海底电缆

不滴流纸绝缘电力电缆
• 与粘性浸渍纸绝缘电缆的差别主要是它 的浸渍剂在工作温度范围内不流动，呈塑 性固体状，而在浸渍温度下粘度降低能保 证充分浸渍。这种电缆敷设落差不受绝缘 本身限制。它将逐步取代粘性浸渍纸绝缘 电缆。
充油电缆
• 充油电缆:利用补充浸渍剂的方法消除电缆 中的气隙。其工作原理如图3。当电缆温度 升高时,浸渍剂膨胀，电缆内部压力增加,浸 渍剂流入供油箱；电缆冷却时浸渍剂收缩， 电缆内部压力降低,供油箱内浸渍剂又流入 电缆,防止了气隙的产生，故可以用于110千 伏及以上线路。
“油压”管电缆
“油压”管电缆，只适用于数公里长的电缆系 统，因为要把极长的电缆拉进管道内，受 到很大的机械性限制。
Sum
• 浸渍纸包绝缘和充油式电缆受水深与敷设 落差限制，现已基本淘汰。油压管电缆受 机械性限制也已淘汰。
• 补充：海底电缆按电流传输方式分为 交流（AC）传输 直流 （DC）传输
目前使用最广泛的是
心电缆又分刚性和可挠型。导电线心通常是铝
管或铜管，由固体绝缘垫片每隔一定距离支撑
在管内。外管道为电缆护套兼作气体介质压力
容器。单心电缆通常用铝管或不锈钢管作护套，
三心电缆的护套也可用钢管。由于采用了气体 介质(SF6),它的电容小，介质损耗低，导热性 好，故传输容量大，可达50000MVA。常用作 大容量发电厂的高压引出线，封闭电站与架空 线的连接线的水域。
• 额定电压110kV海底电缆、海底光电复合缆 满足企业标准Q/320691AAG 01-2008《额定 电压110kV交联聚乙烯绝缘海底电缆及光纤 复合海底电缆》的要求。
单芯光电复合缆
单芯光电复合缆
单芯光电复合缆
三芯光电复合缆
三芯光电复合缆
三芯光电复合缆
• 1生产流程 • 2敷设方式 • 3结构发展 • 4检验方法 • 5包装储运
粘性浸渍纸绝缘电力电缆 滴干纸绝缘电力电缆 不滴流纸绝缘电力电缆
粘性浸渍纸绝缘电力电缆
• 其浸渍剂粘度较高，在电缆工作温度范围内不易流动，但在浸渍温 度下具有较低粘度,可保证良好浸渍。粘性浸渍剂一般由光亮油和松香 混合而成(光亮油约占65～70%，松香约占30～35%)。不少国家采用合 成树脂（如聚异丁烯）代替松香，与光亮油混合成低压电缆浸渍剂。 粘性浸渍纸绝缘电力电缆按结构可分为带绝缘型(统包型)与分相屏蔽 （铅包）型(图1、2)。带绝缘型电缆是每根导电线心上包绕一定厚度 的纸绝缘（相绝缘）层,然后3根绝缘线心绞合一起再统包一层绝缘层 （带绝缘），其外共用一个金属护套；分相屏蔽型电缆即在每根绝缘 线心外包绕屏蔽并挤包铅套。带绝缘型省材料但绝缘层中电场强度方 向不垂直纸面，有沿纸面的分量，所以一般只用于10千伏以下电缆。 分相屏蔽型绝缘中电场强度方向垂直于纸面，多用于10千伏以上电缆。 粘性浸渍纸绝缘电力电缆的浸渍剂虽然粘度很大，但它仍有一定的流 动性。当敷设落差较大时，电缆上端因浸渍剂下流而形成空隙，击穿 强度下降，而下端浸渍剂淤积，压力增大，可以胀毁电缆护套。因此 它的敷设落差受到限制，一般不得大于30米。
道，并与供油系统相连。它具有优良的电
性能和机械保护，但耗油量大，接头较复 杂，不宜于高落差敷设
充气式（压力辅助）电缆
• 充气式（压力辅助）电缆，使用浸渍纸包的 充气式电缆比充油式电缆更适合于较长的海底 电缆网，但由于须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，一般限 于水深为300m以内。
海底电缆
产品简介 产品用途 产品历史 产品分类 操作方法 发展前景
海底电缆
海底通信电缆 海底电力电缆
◎海底通信电缆：通讯业务，费用昂贵，保密程度高
◎海底电力电缆：水下传输大功率电能
◎成本：小发电站地区性发电＞海底电缆传输电能＞ 同样长度的架空电缆
◎优越性：1·铺设不需挖坑道或支架支撑，建设快
Hale Waihona Puke Baidu
2·安全稳定，抗干扰能力强，保密性能好
交联聚乙烯绝缘电力电缆
型号
YJV YJLV
YJV22 YJLV22
YJV32,42 YJLV32,42
名称
铜芯或铝芯交联聚乙烯绝缘，聚氯乙烯 护套电力电缆
铜芯或铝芯交联聚乙烯绝缘，钢丝铠装 聚氯乙烯护套电力电缆
铜芯或铝芯交联聚乙烯绝缘，钢丝铠装 聚氯乙烯护套电力电缆
代号含义
1.绝缘种类：V代表聚氯乙烯；X代表橡胶；Y代表聚乙 烯；YJ代表交联聚乙烯；Z代表纸。
适用于海底，平台及水下 环境的敷设，能承受机械 外力作用和较大的拉力。
适用于海底，平台及水下 环境的敷设，能承受机械 外力作用和较大的拉力。
铜芯交联聚乙烯绝缘铅套 适用于海底，平台及水下
或分相铅套粗钢丝铠装纤 环境的敷设，能承受机械 维外被层海底光电复合缆 外力作用和较大的拉力。
技术要求
• 额定电压35kV及以下海底电缆、海底光电 复合电缆满足企业标准Q/320623AP 27-2006 《额定电压1kV到35kV交联聚乙烯绝缘海底 电缆》的要求。
挤压式绝缘（交联聚乙烯绝缘、乙丙橡胶绝缘）电缆 光电复合缆
浸渍纸包电缆
• 浸渍纸包电缆，适用于不大于45kV交流电及不大于 400kV直流电的线路。
• 目前只限安装于水深500m以内
粘性浸渍、滴干、不滴流均属粘性浸渍型绝缘 电缆，由于组成它的固体材料纸与浸渍剂热膨胀系 数相差很大，在制造和运行过程中因温度的变化不 可避免地会产生气隙。气隙是电缆破坏的主要原因 之一。因此粘性浸渍型纸绝缘电缆只能用于45千伏 以下。
名称
铜芯交联聚乙烯绝缘综合 防水护层或分相综合防水 护层粗钢丝铠装纤维外被 层海底电缆
铜芯交联聚乙烯绝缘铅套 或分相铅套粗钢丝铠装纤 维外被层海底电缆
ZS-YJAF41+OFC 铜芯交联聚乙烯绝缘综合 防水护层或分相综合防水 护层粗钢丝铠装纤维外被 层海底光电复台缆
使用环境
适用于海底，平台及水下 环境的敷设，能承受机械 外力作用和较大的拉力。
1生产流程
• 海底电力电缆的整个制造过程同一般电力电缆基本相同,但在电 缆机械强度和防腐要求上有所特殊,并要求电缆长度尽量延长。 下面简述浸渍纸电缆和挤压式绝缘电缆的制造过程。浸渍纸电 缆首先用绝缘纸绕包线芯,而后真空干燥、浸油,完成导体线芯后 ,再包铅套,此时须经连续挤压的过程。挤压极长的电缆芯,属于 极为重要的步骤,须夜以继日进行。充油式电缆的导线芯从储缸 到压铅机之间,经过一条虹吸输送管,管内注有除气油,以反方向 流向导线芯,以便隔绝线芯与空气的接触。导线芯包上铅套后,需 在旋转式平台上进行盘线(倘若电缆属于充油式或充气式,则可以 另行添加适量的金属补强料),再予电缆包上聚乙烯护套(挤压聚 乙烯护套也属于连续性的作业),最后裹以二层镀锌钢线的铠装, 外复油麻浸渍物。在最后生产的过程中,须在适当阶段透过聚乙 烯护套把铅套和金属带接地。交联聚乙烯电缆和乙丙橡胶绝缘 海底电缆的大部分生产过程,除了挤压及合成橡胶绝缘层的硫化 过程外,大体上和纸绝缘铅套电缆的制造过程相近,但不使用铅护 套。
充油电缆
自容式充油电缆 钢管充油电缆
• 一类是自容式充油电缆，自容式充油电缆， 适用于高达750kV的直流电或交流电线路。 由于电缆为充油式，故可以毫无困难地敷 设于水深达500m的海域。浸渍剂是低粘度 矿物油或十二烷基苯，导电线心中有空心
油道，浸渍剂可以通过它及时补充进绝缘 或流入油箱；
• 另一类是钢管充油电缆（图5）, 浸渍剂是 粘度稍高的聚丁烯油，导电线心是实心,3根 绝缘线心一并置于无缝钢管内,管内充以高 压力（一般约1.5兆帕，即15个大气压）的 浸渍剂，钢管与电缆之间的空间即为供油
• 使得长期允许工作温度由70°C升高到 90C°（或更高）
• 短路允许温度由140°C提高到150°C（或 更高）在保持其原有优良电气性能的前提 下，大大提高了实际使用性能。
• 目前电缆行业生产交联电缆的工艺方式主 要分为四类
1过氧化物化学交联 饱和蒸汽交联 惰性气体交联
熔盐交联
硅油交联
2干法化学交联 3硅烷化学交联 4辐照交联
滴干纸绝缘电力电缆
• 粘性浸渍纸绝缘电力电缆的一种，即粘 性浸渍电缆浸渍后增加一道滴干工艺过程， 使粘性浸渍纸间的浸渍剂减少70%，纸内的 浸渍剂减少30%，以消除粘性浸渍纸绝缘电 缆在高落差敷设时浸渍剂流动产生的缺点。 但由于减少了浸渍剂的含量，绝缘的耐电 强度降低。例如绝缘厚度相同时滴干纸绝 缘电力电缆的耐电压强度为6千伏,而粘性浸 渍纸电缆的耐电压强度为10千伏。但前者 可大大提高允许敷设落差。
EPR—乙丙橡胶绝缘 导体屏蔽层 挤压式 绝缘层 绝缘屏蔽层
关于XLPE电缆： AC
DC
DC与AC电缆最本质的差别是绝缘材料性能 （机械与电气性能，如抑制空间电荷积聚 等），相对来说，DC电缆的长度更长，脱 气时间更长，XLPE洁净度要求更高，更好的 焦烧性能，更长的连续生产时间。
AC与DC电缆与敷设距离之间的关系
海底光缆在中国也得到迅猛发展。1993年 建成的中日海底光缆系统，可开通7560条 电话电路。1997年在上海南汇又建设了一 条天下无难事光缆，连接全球20个国家， 可开通12万条电话电路。我国开始建设中 美、亚欧两条光缆，总通信能力将猛增到 132万路
浸渍纸包电缆 充油电缆
充气式（压力辅助）电缆 “油压”管电缆
2.导体材料：L代表铝；T（省略）代表铜。 3.内护层：V代表聚氯乙烯护套；Y聚乙烯护套；L铝护
套；Q铅护套；H橡胶护套；F氯丁橡胶护套。 4.特征：D不滴流；F分相；CY充油；P贫油干绝缘；P
屏蔽；Z直流。 5.控制层：0无；2双钢带；3细钢丝；4粗钢丝。 6.外被层：0无；1纤维外被；2聚氯乙烯护套；3聚乙
挤压式绝缘（交联聚乙烯绝缘、 乙丙橡胶绝缘）电缆
• 挤压式绝缘（交联聚乙烯绝缘、乙丙橡胶 绝缘）电缆，适用于高达200kV交流电压。 乙丙橡胶较聚乙烯更能防止树枝现象及局 部泄电，使海底电缆更有效地发挥功能。
XLPE结构示意图
XLPE结构示意图
XLPE结构示意图
• 挤压式电缆 XLPE—交联聚乙烯绝缘（目前 使用最广泛）
●海底通信电缆:长距离通讯网 远距离岛屿之间 跨海军事设施
●海底电力电缆:敷设距离比通信电缆要短 陆岛之间 横越江河或港湾 从陆上连接钻井平台 钻井平台间的互相连接
●主要地区：近海地区 多岛屿河流国家
1850:北美和欧洲之间铺设了世界上第一条海底电缆
1866年，英国在大西洋铺设 一条连接英美两国的海底电缆
烯护套。
7.阻燃电缆在代号前加ZR；耐火电缆在代号前加NH。
光电复合缆
• 单芯 • 三芯 • 结构示意图及相关说明见后图
产品型号、名称、及使用环境
型号 ZS-YJA41 ZS-YJAF41
ZS-YJQ41 ZS-YJQF41 ZS-YJA41+OFC ZS-YJAF41+OFC
ZS-YJQ41+OFC ZS-YJQF41+OFC
1876:贝尔发明电话后，海底电缆加入了新的
内容，各国大规模铺设海底电缆的步伐加快了
1902：环球海底通信电缆建成
1960：世界上第一台激光器问世，人们开始
利用激光能在光导纤维中传输的特性来传递信息。
世界上有32个国家与地区通过海底光缆建立 了最现代化的全球通信网络，可同时进行30 万路电话通话或数据传输。
• 用滴干纸绝缘,充以一定压力的气体,以提高气 隙的击穿场强，消除局部放电。电缆结构多为 三心，并利用三心间空隙作为气体传送管道， 气体一般为氮气或六氟化硫等,适用于垂直敷 设的10千伏到110千伏线路。
• 管道充气电缆 又称压缩气体绝缘电缆。其 导电线心置于一个充有一定压力气体 (SF6)的 管道中。按线心数可分为三心和单芯电缆，单
上图所示，纵坐标是电压等级，横坐标是电缆敷设长度，由 图二可见，当海底电缆敷设长度超过120km时，较好的选 择是DC电缆，而当海底电缆敷设长度不足110km时，AC电 缆是更好的选择。
XLPE绝缘500kv—AC与DC电缆载流量比较
• 如图所示，横坐标是导体的标称截面。纵坐标是导体载流 量，象限内三条线自上而下，分别是DC电缆、钢丝铠装AC 电缆、扁铜丝AC电缆，由图可见，500kv电缆的截面超过 1000mm2时，DC电缆在载流量上的优势很明显。
关于交联（浅释）
• 交联：代号：YJ • 交联电缆是交联聚乙烯绝缘电缆的简称。
交联电缆适用于贡品交流电压500kv及以下 的输配电线路中。目前高压电缆绝大部分 都采用了XLPE电缆。
• 交联的过程是将线性分子结构的聚乙烯 （PE）材料通过特定的加工方式，使其形 成体型90网状分线结构的交联聚乙烯。