直流電纜簡介

直流電纜，是用於(yu) 直流輸配電係統中的電力電纜。直流電纜除了運行的電氣特性與(yu) 交流的不同，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(yu) 交流電纜相似，但其絕緣長期承受直流運行電壓。適用於(yu) 長距離直流輸電係統，尤其是跨越海峽的大長度輸電線路。

在直流電纜中，金屬護套和鎧裝上不會(hui) 有感應電壓。不存在護套損耗間題，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，應采用鎧裝等加強防護結構，以避免外界機械力的損傷(shang) 。迄今投入運行的直流電纜的最高電壓為(wei) ±800KV。

優(you) 點

直流電力電纜具有工作電場強度高、絕緣厚度薄、電纜外徑小、重量輕、載流肘大、損耗小、沒有交變磁場等優(you) 點。

結構

導電線芯

導電線芯材料一般采用銅線，其截麵按額定電流、容許壓降、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海水滲透問題，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度應同時滿足四方麵要求：①對於(yu) 額定直流電壓，無負荷時導體(ti) 表麵處的場強應在允許值以下；②對於(yu) 額定直流電壓，滿負荷時外層包皮處的場強應在允許值以下；③能耐受衝(chong) 擊試驗電壓；④在額定電流下，導體(ti) 的溫度應在允許值以下。一般可先假定幾種絕緣厚度進行計算，然後選定最合適的絕緣層厚度。

外護層

直流電纜由於(yu) 在金屬護套和鎧裝上不會(hui) 有感應電壓，所以不存在護套損耗的問題。護層的結構主要是考慮機械的保護和防止腐蝕，特別是對於(yu) 海底電纜。

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

(2)防蝕層。海底電纜在正常運行時，由於(yu) 漏電流和以海水做回路的電流作用，金屬護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成的護套，即可防止電蝕。但一旦塑料防蝕層受損，就將出現局部性的急速腐蝕。所以，有些電纜用浸瀝青絕緣膠的紙帶組成輕防蝕層，或在幾層橡膠帶之間塗上瀝青絕緣膠。近年來，大多采用擠壓幾層聚乙烯或氯丁橡膠作為(wei) 防蝕層，是因為(wei) 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(wei) 合理。同時，它防水性能好，與(yu) 鉛包一起組成了雙重防水密封。而且它的絕緣性能也較好，適合於(yu) 承受金屬護套的暫態過電壓。

(3)鎧裝。為(wei) 了防止外來機械損傷(shang) ，根據具體(ti) 情況可在防蝕層外麵加鋼帶或鋼絲(si) 鎧裝。海底電纜一般都采用鋼絲(si) 鎧裝。海底電纜在敷設或打撈時，由於(yu) 電纜的自重，使電纜受到很大的機械應力，同時在複雜的海洋環境中，電纜會(hui) 受到海水、海洋生物等的侵蝕。

種類

由於(yu) 世界上早期的供電是以直流為(wei) 基礎的，所以早在20世紀初期，直流電纜就已有所采用。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(yu) 交流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。

油浸紙實心電纜

這種直流電纜采用得最早，也采用得最多，這種電纜結構簡單，製造及維護方便，價(jia) 格低廉，但其工作電場強度隻能達25kV/mm左右。這一限製決(jue) 定了這種電纜的電壓隻能製造到250~300kV。果特蘭(lan) 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(yu) 做長距離海底敷設，因為(wei) 它不需要供油，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(wei) 在這種條件下運行，電纜會(hui) 出現浸漬劑向下部移動，促使高處絕緣幹枯，絕緣強度降低。

充油電纜

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

充氣電纜

它的介質通常選用高密度浸漬紙再充以壓縮氣體(ti) （如氮氣）組成，有較高的絕緣強度，其工作電場強度可達25kV/mm以上，它適宜於(yu) 做長距離海底電纜敷設及大落差敷設，如新西蘭(lan) 庫克海峽直流輸電工程就采用了這種電纜。但是，由於(yu) 電纜內(nei) 的壓縮氣體(ti) 對電纜及其附件的密封性與(yu) 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(wei) 海底電纜是比較適宜的，但按其直流耐壓能力看，工作電壓隻能達250kV左右。

目前實際采用的直流電纜絕大多數是膠浸實心電纜與(yu) 充油電纜，但是沒有金屬包皮，隻有鋼絲(si) 鎧裝的聚乙烯電纜，由於(yu) 在某些方麵有了一定的優(you) 點，所以近期亦受到廣泛的關(guan) 注。

直流電纜

1)組件與(yu) 組件之間的串聯電纜。

2)組串之間及其組串至直流配電箱(匯流箱)之間的並聯電纜。

3直流配電箱至逆變器之間電纜。

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