發(fā)布時間：2018-07-26 點擊次數(shù)：1608
交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（XLPE）
交聯(lián)聚乙烯絕緣（XLPE）海底電纜開展于上世紀80年代，少數(shù)用于220kV及以下電壓等級［1］，其制造和運轉經(jīng)歷還遠不如充油海底電纜．截止到目前，電壓等級極高的XLPE交流海底電纜是耐克森（NEXANS）公司正在爲位于挪威海的大型OrmenLange自然氣田裝置的2.2km長的420kV4根單心海底電纜．500kV交流長間隔海底電纜，目前使用的僅有充油電纜．
與充油電纜相比，XLPE電纜具有以下優(yōu)點：
①XLPE電纜是固體絕緣，不需復雜的充油零碎，不需求檢測油位、控制油壓，運轉費用低；
②XLPE電纜沒有鉛護套，彎曲半徑小、質(zhì)量輕，可消費、敷設的長度更長，且在敷設裝置和運輸時都要比充油電纜復雜；
③XLPE海底電纜的電氣功能和機器功能也都優(yōu)于充油電纜．正因如此，XLPE絕緣海底電纜的開展有著更寬廣的前景，但也有眾多技術成績尚需處理．普通的交聯(lián)聚乙烯電纜在直流電壓作用下，電纜絕緣中的空間電荷會在某處集中，從而形成此處部分場強過高而被擊穿．在絕緣資料中采用添加劑可以減緩電纜絕緣中空間電荷累積，使得交聯(lián)聚乙烯電纜可以用于直流高壓供電．2002年，第一根擠包型單心直流海底電纜（輕型直流電纜，瑞典ABB），電壓±150kV，長度40km，容量330MW，用于銜接紐約長島和美國的康涅狄格．這種直流海底電纜采用3層聚合資料擠壓成單極性電纜，內(nèi)外屏蔽層與絕緣層同時擠壓，具有高強度、環(huán)保和便于埋葬等優(yōu)點，適用于深海等惡劣環(huán)境．
XLPE絕緣直流海底電纜現(xiàn)最高電壓可達320kV交流電纜絕緣中的等效電容隨電纜長度添加而增大，在能量傳輸進程中，等效電容與電源間不停地停止著充電放電，其充電電流可到達極大值而影響正常有功負荷的傳輸，所以交流海底電纜有個實際上的極限傳輸間隔，多個跨海工程標明，該間隔約爲40km［3］，超越這個間隔，采用交傳播輸電能就不具經(jīng)濟性了．而直流電纜長度不受充電電流限制，無需無功補償安裝，制造裝置簡便，介損和導體損耗小，有著良好的市場前景．但高壓直流海底電纜還有如空間電荷積聚機理及其抑制辦法、直流電壓下的絕緣老化機理、新開發(fā)絕緣資料的臨時波動性，部分放電的影響等眾多成績有待研討處理．"普通超高壓交流海底電纜都是單心的，但由于3心交流海底電纜可以節(jié)省消費和敷設的費用，所以大截面、
高電壓等級的3心XLPE交流海底電纜也在逐漸推行．2008年，耐克森公司在加拿大敷設了世界上第一根電壓達245kV的3心XLPE絕緣海底電纜．聚乙烯（PE）絕緣電纜和EPR（乙丙橡皮）絕緣電纜乙丙橡皮電纜與XLPE電纜（tgδ≤0.0005）相比，介損正切值tgδ、和介電常數(shù)ε都比擬大，但與聚乙烯電纜相比更能避免樹枝及部分放電，普通只用于中等電壓的海底電纜．截至目前爲止，最初等級的乙丙橡皮海底電纜是2001年裝置在意大利威尼斯－穆拉諾－梅斯特（Venezia-Murano-Mestre）的150kV海底電纜．
充氣式電纜
充氣式海底電纜在構造上與充油電纜很類似，也運用事后浸漬好的紙帶做絕緣，再充入帶壓力的氮氣，帶壓力的氣體填充了紙帶間的空隙，進步了擊穿電壓．充氣式海底電纜可用于交直流輸電，它比充油式電纜更合適于較長的海底電纜網(wǎng)．但由于需在深水下運用高氣壓操作，故此添加了設計電纜及其配件的困難，該電纜普通限于水深爲300m以內(nèi)．
海底電纜的相關技術成績
海底電纜的防水
當機器應力或外力形成電纜護套及絕緣損傷、接頭損壞時，潮氣或水分會沿著電纜縱向和徑向間隙浸入，降低絕緣的電氣強度，因而少數(shù)高壓海底電纜都具
有避免水分入侵的縱向、徑向防水措施．徑向措施次要是在絕緣屏蔽和金屬屏蔽層里面繞包半導電阻水收縮帶，在金屬屏蔽層里面添加金屬防水層即金屬護套，中壓電纜電場強度相對較低，普通運用鋁塑復合護套，也有僅用聚合物護套的，高壓電纜則采用鉛、鋁、不銹鋼的金屬密封套．聚合物護套具有防水性，但卻有一定的吸水率，這是由于其構造次要是由結晶相和無定形相組成的半結晶高聚物．結晶相構造緊湊，無定形相中的分子陳列疏松，分子間存在較大的間隙．在交變電場的作用下，極性的水分子不時來回翻轉，可以透過間隙和晶界缺陷處浸透到絕緣資料中．采用聚合物護套時，護套里要加具有吸水作用的阻水劑．
縱向阻水次要采用①壓緊型線心；②在導線之間和纜心屏蔽區(qū)添加阻水性物質(zhì)，阻斷水分在纜心中的分散通道．縱向阻水采用阻水粉填充效果好，它的吸水量爲本身的幾十倍乃至幾千倍，吸水強度大、收縮率高，吸水后可迅速收縮構成凝膠狀物質(zhì)，阻塞滲水通道，終止水分和潮氣的進一步分散和延伸，使受潮電纜的長度降到最低。