耐海水電纜及技術(shù)難點(diǎn)
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(jí),其生產(chǎn)和操縱履歷遠(yuǎn)不足充油海底電纜。到目前為止,電壓品級(jí)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(guān)于500kV AC長間隔海底電纜,目前僅應(yīng)用充油電纜。
與充油電纜比擬,XLPE電纜具備如下好處:
①XLPE電纜為固體絕緣,無繁雜的注油體系,無需檢驗(yàn)油位,掌握油壓,運(yùn)轉(zhuǎn)老本低;
?、诮宦?lián)聚乙烯電纜無鉛護(hù)套,蜿蜒半徑小,分量輕,生產(chǎn)鋪設(shè)長度長,比充油電纜安置,運(yùn)輸簡略;
?、踃LPE海底電纜的電氣和機(jī)器機(jī)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(yuǎn)景,不過另有很多技術(shù)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(gè)處所,從而造成單方面場強(qiáng)太高而擊穿。在絕緣質(zhì)料中應(yīng)用增長劑會(huì)放慢電纜絕緣中空間電荷的儲(chǔ)存集會(huì),所以XLPE電纜可用于直流高壓電源。2002年,應(yīng)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(nèi)屏障層和外屏障層以及絕緣層同時(shí)擠出。具備強(qiáng)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(dá)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(jìn)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(dá)值,并影響平常有功負(fù)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(xiàng)目評(píng)釋,該間隔大概為40 km[3]。若跨越其間隔,則應(yīng)用交換輸電。這是不經(jīng)濟(jì)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(chǎn)和安置,介電花費(fèi)和導(dǎo)體花費(fèi)低,具備優(yōu)越的情況趨勢遠(yuǎn)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(chǔ)存集會(huì)的機(jī)理及其按捺技巧,直流電壓下絕緣老化的機(jī)理,新開辟的絕緣質(zhì)料的永遠(yuǎn)鞏固性,以及單方面放電的影響。“平時(shí),超高壓交換海底電纜是單芯,但因?yàn)?芯交換海底電纜能夠大概節(jié)減生產(chǎn)和鋪設(shè)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(shè)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(fèi)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(shí)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(yīng)用預(yù)浸漬的紙帶舉行絕緣,而后添補(bǔ)加壓的氮?dú)?。加壓氣體添補(bǔ)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?yàn)樾枨笤谏钏信e行高壓操縱,所以增長了計(jì)劃電纜及其附件的難度。電纜平時(shí)限于水深小于300m的處所。
海底電纜關(guān)聯(lián)的技術(shù)疑問
海底電纜防水
當(dāng)機(jī)器應(yīng)力或外力造成電纜護(hù)套和絕緣層毀壞或持續(xù)器毀壞時(shí),水分會(huì)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(qiáng)度。所以,大無數(shù)高壓海底電纜都有
有縱向和徑向防水錯(cuò)失以防備水侵入。徑向錯(cuò)失要緊是在絕緣屏障層和金屬屏障層的表面包裹半導(dǎo)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(hù)套。中壓電纜的電場強(qiáng)度較低,平時(shí)應(yīng)用鋁塑復(fù)合質(zhì)料。該護(hù)套,某些僅應(yīng)用聚合物護(hù)套,高壓電纜應(yīng)用鉛,鋁,不銹鋼金屬密封套管。聚合物護(hù)套是防水的,但具備必然水平的吸水率。這是因?yàn)槠洳季忠o是由結(jié)晶相和非晶相構(gòu)成的半結(jié)晶聚合物。結(jié)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(zhuǎn),并能夠大概經(jīng)歷間隙和晶界缺點(diǎn)分泌到絕緣質(zhì)料中。應(yīng)用聚合物護(hù)套時(shí),應(yīng)在護(hù)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(zhì)料,以攔截水在電纜芯線中的分散通道??v向阻水添補(bǔ)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(qiáng)度和高舒張率。吸水后,它會(huì)快舒張?jiān)斐赡z狀物資,該物資會(huì)壅閉滲水通道并停止水。濕氣和濕氣的進(jìn)一步分散和擴(kuò)大使?jié)耠娎|的長度小化。