海上風(fēng)電項(xiàng)目的成功運(yùn)行離不開可靠的海纜系統(tǒng)，海纜作為海上風(fēng)電場與陸地之間的關(guān)鍵傳輸通道，承擔(dān)著輸送電力和傳輸通信信號(hào)的重要任務(wù)。在海纜的生產(chǎn)過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量都需要嚴(yán)格控制，以確保海纜的可靠性和穩(wěn)定性。本文主要介紹了海纜的基本結(jié)構(gòu)和常用材料，以及海纜生產(chǎn)過程中需要注意的影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

(圖片來自中國線纜網(wǎng))

海纜介紹

海纜在整個(gè)風(fēng)電場的運(yùn)行結(jié)構(gòu)中同時(shí)扮演著“血管”和“神經(jīng)”的角色，除了匯集、傳輸電能外，其內(nèi)部的光纜，是風(fēng)電場通信信號(hào)的通道。由于長期運(yùn)行于復(fù)雜的海底環(huán)境，海纜在抗干擾、抗腐蝕等方面要求高于陸纜，需要阻水導(dǎo)體和緩沖阻水層以滿足阻水性能，需要瀝青來防腐和防水，整體對(duì)技術(shù)和性能的要求較高。

(圖片來自中國線纜網(wǎng))

常見的海底電纜擠包絕緣的交聯(lián)聚乙烯(XLPE)海底電纜、繞包絕緣的充油海底電纜及黏性浸漬紙絕緣(MI)海底電纜等。近些年，國內(nèi)海上風(fēng)電常用的為擠包絕緣的交聯(lián)聚乙烯(XLPE)海底電纜。

(圖片來自中國線纜網(wǎng))

以擠包絕緣的交聯(lián)聚乙烯(XLPE)海底電纜3×630 127/220kV SM 2×48C為例，從內(nèi)到外的分別為：阻水導(dǎo)體、導(dǎo)體屏蔽、XLPE絕緣、絕緣屏蔽、半導(dǎo)電阻水帶、鉛套、半導(dǎo)電PE護(hù)套、填充、光纖單元、綁扎帶、內(nèi)襯層、鎧裝層、外被層，橫截面直徑達(dá)25cm。由于海纜的特殊性，要盡量減少接頭，整根海纜長度要結(jié)合現(xiàn)場設(shè)計(jì)需要和運(yùn)輸船舶裝載能力來確定，長度可達(dá)50km左右，重量可達(dá)5000噸左右，通過專用船從電纜廠運(yùn)輸?shù)胶Ｉ巷L(fēng)電場進(jìn)行敷設(shè)。影響海纜質(zhì)量的關(guān)鍵因素主要包括：導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層。

（一）導(dǎo)體

海底電纜一般采用銅材作為導(dǎo)體。生產(chǎn)過程中首先要保證銅材原材料的質(zhì)量，其次還要保證導(dǎo)體加工工藝，避免毛刺和機(jī)械損傷。劣質(zhì)金屬銅或雜質(zhì)較多的再生銅，會(huì)加大電阻，增加損耗，降低載流量，導(dǎo)體過熱，絕緣加速老化，從而影響電纜壽命。導(dǎo)體生產(chǎn)過程中拉模受損及其他外力原因，出現(xiàn)毛刺及機(jī)械損傷等缺陷，易發(fā)生放電擊穿現(xiàn)象，影響海底電纜的正常使用。

(圖片來自中國線纜網(wǎng))

因此，監(jiān)造人員應(yīng)嚴(yán)把導(dǎo)體原材料關(guān)，生產(chǎn)過程中加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)體直流電阻的檢測力度，以避免風(fēng)險(xiǎn)隱患的發(fā)生。

（二）絕緣層

海纜絕緣層一般采用交聯(lián)聚乙烯(XLPE)，通過擠出機(jī)加工成型來降低海纜電流泄露和電擊風(fēng)險(xiǎn)。如果工藝控制不到位，導(dǎo)致絕緣厚度不達(dá)標(biāo)、海纜絕緣偏芯度超標(biāo)或者絕緣層含有雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致海纜絕緣厚度變薄，抵抗放電的能力下降，容易發(fā)生擊穿絕緣層的現(xiàn)象，影響電纜的使用壽命。

(圖片來自中國線纜網(wǎng))

監(jiān)造人員應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的在線檢測力度及頻率，提前預(yù)防并及時(shí)發(fā)現(xiàn)此類質(zhì)量隱患。

（三）屏蔽層

海纜的屏蔽層分為內(nèi)屏蔽層和外屏蔽層，一般采用半導(dǎo)電PE料，通過擠出機(jī)加工成型，對(duì)海纜起均勻電場的作用。如果由于擠出設(shè)備、工藝控制和節(jié)省原材料等方面因素，導(dǎo)致屏蔽厚度低于國家標(biāo)準(zhǔn)值或者屏蔽不夠光滑圓整，均勻電場效果減弱，如遇電場較強(qiáng)或異常放電現(xiàn)象時(shí)，絕緣層容易發(fā)生擊穿，影響海纜的使用壽命。