耐海水電纜及技術難點

 

　　交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（XLPE）

 

　　交聯(lián)聚乙烯絕緣（XLPE）海底電纜是在1980年月開辟的，大無數(shù)用于220kV及如下電壓品級，其生產和操縱履歷遠不足充油海底電纜。到目前為止，電壓品級的XLPE AC海底電纜是NEXANS為挪威海的OrmenLange大型氣田安置的2.2公里長的420kV 4單芯海底電纜。關于500kV AC長間隔海底電纜，目前僅應用充油電纜。

　　與充油電纜比擬，XLPE電纜具備如下好處：

 

　?、賆LPE電纜為固體絕緣，無繁雜的注油體系，無需檢驗油位，掌握油壓，運轉老本低；

 

　?、诮宦?lián)聚乙烯電纜無鉛護套，蜿蜒半徑小，分量輕，生產鋪設長度長，比充油電纜安置，運輸簡略；

 

　?、踃LPE海底電纜的電氣和機器機能也比充油電纜好。所以，交聯(lián)聚乙烯絕緣海底電纜的開展具備遼闊的遠景，不過另有很多技術疑問需求辦理。一般交聯(lián)聚乙烯電纜在直流電壓的好處下，電纜絕緣層中的空間電荷召集中在某個處所，從而造成單方面場強太高而擊穿。在絕緣質料中應用增長劑會放慢電纜絕緣中空間電荷的儲存集會，所以XLPE電纜可用于直流高壓電源。2002年，應用根收縮的單芯直流海底電纜（輕型直流電纜，瑞典ABB），電壓為±150kV，長度為40km，容量為330MW，用于持續(xù)新州長島市。美國的大概克和康涅狄格州。該直流海底電纜被擠壓成具備三層聚合物資料的單極電纜。內屏障層和外屏障層以及絕緣層同時擠出。具備強度高，環(huán)保，安葬輕易等好處，適合于深海等陰毒情況。

 

　　交聯(lián)聚乙烯絕緣直流海底電纜的電壓可到達320kV。AC電纜絕緣中的等效電容隨電纜長度的增長而增長。在能量傳輸進程中心，等效電容和電源接續(xù)充電和放電，充電電流為。它能夠大概到達值，并影響平常有功負載的傳輸。所以，AC海底電纜具備表面極限傳輸間隔。很多跨海項目評釋，該間隔大概為40 km[3]。若跨越其間隔，則應用交換輸電。這是不經(jīng)濟的。DC電纜的長度不受充電電流的約束，無功賠償裝配，易于生產和安置，介電花費和導體花費低，具備優(yōu)越的情況趨勢遠景。不過，高壓直流海底電纜仍有很多疑問有待辦理，比喻空間電荷儲存集會的機理及其按捺技巧，直流電壓下絕緣老化的機理，新開辟的絕緣質料的永遠鞏固性，以及單方面放電的影響。“平時，超高壓交換海底電纜是單芯，但因為3芯交換海底電纜能夠大概節(jié)減生產和鋪設老本，大橫截面，

 

　　高壓3芯XLPE AC海底電纜也正在慢慢推行。2008年，耐克森在加拿大鋪設了天下上條245kV電壓的3芯XLPE絕緣海底絕緣電纜。聚乙烯（PE）絕緣電纜和EPR（乙丙橡膠）絕緣電纜與XLPE電纜（tgδ≤0.0005）比擬，介電花費角正切值tgδ和介電常數(shù)ε較大，但與聚乙烯比擬與電纜比擬，它們能夠大概防備分支和單方面放電，它們平時僅用于中壓海底電纜。迄今為止，的乙丙橡膠海底電纜是2001年留意大利的威尼斯-穆拉諾-麥斯特安置的150kV海底電纜。

 

　　充氣電纜

 

　　充氣式海底電纜的布局與充油電纜類似。它還應用預浸漬的紙帶舉行絕緣，而后添補加壓的氮氣。加壓氣體添補了紙帶之間的間隙，并增長了擊穿電壓。。充氣海底電纜可用于交換和直撒布輸，比充油電纜更適合更長的海底電纜網(wǎng)頁。不過，因為需求在深水中舉行高壓操縱，所以增長了計劃電纜及其附件的難度。電纜平時限于水深小于300m的處所。

 

　　海底電纜關聯(lián)的技術疑問

 

　　海底電纜防水

 

　　當機器應力或外力造成電纜護套和絕緣層毀壞或持續(xù)器毀壞時，水分會沿著電纜的縱向和徑向間隙分泌，從而低落絕緣層的電氣強度。所以，大無數(shù)高壓海底電纜都有

 

　　有縱向和徑向防水錯失以防備水侵入。徑向錯失要緊是在絕緣屏障層和金屬屏障層的表面包裹半導電電阻水溶脹帶，并在金屬屏障層的表面加上金屬防水層或金屬護套。中壓電纜的電場強度較低，平時應用鋁塑復合質料。該護套，某些僅應用聚合物護套，高壓電纜應用鉛，鋁，不銹鋼金屬密封套管。聚合物護套是防水的，但具備必然水平的吸水率。這是因為其布局要緊是由結晶相和非晶相構成的半結晶聚合物。結晶相具備致密的布局，非晶相中的分子蓬松地分列，而且分子之間存在較大的間隙。在交變電場的好處下，極性水分子接續(xù)地往返翻轉，并能夠大概經(jīng)歷間隙和晶界缺點分泌到絕緣質料中。應用聚合物護套時，應在護套中增長吸水劑。

 

　　縱向阻水要緊采納①收縮型芯；②在電線和電纜芯線的屏障地區(qū)之間增長阻水質料，以攔截水在電纜芯線中的分散通道?？v向阻水添補有阻水粉。它的吸水率是其本人的數(shù)十倍乃至數(shù)千倍。它具備高吸水強度和高舒張率。吸水后，它會快舒張造成凝膠狀物資，該物資會壅閉滲水通道并停止水。濕氣和濕氣的進一步分散和擴大使?jié)耠娎|的長度小化。