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防水海底电缆及技术难点

来源:www.ybdxdl.com  贵州电缆厂家  更新时间:2019-10-28
  交联聚乙烯绝缘电缆(XLPE)

防水海底电缆及技术交联聚乙烯绝缘(xlpe)海底电缆是20世纪80年代发展起来的,大多用于220kv及以下电压等级的电缆[1],其制造和运行经验远远低于充油海底电缆。截至目前,高压交联聚乙烯交流海底电缆是Nexans为挪威海大型Ormenlange天然气田安装的420kV4单芯海底电缆。500千伏交流长距离海底电缆,目前只使用充油电缆。

与充油电缆相比,交联聚乙烯电缆具有以下优点:

交联聚乙烯电缆是一种固体绝缘材料,不需要脏乱的加油系统。不需要检测油位,控制油压,运行成本低;

2交联聚乙烯电缆无引线护套,弯曲半径小,质量轻,可生产和敷设较长,且在敷设装置和输送方式上比石油电缆简单;

交联聚乙烯海底电缆的电气和机械性能也优于充油电缆。因此,xlpe绝缘海底电缆的发展有着广阔的前景,但也有许多技术问题需要解决。一般交联聚乙烯电缆在直流电压下,电缆绝缘中的空间电荷会聚集在某处,然后形成一部分场强过高而断裂。在绝缘材料中加入添加剂可以减缓电缆绝缘中空间电荷的积累,使交联聚乙烯电缆可以用于直流高压电源。2002年,单芯直流海底电缆(轻直流电缆,瑞典abb)的头部,电压±150kv,长40km,容量330mw,用于连接长岛、纽约和美国康涅狄格州。这种直流海底电缆利用三层聚合数据捏合成单极电缆。桌上的屏蔽层与绝缘层揉搓在一起。具有强度高、环保、易埋等优点。适用于深海等恶劣环境。

交联聚乙烯绝缘直流海底电缆的等效电容随电缆长度的增加而增大,在能量传输过程中,等效电容和电源不断充放电。充电电流可以达到最大值,影响正常主动负载的传输,因此通信海底电缆具有理论极限。

输电间隔,由多个跨海工程表示,该间隔超出该间隔约40km[3],使用通信传输电力将不经济。直流电缆长度不受充电电流的限制,无需无功补偿装置,制作简单,介质损耗和导体损耗小,具有良好的市场前景。但是,在空间电荷堆积机理及其抑制方法、直流电压下的绝缘老化机理、新研制绝缘数据的长期稳定性、局部放电的影响等方面还存在许多问题。
防水海底电缆及技术难点
一般来说,超高压通信海底电缆都是单芯的,但由于三芯通信海底电缆可以节省生产和铺设成本,所以截面大,

高店崖3芯交联聚乙烯通信海底电缆也在逐步推广。2008年,耐克公司在加拿大铺设了一条三芯交联聚乙烯绝缘海底电缆,国际最高根电压为245千伏。聚乙烯(pe)绝缘电缆和epr绝缘电缆与xlpe电缆(tgδ≤0.0005)相比,介电常数tgδ和介电常数lt相对较大。但与聚乙烯电缆相比,可避免分支和局部放电。一般只用于中压海底电缆。到目前为止,高等级乙基橡胶海底电缆是2001年安装在意大利穆拉诺威尼斯的一种150千伏海底电缆。

沸腾电缆

海底可充气电缆的结构与充油电缆相似。它还使用预先浸渍的纸带作为绝缘材料,然后填充压力氮气。压力气体填充纸带之间的开放空间,并提高了击穿电压。充气式海底电缆可用于交流和直流传输,比充油电缆更适合更长的海底电缆网络。但是,由于需要在深水中使用高压操作,因此增加了规划电缆及其附件的难度。电缆通常限于300米的深度。

海底电缆相关的技术问题

海底电缆防水

当机械应力或外力形成电缆护套,绝缘破坏和接头损坏时,水分或水会沿着电缆的纵向和径向空隙浸没,从而降低绝缘的电气强度,因此大多数高压海底电缆配备

有垂直和径向防水方法,以避免水侵入。径向方法是首先在绝缘屏蔽层和金属屏蔽层的外部包裹半导电电阻水膨胀区,然后在金属屏蔽层(即金属屏蔽层)的外部添加金属防水层,并在其中增加电场强度。中压电缆比较低。通常使用铝塑复合屏蔽。也只有聚合物盾牌。高压电缆选用铅,铝,不锈钢金属密封。聚合物护套是防水的,但是具有一定的吸水率。这是由于其结构头部是由结晶相和非晶相组成的半结晶聚合物这一事实。晶体相结构致密,非晶相中的分子疏松排列,并且分子之间存在较大的间隙。在交变电场的作用下,极性水分子继续来回翻转,并可以通过空隙和晶界的缺点渗透绝缘数据。选择聚合物护套时,应在护套中添加具有吸水性的憎水剂。

纵向阻塞水的首选是1个压线中心。在电线和电缆中心屏蔽区域之间添加了防水材料,以阻挡水在电缆中心的分散通道。垂直的阻水粉用于填充水。它的吸水能力是其自身的数十倍甚至数千倍。吸水强度大且膨胀率高。吸收水后,它会迅速膨胀形成凝胶状物质并阻塞渗漏通道。停止水分和水分的进一步散布和扩散,以使湿电缆的长度缩短。
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