直流電纜簡介

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

直流電力電纜的結構與（yǔ）交流電纜相似，但（dàn）其絕緣長期承受直流運行電壓。適用於長距離直流輸電係統，尤（yóu）其是跨越海峽的大長度輸電線（xiàn）路。

在（zài）直流電纜中，金屬護套和鎧裝（zhuāng）上不會有感應電壓。不存在護套損（sǔn）耗間題，直流電纜的護套結構主要考慮機械保護和防腐蝕，特別在直流海底電纜中，應采用（yòng）鎧裝等加強防護結構，以避免外界機械力的損傷（shāng）。迄今投入運行的直流電纜的最高電壓為±800KV。

優點

直流電力電纜具有工作電場強（qiáng）度高、絕緣厚度薄、電纜外徑小、重（chóng）量輕、載流肘大、損耗小、沒有交變（biàn）磁場等優點。

結構

導電線芯

導電線芯材料一般采用銅線（xiàn），其截（jié）麵按額定電流、容許壓降（jiàng）、短路容量等因素選定。在選擇芯線結構時，應著重考慮發生故障後的（de）海水滲透（tòu）問題，一般可采用壓聚、焊接、塗水密封材料等堵水措施。

絕緣層

直流電纜的絕緣層厚（hòu）度應（yīng）同（tóng）時滿足（zú）四方麵要求：①對於額定直流電壓，無負荷時導體表麵處的場強應在允許值以下；②對於額定直流電壓（yā），滿（mǎn）負荷時外層包皮處的場強應在允許值以下；③能耐受衝擊（jī）試驗電（diàn）壓；④在額定電流下，導體的溫度應在允許值以下。一（yī）般可先假定幾（jǐ）種絕緣厚度進行計算（suàn），然後選定最合適的絕緣層（céng）厚度。

外（wài）護層

直流電纜由於在金屬護套和鎧裝上不會有感應電壓，所（suǒ）以不存在（zài）護套（tào）損（sǔn）耗的問題。護層的結（jié）構主要是考慮機械的保護和防止腐蝕，特別是對於海（hǎi）底電纜。

(1)金屬護套。為了保證金屬（shǔ）護套（tào）的可靠性和柔軟性，迄今直流（liú）電纜都采用鉛護套，鉛護套的厚度一般為2.5~3.0mm，對內壓型充油或充氣電纜，還必須和所采用的壓力相應，增設有幾（jǐ）層金屬帶（dài）製成的加強（qiáng）層。

(2)防蝕層。海底（dǐ）電纜在正常運行時，由於漏電流和以海水做回路的電流作用，金屬護套和加（jiā）強層都將受到電解腐蝕作用。通常隻要加一層由塑料製成的護（hù）套，即可防止電蝕。但一旦塑料防蝕層受損，就（jiù）將（jiāng）出現局部性的急（jí）速腐蝕。所以（yǐ），有（yǒu）些電纜用浸瀝青絕緣膠的紙帶組成輕防蝕層，或在幾層橡膠帶（dài）之間塗上瀝青絕緣膠。近年（nián）來，大多采用擠壓（yā）幾（jǐ）層（céng）聚乙烯或氯丁橡（xiàng）膠作為防蝕層，是（shì）因為聚乙烯或橡膠的彈性模數較大，能夠部分地吸（xī）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（fáng）水性能好（hǎo），與鉛包（bāo）一起組（zǔ）成了（le）雙重防水密封。而（ér）且它的絕（jué）緣性能也較好，適合於承受金（jīn）屬護套的暫態過電壓。

(3)鎧裝。為了防止（zhǐ）外來機械損傷，根據具體情況可在防蝕層（céng）外麵加鋼帶或鋼絲鎧裝。海底電纜一般都采用鋼絲鎧裝。海底電纜在（zài）敷設或（huò）打撈時，由（yóu）於電纜的自重（chóng），使電纜受到很大的（de）機械應力，同時（shí）在複雜的海洋環境中，電纜會受到（dào）海水、海洋（yáng）生（shēng）物等的侵蝕。

種類

由於世界上早（zǎo）期（qī）的供（gòng）電是以（yǐ）直流為基礎的，所以早在20世紀初期，直流（liú）電纜就已有所采用。但（dàn）是後來，隨著交流輸電技（jì）術的（de）飛速發展，交（jiāo）流電纜得到了廣泛的應用。直流電纜在發展中吸取了交流電纜的成（chéng）熟經驗，所以在結構上與交流（liú）電纜有很多相似之處。目前實際使用的高壓直流電纜有以下幾種類型。

油浸紙（zhǐ）實心電纜

這種直流電纜采用得最早，也采用得最多，這（zhè）種電纜結構簡單，製造及維護方便，價格低廉，但（dàn）其工作電場強度隻能達25kV/mm左右。這（zhè）一限製決定了（le）這種電纜的電壓隻能製造到250~300kV。果（guǒ）特蘭島、英一法（fǎ）海峽、撒丁島、溫哥（gē）華島、康梯一斯堪等工程均（jun1）采用了這種電纜。它適合於做長距離海底敷設，因為它不需（xū）要供油，而且海水的良好冷卻作用能避免浸漬劑的流失。這種電纜不宜做大落差敷設，因為在（zài）這種條件下運行，電纜會出現浸漬劑向下部移動，促使高處絕緣幹枯，絕（jué）緣強度降低。

充油電纜

當額定電壓超過250kV時（shí），大多采（cǎi）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，由於解決了長距離供油的技術問題，所以它也可用作海底電纜。在國（guó）外，這種充油電（diàn）纜已用於金斯諾思（sī）、康梯一斯堪、四國一本州（zhōu）等直流工程中。

充氣電纜

它的介質通（tōng）常選用高密度浸漬紙再充（chōng）以壓縮氣體（如氮氣）組成，有較高的絕緣強度，其工（gōng）作電場強度可達25kV/mm以上，它適宜於做長距離（lí）海底電纜（lǎn）敷設及大落差敷設，如新西蘭（lán）庫克海峽直流輸電工（gōng）程就采用（yòng）了這種電纜（lǎn）。但是，由於電纜內的壓縮氣（qì）體對電纜（lǎn）及其附件的密封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（diàn）纜

這種電纜結（jié）構簡單而堅固，用來作為海底電纜是比較適宜（yí）的，但按（àn）其直流耐壓（yā）能力看，工（gōng）作電壓隻能達250kV左右。

目前實（shí）際采用的直流電纜絕大多（duō）數是膠浸實心電纜與充油電纜，但（dàn）是沒有金屬包皮，隻有鋼絲鎧裝的聚乙烯電纜，由於在某些方麵（miàn）有了（le）一定的優點，所以近期亦受到廣泛的關注。

直流電纜

1)組件與組件之間的串聯（lián）電纜。

2)組串之間及其組串至直流配電箱(匯流箱)之（zhī）間的並聯電纜（lǎn）。

3直流配電箱至逆變器之間電纜（lǎn）。

以上電纜均為直流電（diàn）纜，戶外敷設（shè）較（jiào）多，需防潮、防暴曬（shài）、耐（nài）寒、耐熱、抗紫（zǐ）外線，某些特殊的環境（jìng）下還需防酸堿（jiǎn）等化學物質。