由于海底地形、地質(zhì)復(fù)雜,加之海水涌動,電纜的工作環(huán)境和受力狀況比較惡劣，尤其電纜敷設(shè)是-一-項(xiàng)非同尋常的艱巨而復(fù)雜的工程,電纜在敷設(shè)過程中將經(jīng)受生死般的考驗(yàn)(電纜在敷設(shè)中出現(xiàn)損壞報(bào)廢的情況并非罕見) ,因此,海底電纜有其特殊性。這些特殊性表現(xiàn)在以下幾方面:

一日大長度,- -根海底電纜往往有幾千米、幾十千米乃至幾百千米,因此,要求電纜的制造工藝必須穩(wěn)定,制造質(zhì)量始終如一;

二日大強(qiáng)度,電纜應(yīng)有足夠的抗拉強(qiáng)度,能經(jīng)受敷設(shè)時不確定的“破壞性”拉力(有時高達(dá)幾噸力);

三日阻水性好,電纜不僅應(yīng)有完好的徑向阻水結(jié)構(gòu),還須有良好的縱向阻水功能,一旦電纜遭到外力(如船錨)破壞時,海水浸人電纜的長度盡量短,以減少維修損失。鑒于上述特性,海底電纜結(jié)構(gòu)有如下幾種。

①導(dǎo)體采用緊壓銅導(dǎo)體,并填充阻水材料(如電纜油、阻水膏、阻水粉阻水繩等)。由于電纜長度大,導(dǎo)體接頭不可避免,接頭質(zhì)量是影響電纜抗拉強(qiáng)度的關(guān)鍵。

②絕緣有幾種選擇:額定電壓35 kV及以下多采用油紙絕緣或乙丙橡膠絕緣;35kV以上多采用充油紙絕緣或超凈交聯(lián)聚乙烯絕緣。油紙絕緣電纜具有“天然的”阻水結(jié)構(gòu),因此現(xiàn)在依然有人偏愛油紙絕緣的海底電纜。乙丙橡膠因無“水樹”之慮,是中低壓水下電纜的首選絕緣材料,但因介損較高,不適于作高壓電纜的絕緣。

③徑向阻水結(jié)構(gòu)多采用鉛套或皺紋鋁套,淺海電纜也有采用綜合護(hù)套的。鉛套雖然有厚重的缺點(diǎn),但也有柔軟且貼緊絕緣屏蔽而有益于實(shí)現(xiàn)縱向阻水的優(yōu)點(diǎn)。皺紋鋁套用于充油電纜較好。若用于交聯(lián)電纜,由于擠壓加工溫度高(400 C以上),有損傷阻水帶之慮,與絕緣屏蔽之間的間隙大,對實(shí)現(xiàn)縱向阻水不利。綜合護(hù)套可大大減少電纜重量和生產(chǎn)成本,不太重要的短段淺海(或過江、過湖)的水下電纜不妨采用。

④鋼絲鎧裝是海底電纜的必要結(jié)構(gòu),而且多采用粗鋼絲鎧裝,以增加電纜的抗拉強(qiáng)度和對電纜的保護(hù)效果。當(dāng)電纜承受較大拉力時,首先受力的是電纜導(dǎo)體,隨著拉力的增加,鎧裝鋼絲的負(fù)荷增加,但導(dǎo)體依然承受著*大的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)導(dǎo)體截面較小、電纜(如海底電纜ZQDF 41-26/35kV3X120)很重時,如果鎧裝鋼絲的節(jié)距又偏小,則導(dǎo)體接頭將在電纜裝運(yùn)和敷設(shè)過程中經(jīng)受嚴(yán)峻考驗(yàn)。為了保證電纜安全,適當(dāng)加大導(dǎo)體截面,采用盡量輕的阻水結(jié)構(gòu)和鎧裝結(jié)構(gòu)，適當(dāng)加大鎧裝鋼絲的節(jié)距等措施是值得考慮的。鎧裝鋼絲采用--般低碳鍍鋅鋼絲不夠理想,可能會影響電纜的使用壽命。國外有使用涂塑鋼絲的先例,據(jù)說可提高鋼絲的耐腐蝕性,我國也曾試用,但由于涂塑層不牢固半途而廢。

另外,需要特別說明的是,若大截面單芯海底電纜用于交流輸電，將面臨敷設(shè)難題和大的損耗問題,因此,用于直流輸電是*佳選擇，尤其是大長度、大容量輸電線路更是這樣。