海底电缆技术：探索深海通讯的新突破

1.直流交联聚乙烯绝缘海底电缆及其附件的研制

直流海底电缆在相同导体截面、相同电缆型式和相近敷设环境条件下，其输电容量（功率）远超过交流海底电缆，并且运行损耗低、允许线路长度较长，在有些运行条件下，例如超大长度海底电缆线路，采用直流海底电缆会是优先方案，甚至是唯一的选择。交联聚乙烯绝缘电缆具有电气性能好、机械强度高、安装敷设和运行维护方便以及环保等特点，将是直流海底电缆的重点发展方向。

图7-1　±500kV直流交联聚乙烯绝缘海底电缆

目前，日本已研制出±500kV直流交联聚乙烯绝缘海底电缆，导体界面为3000mm2，导体长期运行最高温度为90℃，双极单回输送容量可达3000MW，电缆试样如图7-1所示。工厂软接头采用挤出模注接头技术 （EMJ），采用与电缆绝缘一样的直流绝缘材料，以避免不同材料界面的存在使得在界面上空间电荷积聚加剧。±500kV直流交联聚乙烯绝缘海底电缆和工厂软接头已经通过国际大电网会议推荐试验规范。(www.xing528.com)

近年来，我国高压直流交联聚乙烯绝缘海底电缆生产研制能力取得了长足进步，±160kV和±200kV直流交联聚乙烯绝缘海底电缆先后投入运行。目前，正在开展±320kV直流交联聚乙烯绝缘海底电缆的研制工作。

2.海底电缆敷设保护技术

自1951年日本明石海峡成功敷设了世界上第一条22kV海底充油电缆开始，海底电缆就因不断遭受外部损坏而时有故障发生。这种损坏不仅造成电力传送中断，更重要的是往往造成巨大的经济损失和严重的社会影响。加之海底电缆处于恶劣的海底环境中，保护和维修均相当困难。为提高海底电缆线路的安全可靠性，应对海底电缆采取必要的安全保护措施。

近年来，国内相关设计单位深入调查分析了威胁海底电缆安全的潜在因素，并在总结国内外典型海底电缆工程敷设保护经验的基础上，提出了埋设保护、沟槽保护、穿管保护和覆盖保护等敷设保护措施。针对最常用的埋设保护，重点研究了船锚入土深度的计算方法，提出了计算船锚入土深度的数学模型法和有限元模拟法，其计算结果经与日本运输省港湾技术研究所的215号 《投锚与入土深度试验》现场实测数据进行对比，两者基本吻合。同时综合船只抛锚、渔业活动及海床冲淤等因素，提出了合理确定海底电缆埋深的方法。