防海水電纜及技術(shù)難點(diǎn)

交聯(lián)聚乙烯絕緣（XLPE）海底電纜發(fā)展于上世紀(jì)80年代,，多數(shù)用于220kV及以下電壓等級［1］,，其制造和運(yùn)行經(jīng)驗還遠(yuǎn)不如充油海底電纜．截止到目前,，電壓等級zui高的XLPE交流海底電纜是耐克森（NEXANS）公司正在為位于挪威海的大型OrmenLange天然氣田安裝的2.2km長的420kV4根單心海底電纜．500kV交流長距離海底電纜,，目前應(yīng)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(diǎn)：

①XLPE電纜是固體絕緣,，不需復(fù)雜的充油系統(tǒng),，不需要檢測油位、控制油壓,，運(yùn)行費(fèi)用低,；
②XLPE電纜沒有鉛護(hù)套，彎曲半徑小,、質(zhì)量輕,，可生產(chǎn)、敷設(shè)的長度更長,，且在敷設(shè)安裝和運(yùn)輸時都要比充油電纜簡單,；
③XLPE海底電纜的電氣性能和機(jī)械性能也都優(yōu)于充油電纜．正因如此，XLPE絕緣海底電纜的發(fā)展有著更廣闊的前景,，但也有眾多技術(shù)問題尚需解決．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，從而造成此處局部場強(qiáng)過高而被擊穿．在絕緣材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,，*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，用于連接紐約長島和美國的康涅狄格．這種直流海底電纜采用3層聚合材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(qiáng)度、環(huán)保和便于掩埋等優(yōu)點(diǎn),，適用于深海等惡劣環(huán)境．
XLPE絕緣直流海底電纜現(xiàn)zui高電壓可達(dá)320kV交流電纜絕緣中的等效電容隨電纜長度增加而增大,，在能量傳輸過程中，等效電容與電源間不停地進(jìn)行著充電放電,，其充電電流可達(dá)到極大值而影響正常有功負(fù)荷的傳輸,，所以交流海底電纜有個理論上的極限

傳輸距離，多個跨海工程表明,，該距離約為40km［3］,，超過這個距離，采用交流傳輸電能就不具經(jīng)濟(jì)性了．而直流電纜長度不受充電電流限制,，無需無功補(bǔ)償裝置,，制造安裝簡便，介損和導(dǎo)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累機(jī)理及其抑制方法,、直流電壓下的絕緣老化機(jī)理、新開發(fā)絕緣材料的長期穩(wěn)定性,，局部放電的影響等眾多問題有待研究解決．"

一般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)省生產(chǎn)和敷設(shè)的費(fèi)用，所以大截面,、

高電壓等級的3心XLPE交流海底電纜也在逐步推廣．2008年,，耐克森公司在加拿大敷設(shè)了世界上*根電壓達(dá)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都比較大,，但與聚乙烯電纜相比更能防止樹枝及局部放電，一般只用于中等電壓的海底電纜．截至目前為止,，zui高等級的乙丙橡皮海底電纜是2001年安裝在意大利威尼斯－穆拉諾－梅斯特（Venezia-Murano-Mestre）的150kV海底電纜．