我國有著世界羨慕的總長超過1.8萬km的海岸線。2012年，我國的電纜制造規(guī)模成功超過美國，成為*電纜制造國。然而隨著能源的開發(fā)，海底電纜的使用也越發(fā)重要起來。同年9月召開的中國電線電纜行業(yè)大會上，代表們提到zui多的一個詞就是“海底電纜”。于是身在電纜行業(yè)的我們不禁要問，中國海底電纜制造的春天到來了嗎？
據(jù)不*統(tǒng)計，我國海岸線的長度和數(shù)量更大、更多。隨著石化能源的枯竭和人類對電力需求的增加，人類生產(chǎn)活動逐漸向著海洋移動，如海上風(fēng)機(jī)發(fā)電、海洋潮汐能、海洋天然氣與石油的開采等，而獲取能源的途徑只有一個，那就是海底電纜。2012年我國電纜制造規(guī)模超過美國成為*電纜制造國，但必須明確一點的是相當(dāng)一部分產(chǎn)品如xlpe絕緣500kv超高壓電力電纜、超高壓大截面海底ac/dc電力電纜大部分依賴進(jìn)口。2012年9月在上海召開了中國電線電纜行業(yè)大會，會上陶氏化學(xué)、北歐化工、法國波迪亞、德國特雷斯特等材料與設(shè)備供應(yīng)商提到zui多的一個詞就是“海底電纜”。
2國內(nèi)外海底電纜生產(chǎn)現(xiàn)狀
海底電纜研發(fā)、生產(chǎn)、敷設(shè)已有近170年歷史，1850年英國和法國之間鋪設(shè)了人類歷**條海底電纜；中國的*條海底電纜是在1888年完成，共有兩條，一是福州川石島與中國臺灣滬尾之間，另一條由臺南安平通往澎湖，均由當(dāng)時中國臺灣巡撫劉銘傳組織敷設(shè)。海底電纜的按絕緣種類分有（如圖一）：浸漬紙包絕緣電纜、充油式電纜、擠壓式電纜（xlpe--交聯(lián)聚乙烯絕緣與epr--乙丙橡膠絕緣），浸漬紙包絕緣和充油式電纜受水深與敷設(shè)落差限制，現(xiàn)已基本淘汰。目前使用zui廣泛、zui多的是xlpe絕緣電纜。海底電纜按電流傳輸方式可分為：交流（ac）傳輸與直流（dc）傳輸，目前國外一些大型的電纜企業(yè)，如意大利普瑞斯、日本滕倉電纜、日本古河株式會社、日本住友電工、法國耐克森、韓國ls、美國通用電纜等，都具有連續(xù)生產(chǎn)超高壓、大截面dc海底電纜的能力，并擁有海底電纜軟接頭技術(shù)，同時可提供安裝敷設(shè)一體化的解決方案；而我國的海底電纜只處于起步階段，目前國內(nèi)具有海底電纜生產(chǎn)能力的企業(yè)有：（新）遠(yuǎn)東電纜有限公司、中天科技電纜集團(tuán)、寧波東方電纜有限公司、青島漢纜有限公司、沈陽古河電纜廠（日本古河實際控股）、上海滕倉電纜廠（日本滕倉控股）、寶勝普瑞斯曼超高壓電纜有限公司（寶勝控股）等。
圖一三種絕緣材料的海底電纜
3xlpe海底電纜的分類
3.1ac與dc擠出xlpe絕緣海底電纜
關(guān)于海底電纜交流與直流的選擇，普遍認(rèn)為直流海底電纜損耗小、傳輸更多的電力，ac、dc海底電纜與敷設(shè)距離的關(guān)系具體研究國內(nèi)未見報道。意大利電纜公司普瑞斯曼于2011年10月4日在紐約召開的北歐化工能源基礎(chǔ)設(shè)施研討會上給出了ac、dc海底電纜與敷設(shè)距離的關(guān)系。如圖二所示：
圖二ac與dc電纜與敷設(shè)距離之間的關(guān)系
如上圖所示，縱坐標(biāo)是電壓等級，橫坐標(biāo)是電纜敷設(shè)長度，由圖二可見，當(dāng)海底電纜敷設(shè)長度超過120km時，普瑞斯曼的選擇是dc電纜，而當(dāng)海底電纜敷設(shè)長度不足110km時，ac電纜是更好的選擇。
dc與ac電纜zui本質(zhì)的差別是絕緣材料性能（機(jī)械與電氣性能，如抑制空間電荷積聚等），相對于ac電纜來說，dc電纜的長度更長，脫氣時間更長，xlpe潔凈度要求更高，更好的焦燒性能，更長的連續(xù)生產(chǎn)時間。目前上所有的電纜制造商所生產(chǎn)的高壓、超高壓xlpe絕緣海底電纜的電纜料（包括導(dǎo)體屏蔽、絕緣屏蔽、絕緣料）幾乎均來自北歐化工和陶氏化學(xué)。
圖三xlpe絕緣500kv—ac與dc電纜載流量比較
如圖三所示，橫坐標(biāo)是導(dǎo)體的標(biāo)稱截面?？v坐標(biāo)是導(dǎo)體載流量，象限內(nèi)三條線自上而下，分別是dc電纜、鋼絲鎧裝ac電纜、扁銅絲ac電纜，由圖可見，500kv電纜的截面超過1000mm2時，dc電纜在載流量上的優(yōu)勢很明顯。
3.2單芯與三芯光纖復(fù)合海底電纜簡介
通常來講，目前單芯與三芯光纖復(fù)合海底電纜應(yīng)用zui廣的是采用如圖四的結(jié)構(gòu)，即800mm2及以下采用圓形緊壓絞合銅導(dǎo)體，1000mm2及以上采用分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)（5分割或6分割）xlpe屏蔽、絕緣等，光纖分布一般放置于填充層或鋼絲鎧裝中，圖四中的光纖安置于填充層之中。
圖四xlpe絕緣220kv-1×800mm2光纖復(fù)合單芯與三芯海底電纜結(jié)構(gòu)圖
目前業(yè)內(nèi)*，單芯與三芯海纜優(yōu)先采用鋼絲鎧裝，原因有多種，比如海纜敷設(shè)時會施加較強的機(jī)械作用力，需要很好的抗拉性能等。至于同一工程中單芯與三芯電纜擇選問題，2012年11月27日在上海召開的亞洲線纜高峰論壇上，國內(nèi)某電纜企業(yè)結(jié)合導(dǎo)體、金屬屏蔽、鎧裝等損耗，做了比較分析，詳見表一：
表一
4海底電纜的生產(chǎn)、運輸與敷設(shè)
選取電性能*的絕緣材料，還需相關(guān)設(shè)備與便捷的運輸渠道，如圖五生產(chǎn)流程圖所示。生產(chǎn)海纜的設(shè)備有：雙頭或多頭在線退火大拉機(jī)、120盤（或更多）630鋼絲鎧裝機(jī)、150壓鉛機(jī)、3×4500或3×10000及以上立式成纜機(jī)、200kv或500kv懸鏈或立塔交聯(lián)機(jī)等；一般生產(chǎn)海底電纜必須靠近江河航道，以便運輸方便，其所需運輸設(shè)備有：現(xiàn)場流轉(zhuǎn)主動轉(zhuǎn)盤、堆場轉(zhuǎn)盤、運輸船等。
圖五海底電纜生產(chǎn)基本流程
海底電纜的敷設(shè)是一項巨大的、復(fù)雜的工程，主要包括電纜路由勘查清理、海底電纜敷設(shè)與沖埋保護(hù)等三個階段。我國目前國內(nèi)電纜制造商生產(chǎn)的海底電纜幾乎都尋求第三方敷設(shè)，縱觀，可以自產(chǎn)自敷設(shè)的電纜企業(yè)只有普瑞斯曼、耐克森、ls等*。海纜敷設(shè)所需敷設(shè)船、海底勘探器、監(jiān)視器等，部分企業(yè)已研發(fā)海底電纜敷設(shè)機(jī)器人進(jìn)行實際操作，圖六是海底電纜敷設(shè)船及敷設(shè)現(xiàn)場。
圖六海底電纜敷設(shè)船及安裝現(xiàn)場
5結(jié)束語
國外海底電纜研發(fā)、生產(chǎn)、敷設(shè)與維護(hù)已形成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，海底電纜關(guān)鍵技術(shù)是大長度海纜內(nèi)外屏蔽及絕緣無缺陷擠壓、聯(lián)合成纜、軟接頭及光纖單元結(jié)構(gòu)研究（復(fù)合海纜）。近年來，我國大力發(fā)展海上風(fēng)電及油氣項目，需要大量的海底電纜傳輸電力與通信，這就給了疲軟的中國線纜行業(yè)注入了一劑良方，2012年11月在北京召開的<2012中國南海深水油氣鉆采裝備與技術(shù)研討會>傳遞了一個信息，我國開發(fā)海洋資源迫在眉睫。我國國內(nèi)電纜及配套企業(yè)目前在海底電纜產(chǎn)業(yè)鏈中，只占有設(shè)計加工制造這一個環(huán)節(jié)，而上游的電纜料和設(shè)備、下游的安裝敷設(shè)都被國外如北歐化工、特雷斯特、普瑞斯曼等壟斷，在此筆者建議，有實力的電纜企業(yè)可以嘗試參股北歐化工、陶氏化學(xué)等原材料供應(yīng)商（一旦中美關(guān)系惡化，上述二家電纜材料企業(yè)封鎖原材料供應(yīng)，將給我國高壓及超高壓電纜行業(yè)帶來惡劣影響），學(xué)習(xí)寶勝與國外*電纜企業(yè)合資或合作辦廠，外購或培養(yǎng)專業(yè)的海纜安裝隊伍。我國的海底電纜產(chǎn)業(yè)鏈民族化之路還有很長一段路要走。