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海底电缆技术难点

    XLPE绝缘直流海底电缆现最高电压可达320kV交流电缆绝缘中的等效电容随电缆长度增加而增大,在能量传输过程中,等效电容与电源间不停地进行着充电放电,其充电电流可达到极大值而影响正常有功负荷的传输,所以交流海底电缆有个理论上的极限
    传输距离,多个跨海工程表明,该距离约为40km[3],超过这个距离,采用交流传输电能就不具经济性了。而直流电缆长度不受充电电流限制,无需无功补偿装置,制造安装简便,介损和导体损耗小,有着良好的市场前景。但高压直流海底电缆还有如空间电荷积累机理及其抑制方法、直流电压下的绝缘老化机理、新开发绝缘材料的长期稳定性,局部放电的影响等众多问题有待研究解决。
    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。
    当机械应力或外力造成电缆护套及绝缘损伤、接头损坏时,潮气或水分会沿着电缆纵向和径向间隙浸入,降低绝缘的电气强度,因此多数高压海底电缆都具
    有防止水分入侵的纵向、径向防水措施。径向措施主要是在绝缘屏蔽和金属屏蔽层外面绕包半导电阻水膨胀带,在金属屏蔽层外面添加金属防水层即金属护套,中压电缆电场强度相对较低,一般使用铝塑复合护套,也有仅用聚合物护套的,高压电缆则采用铅、铝、不锈钢的金属密封套。聚合物护套具有防水性,但却有一定的吸水率,这是因为其结构主要是由结晶相和无定形相组成的半结晶高聚物。结晶相结构紧凑,无定形相中的分子排列疏松,分子间存在较大的间隙。在交变电场的作用下,极性的水分子不断来回翻转,可以透过间隙和晶界缺陷处渗透到绝缘材料中。采用聚合物护套时,护套里要加具有吸水作用的阻水剂。
    纵向阻水主要采用①压紧型线心;②在导线之间和缆心屏蔽区添加阻水性物质,阻断水分在缆心中的扩散通道。纵向阻水采用阻水粉填充效果好,它的吸水量为自身的几十倍乃至几千倍,吸水强度大、膨胀率高,吸水后可迅速膨胀形成凝胶状物质,阻塞渗水通道,终止水分和潮气的进一步扩散和延伸,使受潮电缆的长度降到最低。

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点击次数:  更新时间:2019-03-28  【打印此页】  【关闭
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