组成员：孙阔腾李燕雄高焕闵陈阳鹏赵云郭俏申涛苏文兴简介

海底电缆（submarinecable）是用绝缘材料包裹的导线，设在海底及河流水下，用于电信传输。

海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。

通信电缆主要用于通讯业务,费用昂贵,但保密程度高。

海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能,与地下电力电缆的作用等同,只不过应用的场合和敷设的方式不同。

由于海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程,从环境探测、海洋物理调查,以及电缆的设计、制造和安装,都应用复杂技术,因而海底电缆的制造厂家在世界上为数不多,主要有挪威、丹麦、日本、加拿大、美、英、法、意等国,这些国家除制造外还提供敷设技术。目前我国应用的海底电力电缆仍然需要进口。用途

海底通信电缆主要用于长距离通讯网、通常用海底电缆远距离岛屿之间、跨海军事设施等较重要的场合。

海底电力电缆敷设距离较通信电缆相比要短得多,主要用于陆岛之间、横越江河或港湾、从陆上连接钻井平台或钻井平台间的互相连接等。

在一般情况下,应用海底电缆传输电能无疑要比同样长度的架空电缆昂贵,但用它往往比用小而孤立的发电站作地区性发电更经济,在近海地区应用好处更多。在岛屿和河流较多的国家,此种电缆应用较广泛。海底电缆的种类及基本结构

海底电缆按绝缘类型主要有浸渍纸绝缘电缆、自容式充油电缆、交联聚乙烯绝缘电缆、聚乙烯绝缘电缆、乙丙绝缘电缆及充气电缆．浸渍纸绝缘电缆

浸渍纸绝缘电缆分为粘性油浸渍纸绝缘电缆和不滴流油浸纸电缆，分别用于不大于45kV和500kV的直流回路，且只限安装于水深500m以内的水域［1］．绝缘纸带的厚度为50～180μm［2］，浸渍剂普遍采用合成的烷基苯(LAB)．浸渍纸绝缘电缆的典型结构包括导体、绝缘层、绝缘层内外的半导电屏蔽层、铅合金护套、铅护套金属加强层、聚乙烯护套、防海虫蛀的护套、聚丙烯塑料丝衬垫、钢丝铠装等．自容式充油电缆

此类电缆中充入带油压的低粘度绝缘油，一方面可迅速消除由于负荷变化导致绝缘热胀冷缩而形成的气隙，另一方面油压可以平衡海水的压力而避免铠装受到损害．更为重要的是，当电缆遭受外力破坏而有少量漏油时，不必马上停电，只需补油设备加入一些油，可适当延长故障检测和修复时间，提高供电的可靠性．但从环保角度来看，充油电缆漏油会污染海洋环境．自容式充油电缆的线心数分为单心和3心，单心电缆采用中空的线心作为油道，而3心电缆则利用3心间的空隙作为油的通路．浸渍纸绝缘电缆和充油电缆的比较

充油电缆的工作场强可达普通油浸纸电缆的2倍，所以超高压、大容量的海底电缆多采用充油电缆．它的基本结构包括导线、绝缘层及其内外半导电屏蔽层、铅合金护套、加强层、聚乙烯套管、防海虫蛀蚀的护层、聚丙烯塑料丝衬垫、钢丝铠装．聚丙烯薄膜木纤维复合纸绝缘(PPLP)是近些年发展的新型绝缘材料，由3层组成，两侧是牛皮纸，中间为聚丙烯薄膜．它的电气强度高，介损小，输送容量大，可将电缆长期允许运行温度由80℃提高到85℃，可用于高达1000kV的交流和±600kV的直流输电．浸渍纸绝缘电缆和充油电缆是海底电缆的传统形式，历史悠久，运行经验丰富，但由于纸绝缘的吸水性强，必须配合使用铅护套，所以这类电缆质量大，运输敷设不便，维护工作量大．交联聚乙烯绝缘电缆(XLPE)

交联聚乙烯绝缘(XLPE)海底电缆发展于上世纪80年代，多数用于220kV及以下电压等级［1］，其制造和运行经验还远不如充油海底电缆．

与充油电缆相比，XLPE电缆具有以下优点:

①XLPE电缆是固体绝缘，不需复杂的充油系统，不需要检测油位、控制油压，运行费用低;②XLPE电缆没有铅护套，弯曲半径小、质量轻，可生产、敷设的长度更长，且在敷设安装和运输时都要比充油电缆简单;③XLPE海底电缆的电气性能和机械性能也都优于充油电缆．

正因如此，XLPE绝缘海底电缆的发展有着更广阔的前景，但也有众多技术问题尚需解决．聚乙烯(PE)绝缘电缆和EPR(乙丙橡皮)绝缘电缆

乙丙橡皮电缆与XLPE电缆(tgδ≤0.0005)相比，介损正切值tgδ、和介电常数ε都比较大，但与聚乙烯电缆相比更能防止树枝及局部放电，一般只用于中等电压的海底电缆．截至目前为止，最高等级的乙丙橡皮海底电缆是2001年安装在意大利威尼斯－穆拉诺－梅斯特(Venezia-Murano-Mestre)的150kV海底电缆．充气式海底电缆

充气式海底电缆在结构上与充油电缆很相似，也使用预先浸渍好的纸带做绝缘，再充入带压力的氮气，带压力的气体填充了纸带间的空隙，提高了击穿电压．充气式海底电缆可用于交直流输电，它比充油式电缆更适合于较长的海底电缆网．但由于需在深水下使用高气压操作，故此增加了设计电缆及其配件的困难，该电缆一般限于水深为300m以内．海底电缆敷设施工船和主要机具敷设施工船电缆敷设方法海底电缆的相关技术问题1海底电缆的防水2软接头技术:连续长度是海底电缆的基本要求之一．在电缆生产过程中，如果单根电缆长度不能满足要求，可以在制造厂内采用一定的方法，把2段或几段电缆的各部分连接起来，连接处的性能满足运行的需要，且连接处的外径与电缆本体相差不大，这种接头处理的方式称为软接头．软接头与电缆本体一样，不仅要保证电缆的电气性能，还要承受拉、扭、弯曲等机械应力，其技术难度较大，对生产安装环境要求苛刻。

3金属护套及铠装的防腐、防蚀设计:

海底电缆的寿命某种程度上取决于钢丝铠装的耐腐蚀寿命，因此需要采用一种特殊的钢丝———锌铝镁合金镀层钢丝铠装．由中高密度聚乙烯构成的外护套可以克服沥青的易磨损、易脱落等缺点，且可对钢丝铠装形成更好的保护．钢丝铠装外加装聚丙烯绳外被层，可以提高电缆抗海水侵蚀和施工磨损的能力．4海底电缆的监测及安全预警和测温控制:海底地质环境复杂，地震、海床塌陷、滑坡、洋流变化、海洋生物及船只抛锚，都有可能造成电缆断裂、破损，影响电缆的安全运行．总结

海底电缆的发展趋势正向着更高电压、更大容量、更长输送距离发展，与此相关的XLPE高压直流海底电缆中电荷集中的问题、装配式软接头技术、阻水技术、海底电缆的