由于海底自然環(huán)境惡劣及不可預(yù)見(jiàn)性，海上風(fēng)電用海底電纜是設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)難度較大的電纜品種。海底電纜不僅要求防水、耐腐蝕、抗機(jī)械牽拉及外力碰撞等特殊性能，還要求較高的電氣絕緣性能和很高的安全可靠性，特別是大長(zhǎng)度海纜、海底光電復(fù)合纜更是對(duì)目前電纜行業(yè)的制造能力和技術(shù)水平提出了極大挑戰(zhàn)。海底光電復(fù)合纜就是在海底電力電纜中加入具有光通信功能及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的光纖單元，使其具有電力傳輸和光纖信息傳輸?shù)碾p重功能，完全可以取代同一線路敷設(shè)的海底電纜、海底光纜，節(jié)約了海洋路由資源，降低制造成本費(fèi)用、海上施工費(fèi)用、路岸登陸費(fèi)用，直接降低了項(xiàng)目的綜合造價(jià)和投資，并間接地節(jié)約了海洋調(diào)查的工作量、后期路由維護(hù)工作。

海底電纜的防水

當(dāng)機(jī)械應(yīng)力或外力造成電纜護(hù)套及絕緣損傷、接頭損壞時(shí)，潮氣或水分會(huì)沿著電纜縱向和徑向間隙浸入，降低絕緣的電氣強(qiáng)度，因此多數(shù)高壓海底電纜都具有防止水分入侵的縱向、徑向防水措施．徑向措施主要是在絕緣屏蔽和金屬屏蔽層外面繞包半導(dǎo)電阻水膨脹帶，在金屬屏蔽層外面添加金屬防水層即金屬護(hù)套，中壓電纜電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)較低，一般使用鋁塑復(fù)合護(hù)套，也有僅用聚合物護(hù)套的，高壓電纜則采用鉛、鋁、不銹鋼的金屬密封套．聚合物護(hù)套具有防水性，但卻有一定的吸水率，這是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)主要是由結(jié)晶相和無(wú)定形相組成的半結(jié)晶高聚物．結(jié)晶相結(jié)構(gòu)緊湊，無(wú)定形相中的分子排列疏松，分子間存在較大的間隙．在交變電場(chǎng)的作用下，極性的水分子不斷來(lái)回翻轉(zhuǎn)，可以透過(guò)間隙和晶界缺陷處滲透到絕緣材料中．采用聚合物護(hù)套時(shí)，護(hù)套里要加具有吸水作用的阻水劑．

XLPE海底電纜

電氣性能和機(jī)械性能也都優(yōu)于充油電纜，XLPE絕緣海底電纜的發(fā)展有著更廣闊的前景，但也有眾多技術(shù)問(wèn)題尚需解決．普通的交聯(lián)聚乙烯電纜在直流電壓作用下，電纜絕緣中的空間電荷會(huì)在某處集中，從而造成此處局部場(chǎng)強(qiáng)過(guò)高而被擊穿．在絕緣材料中采用添加劑可以減緩電纜絕緣中空間電荷累積，使得交聯(lián)聚乙烯電纜可以用于直流高壓供電。XLPE絕緣直流海底電纜現(xiàn)最高電壓可達(dá)320kV交流電纜絕緣中的等效電容隨電纜長(zhǎng)度增加而增大，在能量傳輸過(guò)程中，等效電容與電源間不停地進(jìn)行著充電放電，其充電電流可達(dá)到極大值而影響正常有功負(fù)荷的傳輸，所以交流海底電纜有個(gè)理論上的極限。

充氣式電纜

充氣式海底電纜在結(jié)構(gòu)上與充油電纜很相似，也使用預(yù)先浸漬好的紙帶做絕緣，再充入帶壓力的氮?dú)猓瑤毫Φ臍怏w填充了紙帶間的空隙，提高了擊穿電壓．充氣式海底電纜可用于交直流輸電，比充油式電纜更適合于較長(zhǎng)的海底電纜網(wǎng)．但由于需在深水下使用高氣壓操作，故此增加了設(shè)計(jì)電纜及其配件的困難，該電纜一般限于水深為300m以內(nèi)．

縱向阻水主要采用

壓緊型線心；在導(dǎo)線之間和纜心屏蔽區(qū)添加阻水性物質(zhì)，阻斷水分在纜心中的擴(kuò)散通道．縱向阻水采用阻水粉填充效果好，吸水量為自身的幾十倍乃至幾千倍，吸水強(qiáng)度大、膨脹率高，吸水后可迅速膨脹形成凝膠狀物質(zhì)，阻塞滲水通道，終止水分和潮氣的進(jìn)一步擴(kuò)散和延伸，使受潮電纜的長(zhǎng)度降到最低。

海底光電復(fù)合纜的設(shè)計(jì)選型

由于海底應(yīng)用的特殊環(huán)境，不同電壓等級(jí)的海底光電復(fù)合纜需具有不同的導(dǎo)電截面、不同的機(jī)械強(qiáng)度、防海水滲漏與腐蝕等結(jié)構(gòu)特性，并采用適應(yīng)潮間帶、潮下帶、深水區(qū)等不同的施工方法，以滿足海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的特殊需求。