高压海底电力电缆铠装的设计和选型

龚永超， 何旭涛， 孙建生， 徐晓峰， 李春刚， 夏俊峰

(1.舟山启明电力设计院有限公司，浙江舟山316021;2.上海电缆研究所，上海200093)

0 引言

从19世纪开始，海底电力电缆的使用已经有一百多年的历史，而且在最近的几十年得到更广泛的应用。早期海底电力电缆主要用于向孤立的近海设备如灯塔、医疗船等供电。随后，向近岸的海岛供电成为海底电力电缆的主要应用。20世纪60年代，出现了采用海底电缆的独立电网联结。现今，近海设备间的联结问题又重新成为高压海底电缆的新应用。例如，将海上风电场的绿色电能送至岸上电网，向石油和天然气等海上生产平台供电［1］。

1 铠装结构

海底电缆的结构一般分为导体、绝缘、金属护层(通常为铅套)、塑料内护层、铠装和外被层。

海底电力电缆的铠装由金属线沿电缆按一定的绞合节距绞制而成。

高压海底电缆的铠装丝一般有:粗圆钢丝、扁铜线、扁钢线、双粗圆钢丝和双扁铜线。圆铠装钢丝直径一般为 4.0、5.0、6.0、8.0 mm，扁铜线或扁钢线厚度一般为 2.0、2.5、3.0 mm，也可以采用其它直径和厚度［2］。

对于单芯电缆，推荐采用扁铜线铠装［2］。金属线铠装应很紧密，必要时，可在扁金属线铠装和圆金属丝铠装外疏绕金属带。

美国标准ICEA No.S-57-401规定了纸绝缘海缆铠装单线的直径要求［3］，见表1。

表1 铠装单线的直径

2 铠装设计

铠装是海底电缆至关重要的结构元件，主要提供了机械保护和张力的稳定性，同时还要考虑铠装损耗及对电缆载流量的要求。

海缆在安装过程中经受张力的作用，张力不仅来自悬挂海缆的重量，还包括敷设船垂直运动产生的附加动态力。……