直流電纜（lǎn）簡介

直流電纜簡介

直流電纜，是用於直流輸配電係統（tǒng）中的電力電纜。直流電纜除了運行的電氣特性與（yǔ）交流的不同，其結（jié）構和交流電纜（lǎn）基本相同。直流電纜主要用在長距（jù）離的海底電纜線路。

直（zhí）流電力電纜的結構與交流電纜相似，但其絕緣長期承受直流（liú）運行電壓。適用於長距離直流輸電係（xì）統，尤其是跨越海峽的大長（zhǎng）度輸電線路。

在直流電纜中，金屬護套（tào）和鎧裝上不會（huì）有感（gǎn）應電壓。不存在護套損耗間題，直流電纜的護（hù）套結構主要（yào）考慮機械保（bǎo）護和防腐蝕，特別在直流海底電纜中，應采用鎧（kǎi）裝等加強防護（hù）結構，以避免外界機械力的損傷（shāng）。迄今（jīn）投入運行的直流電纜的最高電壓（yā）為±800KV。

優點

直流電力電纜具有工作電場強度高、絕緣（yuán）厚度薄、電（diàn）纜外徑小、重量輕、載流肘大、損耗小、沒有（yǒu）交變磁場等優點（diǎn）。

結構（gòu）

導電線芯（xīn）

導電（diàn）線芯材料一般采（cǎi）用銅線，其截麵按額定電流、容許壓降、短路容量等因素選（xuǎn）定。在選擇芯線結構（gòu）時，應（yīng）著重考慮發生（shēng）故障後的海水滲透問題，一般可采用壓聚、焊接、塗水（shuǐ）密封材料等堵水措施。

絕緣層

直流電纜的絕緣層厚（hòu）度應同時滿足四方麵要求：①對於額定直流（liú）電壓，無負荷時（shí）導體表麵處的場強應在允許值以下；②對於（yú）額定（dìng）直（zhí）流電壓，滿（mǎn）負荷時外層包皮處的場強應在允許值以下（xià）；③能耐受衝擊試驗電壓；④在額（é）定電流下，導（dǎo）體的溫度應在允許值以下。一般可先假定幾種絕（jué）緣厚度進行計（jì）算，然後選定最合適的絕緣（yuán）層厚度。

外護層

直流電纜由於在（zài）金屬護套和鎧裝上不（bú）會有感應電壓，所以（yǐ）不存在護套損耗的（de）問題。護層（céng）的結（jié）構主要是考慮機械的保護和防止腐蝕，特別（bié）是對（duì）於海底電纜。

(1)金屬護套。為了保證金屬護套的可靠性和柔軟（ruǎn）性，迄今直（zhí）流電（diàn）纜都采用鉛護套，鉛護套的厚度一般為2.5~3.0mm，對內壓型充油或充氣電纜（lǎn），還必須（xū）和所采用的壓力相應，增設有幾層金屬帶製成的加強層（céng）。

(2)防蝕層。海底電纜在正常運行時，由於漏電（diàn）流和以海水做回路的電流作用，金屬護（hù）套和加強層都將受到電解腐蝕作用。通常隻要加一層由塑料製（zhì）成的護套，即可防止電蝕。但一旦（dàn）塑料防（fáng）蝕（shí）層（céng）受損，就將出（chū）現局部性（xìng）的急速腐蝕。所（suǒ）以，有些電纜用浸瀝青絕緣（yuán）膠的紙帶組成輕（qīng）防蝕層，或在幾層橡膠（jiāo）帶之間塗上瀝（lì）青（qīng）絕緣膠。近年來，大多采用擠壓幾（jǐ）層聚乙烯或氯丁橡膠作為防蝕層，是因為聚乙烯或橡膠的彈性模數較大，能夠部分地吸收作用在鉛包上的機械應力，並使應力分布得更為合理。同時，它防水性能好（hǎo），與鉛（qiān）包（bāo）一起組成了雙重防水密（mì）封。而且它的絕緣性能也較好，適合於承受金屬護（hù）套的暫態過電壓。

(3)鎧裝。為了防止外來機械（xiè）損傷，根據具體情況可在防蝕（shí）層外麵加鋼帶（dài）或（huò）鋼（gāng）絲鎧裝。海底電纜一般都（dōu）采（cǎi）用鋼（gāng）絲鎧裝。海底（dǐ）電纜在敷設（shè）或打撈時，由於電纜的自重，使電纜（lǎn）受到（dào）很大的機械應力，同時在複雜的海洋環境中，電纜會受到海水、海洋生物等的侵蝕。

種類

由於世界上早期的（de）供電是以直流為基礎的，所以早在20世紀初期，直流電纜就已有（yǒu）所采用。但是後來，隨著交流輸電技術的飛速發展，交流電纜得到了廣泛的（de）應用。直流電纜在發展中吸取了交流電纜的成熟經驗，所以在結構上與交流電纜有（yǒu）很多相似之處。目前實際使用的高壓直流電纜（lǎn）有以下幾種類（lèi）型。

油浸紙實心電纜

這種直流電纜采用得（dé）最早，也采用得（dé）最多，這種電纜結（jié）構簡單，製造及維護方便，價格低廉，但其（qí）工作電場強度隻能達25kV/mm左右。這一限製（zhì）決定了這種電纜的電（diàn）壓（yā）隻能製造到250~300kV。果特蘭島、英一法海峽、撒丁島、溫哥華島、康梯一斯堪等工程均采用了這種電纜。它適合於做（zuò）長距離海底敷設，因為它不需要供油，而且海水的良好冷卻作用能（néng）避免浸（jìn）漬劑的流失。這種電（diàn）纜不宜（yí）做大落差（chà）敷設，因為在這種條件下運行，電（diàn）纜會出現浸漬劑向下部移動，促使高處絕緣幹枯，絕緣強度降低（dī）。

充油電（diàn）纜

當額定電壓超過250kV時，大多（duō）采用充油電纜。它在陸地上采用時，具有比其他類型電纜都優越的技術性能。近年來，由於解（jiě）決了長距離供油的技術（shù）問題，所以它也可用作海底電纜。在國外，這種充（chōng）油電纜已用於金斯諾（nuò）思、康梯一斯堪、四國一本（běn）州等直流工程中。

充氣（qì）電纜

它的介質通常選用高密度浸漬紙再充以（yǐ）壓縮氣體（如氮氣）組成，有較高的（de）絕緣（yuán）強度，其工作電場強度可（kě）達25kV/mm以上，它（tā）適宜於做長距離海底電纜敷設及大落差敷（fū）設，如新西蘭庫克海峽直流輸電工程就采用了這種電（diàn）纜（lǎn）。但是，由於電纜內的壓縮氣體對電纜及其附件（jiàn）的密（mì）封（fēng）性與機械強度提出了很高的要求，因此沒被廣泛采用。

擠壓聚乙烯電纜

這種電纜結構簡單而堅固，用來作為（wéi）海底電纜是比較適宜的，但按其直流耐壓能力看，工（gōng）作電壓隻（zhī）能達（dá）250kV左右。

目前實際采（cǎi）用的直流電纜（lǎn）絕大多數是膠浸實心電纜與充油電纜，但是沒有金屬包皮，隻有鋼絲鎧裝的（de）聚乙烯電纜，由於在某些方麵有了一定的優點，所以（yǐ）近（jìn）期亦受到廣泛的關注。

直（zhí）流電纜

1)組件與組件之間的串聯電纜（lǎn）。

2)組串之間及其（qí）組串至（zhì）直流配電箱（xiāng）(匯流箱)之間的並聯電纜。

3直流配電箱至逆變器之間（jiān）電纜。

以上（shàng）電纜均為直流電纜，戶外敷設較多，需（xū）防潮、防暴曬、耐寒、耐熱、抗（kàng）紫外線，某些特殊的環境下還需防酸堿等化學物質。