海底电缆 - 结构、特性、电缆铺设和接头

海底电缆 - 结构、特性、电缆铺设和接头

海底电缆是连接海上风电场、石油和天然气平台以及岛屿与大陆之间的重要基础设施。它们需要承受极端的海洋环境条件，包括海啸、火山活动和渔业拖网等。本文将详细介绍海底电缆的结构特点、铺设技术和接头处理等关键内容。

海底电缆和海底电力电缆简介

海缆简介

海上风电场的发展和石油和天然气海上平台需要安装电源、控制和监控以及通信电缆平台之间和大陆。为此海底电缆已安装，也用于电源和/或通信在岛屿和大陆之间 ，国家之间，甚至大陆之间。

海缆特性

海底电缆，必须符合IEC 标准 60288[1], 是特别是设计和制造安装在水下,躺在海底，考虑到海底崎岖不平, 有海洋动物，这可能会损坏电缆，这是强制电缆必须承受海啸和火山活动，以及使用的拖网渔民，它们比鱼本身更危险.
建立海底电缆的特性需要考虑以下参数：

• 环境温度（海底和陆地）。
• 埋藏深度。
• 岸边的特殊掩埋/保护要求（更深的掩埋、定向钻杆……）。
• 电缆的轴向间距。
• 海底和陆地的热阻率。
• 海底电缆长度。
• 水深。
  典型额定电压电力海底电缆为3.6/6(7.2) kV至290/500(525) kV, 在空调系统中，在直流系统中更高 .
  取决于额定电压和横截面（对于直流系统制造商制造这些电缆的横截面高达2500 mm2以及网络额定电压高达725 kV) 它们可能是多核或单核.

电力海底电缆的特性

电力海底电缆的主要特点是：

• 指挥：铜或铝.如果要在很长的深度使用导体，并且如果需要，导体会用特殊材料密封，以防止电缆损坏时水渗透。
• 绝缘：交联聚乙烯,EPR或介意（大量浸渍纸）。
• 筛选：铜线或磁带和铅套需要时。
• 装甲：保护电缆免受机械应力是通过装甲实现的 由钢丝组成 （对于单芯电缆铠装必须是非磁性材料– 通常是铝– 避免装甲过热由于傅科电流[2]–焦耳效应)，这也为电缆提供了所需的机械强度在铺设或拉动期间。钢丝属于不同类别的断裂载荷他们是重度镀锌.
• 外部保护：外层保护电缆根据安装条件和要求，采用PVC或PE护套和丙纶纱或黄麻 层.
  另请阅读：内部布线中使用的电缆类型
  三芯电源线也可能有光纤电缆用于通信，如图 1 所示
  
  图1——三相海缆建设
• 另请阅读：为什么电线杆和输电塔上的输电电缆和线路松动？
  当单芯电源线通常使用它们不包括光纤在这种情况下，还需要安装海底光缆如图 3 所示。
  
  图2——海底光缆
  部分厂商包含在同一海底电缆通信（光纤) 以及对海底处理和增压系统的控制，无论是对低压、中压还是高压电源的要求 -脐带电缆（见图3）。
  脐带电缆还可能包括低压和高压管线（钢管) 用于流体.
  
  图 3 - 脐带缆

海底电缆铺设基本流程

铺设海底电缆是一项非常复杂、危险和昂贵的业务。
需要对路线进行调查、技术开发、电缆需要铺设而不会丢失、损坏或损坏.
在安装海底电缆之前需要采取一系列行动：

• 选择路线, 使用更新航海地图.
• 评估地质条件选择的路由。
• 进行海底识别，即涉及测深（深度),坡度,存在地形事件,岩性（海底性质),环境条件，如盐度、温度和pH，以及可能存在的动态运动在海底（海浪、海流等) 或可能会影响它（海啸，火山活动，污泥流等)。
  一旦路由被选择所有海底研究都已完成，需要查找是否有任何stretch电缆需要掩埋（使用水力喷射埋葬机) 并开发特定技术以不断调查安装电缆的地方，以避免损坏或电缆松动.
  海底电缆一般由电缆铺设船完成 ，如图 4 和 5 所示，以及机器人可用于控制电缆铺设（见图6）。
  
  图4——电缆敷设船
  
  图5-海底电缆铺设
  
  图6 - 电缆铺设机器人

海底电缆接头

当海底电缆运行时很长或者如果损坏发生在电缆中 需要安装电缆接头.
这些电缆接头,承受高压, 被执行之前海底电缆安装（尽可能在制造商设施中），必须进行绝缘和介电测试以及超声波和射线照相测试, 为了保证可靠性安装。
图7为海缆接头一相。
图7——海缆接头的执行

海底电缆是连接海上风电场、石油和天然气平台以及岛屿与大陆之间的重要基础设施。它们需要承受极端的海洋环境条件，包括海啸、火山活动和渔业拖网等。本文将详细介绍海底电缆的结构特点、铺设技术和接头处理等关键内容。