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关于海底电缆的整套资料(长知识)

2019-08-17 09:39

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关于海底电缆的整套资料(长知识)

据不完全统计,我国海岸线总长度凌驾1.8万km,岛屿5000多个,从世界规模来看,海岸线的长度和数量更大、更多。随着***石化能源的枯竭和人类对电力需求的增加,人类生产运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凌驾美国成为******电缆制造国,但***明确一点的是相当一部分***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、德国特雷斯特等质料与设备供应商提到***多的一个词就是“海底电缆”。2012年11月27号在上海召开的亚洲线缆岑岭论坛,论坛上海内外众多电缆制造商和配套供应商提到***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?本文简要介绍了海底电缆所需质料、设备、执行标准、装置与敷设等细节及注意事项。


海内外海底电缆生产现状




海底电缆研发、生产、敷设已有近170年历史,1850年英国和法国之间铺设了人类历史上**条海底电缆;中国的**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,均由其时台湾巡抚刘铭传组织敷设。

       海底电缆的按绝缘种类分有:浸渍纸包绝缘电缆、充油式电缆、挤压式电缆(XLPE--交联聚乙烯绝缘与EPR--乙丙橡胶绝缘),浸渍纸包绝缘和充油式电缆受水深与敷设落差限制,现已基本淘汰。目前使用***广泛、***多的是XLPE绝缘电缆。

       海底电缆按电流传输方法可分为:交流(AC)传输与直流(DC)传输,目前外洋一些大型的电缆企业,如意大利普瑞斯、日本滕仓电缆、日本古河株式会社、日本住友电工、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、大截面DC海底电缆的能力,并拥有海底电缆软接头技术,同时可提供装置敷设一体化的解决计划;而我国的海底电缆只处于起步阶段,目前海内具有海底电缆生产能力的企业也为数未几。

AC与DC 挤出XLPE绝缘海底电缆

关于海底电缆交流与直流的选择,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海内未见报道。意大利电缆公司普瑞斯曼于2011年10月4日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。

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AC与DC电缆与敷设距离之间的关系


       如上图所示,纵坐标是电压品级,横坐标是电缆敷设长度,由可见,当海底电缆敷设长度凌驾120km时,普瑞斯曼的选择是DC电缆,而当海底电缆敷设长度缺乏110km时,AC电缆是***的选择。DC与AC电缆***实质的差别是绝缘质料性能(机械与电气性能,如抑制空间电荷积累等),相关于AC电缆来说,DC电缆的长度更长,脱气时间更长,XLPE洁净度要求更高,***的焦烧性能,更长的连续生产时间。目前***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)险些均来自北欧化工和陶氏化学。

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XLPE绝缘500kv—AC与DC电缆载流量比较

如图所示,横坐标是导体的标称截面。纵坐标是导体载流量,象限内三条线自上而下,划分是DC电缆、钢丝铠装AC电缆、扁铜丝AC电缆,由图可见,500kv电缆的截面凌驾***0mm2时,DC电缆在载流量上的优势很明显。

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***广的是接纳如下图的结构,即800mm2及以下接纳圆形紧压绞合铜导体,***0mm2及以上接纳支解导体结构(5支解或6支解)XLPE屏蔽、绝缘等,光纤漫衍一般安排于填充层或钢丝铠装中,图四中的光纤安顿于填充层之中。

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XLPE绝缘220kv-1×800mm2 光纤复合单芯与三芯海底电缆结构图

       目前业内公认,单芯与三芯海缆优先接纳钢丝铠装,原因有多种,好比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。至于同一工程中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岑岭论坛上,海内某电缆企业结合导体、金属屏蔽、铠装等损耗,做了比较剖析,详见下表:

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海底电缆的生产、运输与敷设


选取电性能极好的绝缘质料,还需相关设备与便捷的运输渠道,如下图生产流程图所示。生产海缆的设备有:双头或多头在线退火大拉机、120盘(或更多)630钢丝铠装机、150压铅机、3×4500或3×***00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***靠近江河航道,以便运输便当,其所需运输设备有:现场流转主动转盘、堆场转盘、运输船等。

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海底电缆生产基本流程

     海底电缆的敷设是一项巨大的、庞大的工程,主要包括电缆路由勘查清理、海底电缆敷设与冲埋;さ热鼋锥。我国目前海内电缆制造商生产的海底电缆险些都寻求第三方敷设,纵观***,可以自产自敷设的电缆企业只有普瑞斯曼、耐克森、LS等巨头。海缆敷设所需敷设船、海底勘探器、监视器等,部分企业已研发海底电缆敷设机械人进行实际操作,图六是海底电缆敷设船及敷设现场。

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海底电缆敷设船及装置现场

        外洋海底电缆研发、生产、敷设与维护已形成标准化作业,海底电缆要害技术是大长度海缆内外屏蔽及绝缘无缺陷挤压、联合成缆、软接头及光纤单位结构研究(复合海缆)。近年来,我国大力生长海上风电及油气项目,需要大宗的海底电缆传输电力与通信,这就给了疲软的中国线缆行业注入了一剂良方,2012年11月在北京召开的<2012中国南海深水油气钻采装备与技术研讨会>通报了一个信息,我国开发海洋资源迫在眉睫。我国海内电缆及配套企业目前在海底电缆工业链中,只占有设计加工制造这一个环节,而上游的电缆料和设备、下游的装置敷设都被外洋如北欧化工、特雷斯***瑞斯曼等垄断,在此笔者建议,有实力的电缆企业可以实验参股北欧化工、陶氏化学等原质料供应商(一旦中美关系恶化,上述二家电缆质料企业封闭原质料供应,将给我国高压及超高压电缆行业带来卑劣影响),学习一些企业与外洋***电缆企业合资或相助办厂,外购或培养***海缆装置步队。我国的海底电缆工业链民族化之路另有很长一段路要走。








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