海底电力电缆 设计、安装、修复和环境影响PDF电子书下载

第1章 海底电力电缆的应用 1

1.1岛屿供电 1

1.2独立电网连接 2

1.3近海风电场 3

1.4海上石油平台供电 4

1.5跨越江河海峡短程输电 5

1.6海底电力电缆的其他应用 5

参考文献 6

第2章 海底电力电缆及其设计元件 7

2.1导体 7

2.1.1实心导体 8

2.1.2圆单线绞合导体 8

2.1.3型线导体 9

2.1.4用于充油电缆的空心导体 9

2.1.5分割导体 10

2.1.6导体电阻 11

2.1.7导体阻水 12

2.1.8超导导体 12

2.2绝缘系统 12

2.2.1聚乙烯 13

2.2.2交联聚乙烯 13

2.2.3导体屏蔽和绝缘屏蔽 14

2.2.4老化和潮湿对交联聚乙烯绝缘的影响 15

2.2.5交联聚乙烯绝缘的应用 16

2.2.6挤包高压直流电缆 17

2.2.7其他挤包绝缘系统 17

2.2.8用于交流或直流的纸绝缘充油电缆 17

2.2.9用于高压直流的粘性浸渍纸绝缘 19

2.2.10充气海底电缆 21

2.2.11其他绝缘系统 21

2.3阻水护套 22

2.3.1铅套 23

2.3.2铝套 24

2.3.3铜套 24

2.3.4聚合物护套 25

2.4铠装 25

2.4.1防腐 28

2.5外被层 30

2.6三芯电缆 30

2.6.1单芯和三芯海缆间的选择 32

2.7两芯电缆 33

2.8同轴电缆 34

2.9光纤复合海底电力电缆 35

2.10五种常用电缆类型 36

参考文献 38

第3章 设计 40

3.1热性设计 40

3.1.1单芯高压直流电缆 40

3.1.2交流电缆 45

3.1.3热性设计的其他因素 49

3.1.4 2K准则 56

3.1.5热性设计的经济性 58

3.2机械性能设计 61

3.2.1敷设过程的张力 61

3.2.2国际大电网会议（CIGRE）推荐试验规范 63

3.2.3导体和铠装之间的机械应力分布 64

3.2.4其他的力及影响 66

3.2.5涡致振动 68

3.3电气设计 70

3.3.1电气强度的概念 70

3.3.2威布尔（Weibull）分布 71

3.3.3交流电缆的绝缘设计 73

3.3.4直流电缆的绝缘设计 76

3.3.5粘性浸渍纸绝缘电缆的绝缘设计 77

3.3.6冲击电场强度 79

3.3.7可用性和可靠性 80

参考文献 80

第4章 附件 82

4.1海底电缆接头 82

4.1.1工厂接头 82

4.1.2近海安装接头 84

4.1.3各种不同的接头设计 88

4.1.4海滩接头 90

4.2电缆终端 91

4.2.1岸上交流电缆终端 91

4.2.2岸上直流终端 91

4.2.3近海电缆终端 92

4.3其他附件 93

4.3.1 J-管 93

4.3.2锚固装置 93

4.3.3弯曲保护 94

4.3.4海底电缆固定装置 95

参考文献 95

第5章 制造和试验 96

5.1制造 96

5.1.1导体 96

5.1.2交联聚乙烯绝缘电缆 97

5.1.3纸绝缘电缆 98

5.1.4屏蔽 100

5.1.5成缆 101

5.1.6铠装 102

5.1.7海底电力电缆的储存 104

5.2试验 105

5.2.1研究性试验 105

5.2.2型式试验 106

5.2.3例行试验 112

5.2.4工厂验收试验（FAT） 113

5.2.5安装后试验 114

5.2.6非电气试验 115

参考文献 116

第6章 海洋勘测 117

6.1海洋勘测范围 118

6.2测深 119

6.3海底下层测绘 121

6.4目测检验 122

6.5土壤取样 122

6.6土壤温度和海水温度 123

参考文献 123

第7章 海底电力电缆安装和保护 125

7.1安装 125

7.1.1电缆敷设船 125

7.1.2其他船舶 134

7.1.3登陆和物流 135

7.1.4海底电力电缆敷设 136

7.1.5海底电缆登陆 139

7.1.6海底电缆接头 142

7.1.7天气 146

7.1.8组织 151

7.2海底电力电缆的保护 152

7.2.1选择合适的电缆路由 153

7.2.2设计合适的电缆铠装 155

7.2.3外部保护 156

7.2.4安装后保护 161

7.3附录：悬链线 162

参考文献 164

第8章 损伤和修复 166

8.1损伤 166

8.1.1受损原因 166

8.1.2损伤的统计分布 167

8.1.3渔具造成的损伤 167

8.1.4锚造成的损伤 168

8.1.5敷设过程中的损伤 171

8.1.6其他损伤 172

8.1.7自发性损伤 173

8.1.8接头故障 174

8.2修复 174

8.2.1备用电缆 174

8.2.2修理船 175

8.2.3修复团队 175

8.2.4修复作业 176

8.3故障定位 177

8.3.1时域反射（TDR） 177

8.3.2电桥测量法 179

8.3.3精细定位法 180

8.3.4光时域反射测量技术 181

8.3.5其他方法 182

8.4修复实例 183

参考文献 186

第9章 运行和维护：可靠性 187

9.1海底电缆的运行 187

9.1.1所有类型海底电力电缆的常用措施 187

9.1.2仪器仪表 188

9.1.3粘性浸渍纸绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆 189

9.1.4低油压充油、自容式充油和自容式充液电缆 189

9.1.5电缆终端 189

9.2海底电力电缆的可靠性 190

9.2.1国际大电网会议的研究 190

9.2.2大型高压直流电缆工程的故障统计 191

9.2.3可靠性术语的定义 192

9.2.4一些海底电力电缆的可靠性 192

参考文献 195

第10章 环境问题 196

10.1环境评估 196

10.2电缆损耗的影响 197

10.3电缆设计的相关环境问题 198

10.3.1导体材料 198

10.3.2其他电缆材料的选择 199

10.4电缆安装的环境问题 201

10.5海底电力电缆运行对环境的影响 203

10.5.1热的影响 203

10.5.2 2K准则 204

10.5.3电磁影响 205

10.5.4化学影响 210

10.6海底电力电缆的再生利用 210

参考文献 211

第11章 轶事 213

11.1 S/S Castalia的浮动医院 213

11.2连接英国Lydd和法国Boulogne的高压直流电缆 214

11.3领航员 214

11.4 S向成缆和成圈方向 215

11.5可以吃的绝缘 216

11.6弹球机 216

11.7邮票 217

11.8不寻常的电缆船 218

11.9蛀船虫 219

11.10德国士兵战争时寻找一个电缆故障 219

11.11甚至更多损害 220

11.12电缆圈 220

11.13电缆船海礁 221

11.14诗歌 222

11.14.1 Florence Kimball Russel夫人的旅程 222

参考文献 224

第12章 常用表 225

12.1电缆绝缘材料的介质特性 225

12.2铅合金 225

12.3非米制导体尺寸：kcmil 226

12.4非米制线规 227

12.5海水中金属及其合金的电化学序 228

12.6各国海底土壤分级 229

12.7非米制单位 230

12.8海潮术语 230

参考文献 231

附录 主要海底电力电缆工程中文名称 232