Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Поперечное сечение подводного силового кабеля, используемого на ветряной электростанции острова Вулф .

Подводный кабель питания является кабелем передачи для переноса электрической энергии ниже поверхности воды. [1] Их называют «подводными лодками», потому что они обычно переносят электроэнергию под соленой водой (рукава океана , моря , проливы и т. Д.), Но также можно использовать подводные силовые кабели под пресной водой (большие озера и реки ). . Примеры последних существуют, которые соединяют материк с большими островами на реке Святого Лаврентия .

Технологии дизайна [ править ]

Цель подводных силовых кабелей является транспортировкой электрического тока при высоком напряжении . Электрический сердечник представляет собой концентрическую сборку внутреннего проводника , электроизоляционного и защитного слоев (напоминает конструкцию коаксиального кабеля ). [2] Современные трехжильные кабели (например, для подключения морских ветряных турбин ) часто содержат оптические волокна для передачи данных или измерения температуры в дополнение к электрическим проводам.

Дирижер [ править ]

Проводник выполнен из меди или алюминиевых проволок, причем последний материал , имеющий небольшую , но все большую долю рынка. Чаще всего встречаются проводники сечением ≤ 1200 мм 2 , но иногда изготавливаются провода сечением ≥ 2400 мм 2 . Для напряжений ≥ 12 кВ проводники имеют круглую форму, поэтому изоляция подвергается воздействию однородного градиента электрического поля . Жилой может быть скрученный из отдельных круглых проводов или одиночный сплошной провод. В некоторых конструкциях профилированные провода (трапецеидальные провода) укладываются в виде круглого проводника с очень маленькими промежутками между проводами.

Изоляция [ править ]

Сегодня в основном используются три различных типа электрической изоляции вокруг жилы. Сшитый полиэтилен (XLPE) используется до напряжения сети 420 кВ. Изготавливается методом экструзии с толщиной изоляции примерно до 30 мм; Кабели класса 36 кВ имеют толщину изоляции всего 5,5 - 8 мм. Некоторые составы изоляции из сшитого полиэтилена могут также использоваться для постоянного тока. Кабели низкого давления, заполненные маслом, имеют изоляцию из бумажных лент. Вся жила кабеля пропитана изоляционной жидкостью с низкой вязкостью ( минеральное маслоили синтетический). Центральный масляный канал в проводнике способствует прохождению масла в кабелях до 525 кВ, когда кабель нагревается, но редко используется в подводных кабелях из-за риска загрязнения нефтью с повреждением кабеля. Пропитанные массой кабели также имеют бумажную изоляцию, но пропиточная смесь очень вязкая и не выходит при повреждении кабеля. Пропитанная массой изоляция может использоваться для массивных кабелей постоянного тока напряжением до 525 кВ.

Броня [ править ]

Кабели ≥ 52 кВ снабжены оболочкой из экструдированного свинца для предотвращения проникновения воды. Никаких других материалов пока не принято. Свинцовый сплав выдавливается на изоляцию на большие отрезки (возможно более 50 км). На этом этапе изделие называется сердечником кабеля. В одножильных кабелях жила окружена концентрической броней. В трехжильных кабелях три жилы кабеля укладываются по спирали перед нанесением брони. Броня чаще всего состоит из стальной проволоки, пропитанной битумом для защиты от коррозии. Поскольку переменное магнитное поле в кабелях переменного тока вызывает потери в броне, эти кабели иногда снабжены немагнитными металлическими материалами (нержавеющая сталь, медь, латунь).

AC или DC [ править ]

В большинстве систем передачи электроэнергии используется переменный ток (AC) , потому что трансформаторы могут легко изменять напряжение по мере необходимости. Для передачи постоянного тока высокого напряжения требуется преобразователь на каждом конце линии постоянного тока для взаимодействия с сетью переменного тока. Система, использующая подводные силовые кабели, может быть менее затратной в целом при использовании передачи постоянного тока высокого напряжения, особенно на длинном канале, где емкость кабеля потребует слишком большого дополнительного зарядного тока. Внутренний и внешний проводники кабеля образуют пластины конденсатора., а если кабель длинный (порядка десятков километров), ток, протекающий через эту емкость, может быть значительным по сравнению с током нагрузки. Это потребовало бы более крупных и, следовательно, более дорогих проводов для передачи заданного количества полезной мощности.

Оперативные подводные силовые кабели [ править ]

Кабели переменного тока [ править ]

Переменный ток (АС) подводные кабельные системы для передачи меньшего количества электроэнергии трехфазной могут быть построены с трехжильными кабелями , в которых все три изолированных проводник помещены в единый кабель под водой. Таким образом прокладывается большинство кабелей для ветровых электростанций, идущих от берега к берегу.

Для больших объемов передаваемой мощности системы переменного тока состоят из трех отдельных одножильных подводных кабелей, каждый из которых содержит только один изолированный провод и по одной фазе трехфазного электрического тока. Четвертый идентичный кабель часто добавляется параллельно с тремя другими, просто в качестве запасного на случай, если один из трех основных кабелей поврежден и его необходимо заменить. Такое повреждение может произойти, например, из-за неосторожного падения на него судового якоря . Четвертый кабель может заменить любой из трех других при условии правильной системы коммутации .

ПодключениеПодключениеНапряжение ( кВ )Длина (км)ГодПримечания
Материковая часть Британской Колумбии до острова Тексада до терминала Нил-КрикОстров Ванкувер / Подстанция Дансмюр525Двенадцать отдельных однофазных маслонаполненных кабелей. Номинальная мощность 1200 МВт.
Тарифа , Испания
( Испания - Марокко Interconnection)		Фардиуа, Марокко
через Гибралтарский пролив		400261998 г.Второй - 2006 г. [3] Максимальная глубина: 660 м (2170 футов). [4]
Норуолк, Коннектикут , СШАНортпорт, Нью-Йорк , США13818Трехжильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена.
СицилияМальта22095 км (59 миль)2015 г.Соединитель Мальта-Сицилия
Материковая ШвецияОстров Борнхольм, Дания6043,5 км (27,0 миль)Борнхольм кабель
Материковая ИталияСицилия38038 км (24 миль)1985 г.замена « Мессинских пилонов »
ГерманияГельголанд30[5]
Остров НегросОстров Панай , Филиппины138
Дуглас Хед , остров Мэн,Бисфэм, Блэкпул , Англия90104 км (65 миль)1999 г.Остров Мэн в Англии Interconnector , 3 - жильный кабель
Остров Вулф, Канада,
для ветряной электростанции острова Вулф		Кингстон, Канада2457,8 км (4,8 миль)2008 г.Первый подводный трехжильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена на 245 кВ [6]
Мыс Торментин, Нью-БрансуикБорден-Карлтон , PEI7,8 км (4,8 миль)2017 г.Кабели Острова Принца Эдуарда [7]

Кабели постоянного тока [ править ]

ИмяПодключениеВодное пространствоПодключениекиловольты (кВ)Подводное расстояниеПримечания
Балтийский кабельГерманияБалтийское мореШвеция450250 км (160 миль)
Basslinkматериковый штат ВикторияБассов проливостровное государство Тасмания , Австралия500290 км (180 миль) [8]
БритнедНидерландыСеверное мореВеликобритания450260 км (160 миль)
Перекрестный звуковой кабельЛонг-Айленд, Нью-ЙоркЛонг-Айленд СаундШтат Коннектикут[ необходима цитата ]
Соединитель Восток – ЗападИрландияирландское мореУэльс / Англия и, следовательно, британская сетка186 км (116 миль)Открыт 20 сентября 2012 г.
Estlinkсеверная эстонияФинский заливЮжная Финляндия330105 км (65 миль)
Фенно-СканШвецияБалтийское мореФинляндия400233 км (145 миль)
Кросс-канальный HVDCМатериковая часть ФранцииАнглийский каналАнглия73 км (45 миль)кабель очень большой мощности (2000 МВт) [ необходима ссылка ]
HVDC GotlandКонтинентальная ШвецияБалтийское мореШведский остров Готландпервый подводный силовой кабель HVDC (не экспериментальный) [ необходима ссылка ]
HVDC между островамиЮжный островПролив КукаСеверный остров40 км (25 миль)между богатым электроэнергией Южным островом (много гидроэлектростанций ) Новой Зеландии и более густонаселенным Северным островом
HVDC Италия-Корсика-Сардиния (SACOI)Материковая часть ИталииСредиземное мореитальянский остров Сардиния и соседний с ним французский остров Корсика [ необходима цитата ]
HVDC Италия-ГрецияМатериковая часть Италии - Статический инвертор Galatina HVDCАдриатическое мореМатериковая часть Греции - статический инвертор Arachthos HVDC400160 км (99 миль)Общая протяженность линии составляет 313 км (194 миль).
HVDC Leyte - ЛусонОстров ЛейтеТихий океанЛусон на Филиппинах [ править ]
HVDC MoyleШотландияирландское мореСеверная Ирландия в Соединенном Королевстве , а затем в Ирландскую Республику25063,5 км (39,5 миль)500 МВт
HVDC Остров ВанкуверОстров ВанкуверПролив Грузииматериковая часть провинции Британская Колумбия
Система Kii Channel HVDCХонсюКанал КииСикоку25050 км (31 миль)в 2010 году в мире самого высокие емкости [ править ] междугородний подводные силовой кабель [ несовместимый ] (мощность 1400 МВт ). Этот кабель питания соединяет два больших острова в Японских домашних островах.
KontekГерманияБалтийское мореДания
Конти-Скан [9]ШвецияКаттегатДания400149 км (93 миль)
Морская ссылкаНьюфаундлендАтлантический океанНовая Шотландия200170 км (110 миль)Линия мощностью 500 МВт была подключена в 2017 году с двумя подводными высоковольтными кабелями постоянного тока, пересекающими пролив Кэбот . [10]
Немо-Линк [11]БельгияСеверное мореобъединенное Королевство400140 км (87 миль)
Кабель НептунаШтат Нью-ДжерсиАтлантический океанЛонг-Айленд, Нью-Йорк500104,6 км (65,0 миль) [12]
NordBaltШвецияБалтийское мореЛитва300400 км (250 миль)Эксплуатация началась 1 февраля 2016 г. с начальной передачей электроэнергии 30 МВт. [13]
NorNedЭмсхафен , НидерландыФеда , Норвегия450580 км (360 миль)700 МВт в 2012 году - самый длинный подводный силовой кабель [14]
Скагеррак 1-4НорвегияСкагерракДания (Ютландия)500240 км (150 миль)4 кабеля - всего 1700 МВт [15]
SwePolПольшаБалтийское мореШвеция450
Western HVDC LinkШотландияирландское мореУэльс600422 км (262 миль)Самый длинный кабель мощностью 2200 МВт, первый подводный кабель на 600 кВ [16]

Строящиеся подводные силовые кабели [ править ]

  • 2 соединения переменного тока 150 кВ между Пелопоннесом и Критом, Греция. Каждый кабель будет иметь длину 135 км с максимальной глубиной 950 м под уровнем моря. Это будет самое длинное соединение подводных лодок переменного тока в мире. [17] [18] [19]
  • Атлантический ветер Связь между Делавэром и Нью-Джерси , возможно, между Вирджинией и Нью-Йорком [20] [21]
  • Мощность 500 МВт, 165 км морской линии передачи постоянного тока между канадской провинцией Ньюфаундленд и Лабрадор и провинцией Новая Шотландия . [22]
  • С 1 февраля 2016 года датскими и голландскими операторами (Energinet.dk и TenneT ) награжденными строительными контрактами Siemens и Призмианом для COBRAcable , 294 км подводного кабеля для обеспечения двух стран с передачей 700 МВт на 320 кВ постоянный токе , начиная с 2019 годом [23 ] [24]

Предлагаемые подводные силовые кабели [ править ]

  • Power Link Австралия – АСЕАН (AAPL) или Австралия – Сингапур Power Link (ASPL) - это предлагаемый проект инфраструктуры электроснабжения, который, как планируется, будет включать самый длинный в мире подводный силовой кабель. Солнечная ферма в Северной территории, Австралия, будет производить 10 гигаватт электроэнергии, большая часть из которых будет экспортироваться в Сингапур по линии электропередачи HVDC протяженностью 4500 км (2800 миль). [25]
  • EuroAsia Interconnector , подводный силовой кабель длиной 1520 км, проникающий на глубину до 3 км (1,9 мили) под уровнем моря, с возможностью передачи 2000 мегаватт электроэнергии, соединяющей Азию и Европу (Израиль-Кипр-Греция) [26] [27 ] ] [28]
  • Champlain Hudson Power Express , 335-мильная линия. Компания Transmission Developers Company из Торонто, Онтарио , предлагает «использовать реку Гудзон для самого амбициозного проекта подводной передачи данных. Начиная с юга Монреаля , линия длиной 335 миль будет проходить по дну озера Шамплейн , а затем вниз по дну. от Гудзона до Нью-Йорка ". [29]
  • Power Bridge, Гавайи [1]
  • Power Bridge, штат Мэн [1]
  • Пуэрто-Рико на Виргинские острова [30]
  • HVDC 400 кВ из Индии в Шри-Ланку [31]
  • 220 кВ HVAC, 225 мегаватт, 117 км, соединительная линия Мальта-Сицилия между Маготабом, Мальта, и Рагузой, Сицилия . [32]
  • 58,9 км, 161 кВ, подводная кабельная система от Тайваня до островов Пэнху (TP-Cable), первый подводный проект Тайваньской энергетической компании (Taipower) на этом уровне, который планируется завершить в 2014 году. 24 декабря 2010 года, Тайвань Penghu Undersea Cable Project из Taipower был одобрен для подключения электросети на острове Тайвань в Пэнху острова Китайской Республики (РПЦ). [33]
  • Британские и исландские правительства предположительно ведут «активную дискуссию» о строительстве кабеля ( Icelink ) между Шотландией и Исландией для передачи геотермальной энергии в Шотландию. [34]
  • Норвежские и немецкие энергетические компании договорились построить к 2018 году подводный кабель NORD.LINK между двумя странами мощностью до 1400 МВт [35].
  • Британские и датские энергетические компании ( National Grid и Energinet.dk соответственно) согласились изучить Viking Link , кабель длиной 740 км, чтобы обеспечить две страны мощностью 1400 МВт к 2022 году. [36] [37]
  • Британские и норвежские энергетические компании ( National Grid и Statnett ) договорились о совместном строительстве NSN Link , кабеля длиной 730 км, чтобы обеспечить обе страны мощностью 1400 МВт к 2021 году. Такой кабель будет одним из самых длинных в мире, а его стоимость будет примерно равна 1 1/2 и два миллиарда евро. [38]
  • FAB между Великобританией и Францией через остров Олдерни на Нормандских островах . [39]
  • EuroAfrica Interconnector , подводный силовой кабель длиной 1707 км, достигающий глубины до 3 км (1,9 мили) под уровнем моря, способный передавать 2000 мегаватт электроэнергии, соединяя Африку и Европу (Египет-Кипр-Греция) [40] [41 ] [42] [43]

См. Также [ править ]

  • Точка посадки кабеля
  • Передача электроэнергии
  • Однопроводной возврат на землю
  • Список проектов HVDC
  • Перечень высоковольтных подземных и подводных кабелей
  • Электрический соединитель , например, между сетями

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Подводный кабель - альтернатива электрическим башням , Мэтью Л. Уолд, New York Times, 16 марта 2010 г., по состоянию на 18 марта 2010 г.
  2. ^ «Подводные силовые кабели - проектирование, установка, ремонт, экологические аспекты», Т. Ворзик, Springer, Berlin Heidelberg 2009
  3. ↑ «Мост между двумя континентами» , Рамон Гранадино и Фатима Мансури, Transmission & Distribution World , 1 мая 2007 г. Консультировалась 28 марта 2014 г.
  4. ^ «Энергетические инфраструктуры в Средиземноморье: хорошие достижения, но нет глобального видения», Абдельнур Кераман, Ежегодник IEMed 2014 ( Европейский институт Средиземноморья ), в стадии публикации. Консультировалась 28 марта 2014 г.
  5. ^ "Mit der Zukunft Geschichte schreiben" . Dithmarscher Kreiszeitung (на немецком языке). Архивировано из оригинала на 2011-07-19.
  6. ^ "Проект ветра острова Вулф" (PDF) . Канадская медь CCBDA (156). 2008 . Проверено 3 сентября 2013 года .
  7. ^ «Подводный электрический кабель проект PEI официально подключен - Новый подводный кабель поставляет около 75% электроэнергии острова» . CBC News. 29 августа 2017 . Дата обращения 1 августа 2020 .
  8. ^ "Basslink - О" . Проверено 11 февраля 2018 .
  9. ^ https://web.archive.org/web/20050902175957/http://www.transmission.bpa.gov/cigresc14/Compendium/KONTI.htm
  10. ^ https://www.emeranl.com/maritime-link/maritime-link-infrastructure
  11. ^ https://uk.reuters.com/article/uk-britain-power/new-uk-belgium-power-link-to-start-operating-on-jan-31-idUKKCN1P81IJ
  12. ^ Нептун Региональная система передачи
  13. ^ «Мощность успешно передана через кабель NordBalt» . litgrid.eu . 2016-02-01 . Проверено 2 февраля 2016 .
  14. ^ The Norned HVDC Cable Link
  15. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2016-01-20 . Проверено 21 января 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  16. ^ [1]
  17. ^ «Подключение Крита к электросети материковой Греции» .
  18. ^ "Соединение Крит - Пелопоннес. Выбор участников тендера на кабели одного из самых важных проектов соединения подводных лодок в мире" .
  19. ^ «Крит - Пелопоннес, соединение переменного тока 150 кВ» .
  20. ^ "Offshore Wind Power Line Wins Похвала и Подложка" статья Мэтью Л. Уолд в The New York Times 12 октября 2010, Достигано 12 октября 2010
  21. ↑ Лойд, Линда (13 апреля 2012 г.). «Строительство ведется в новом порту Полсборо» . Philadelphia Inquirer . Проверено 8 июля 2013 .
  22. ^ "Нижний проект Черчилля" . Nalcor Energy.
  23. ^ «Кабель в Нидерланды - COBRAcable» . energinet.dk . 2015-06-10. Архивировано из оригинала на 2016-01-20 . Проверено 28 января 2016 .
  24. ^ «Siemens и Prysmian построят межсетевое соединение COBRA между Данией и Нидерландами» . Energinet.dk . 2016-02-01. Архивировано из оригинала на 2016-02-02 . Проверено 2 февраля 2016 .
  25. ^ Reuters (2020-07-30). «Австралия ускоряет процесс утверждения проекта экспорта солнечной энергии на 16 миллиардов долларов» . Рейтер . ISSN 0362-4331 . Проверено 3 ноября 2020 . 
  26. ^ EuroAsia Interconnector документ , октябрь 2017.
  27. ^ «ЭНЕРГИЯ: Конец изоляции электричества на шаг ближе» . Финансовое зеркало . 2017-10-19 . Проверено 4 января 2017 .
  28. ^ "Кипрская группа планирует электрическую связь между Грецией и Израилем" . Рейтер . 2012-01-23.
  29. ^ Transmission Developers Inc. (03.05.2010), Заявление на получение полномочий на продажу прав на передачу по согласованным ставкам и запрос об ускоренных действиях , Федеральная комиссия по регулированию энергетики, стр. 7 , дата обращения 02.08.2010
  30. ↑ Исследование территории, связывающее энергосистему между Пуэрто-Рико и Виргинскими островами. Архивировано 16 июля 2011 г. в Wayback Machine.
  31. ^ Передача HVDC и линия электропередачи между Индией и Шри-Ланкой, 2010 г.
  32. ^ [2]
  33. ^ "Тайваньская энергетическая компания - Taipower Events" . Архивировано из оригинала на 2014-05-17.
  34. ^ Кэррингтон, Дамиан (2012-04-11). «Вулканы Исландии могут привести Великобританию в действие» . Хранитель . Лондон.
  35. ^ «Соглашение о реализации межсетевого соединения между Германией и Норвегией». Архивировано 22февраля 2013 г. в Archive.today , Statnett, 21 июня 2012 г. Дата обращения : 22 июня 2012 г.
  36. ^ "Kabel til England - Viking Link" . energinet.dk . Архивировано из оригинала на 2017-03-23 . Проверено 12 ноября 2015 .
  37. ^ "Дания - Национальная сеть" . nationalgrid.com . Архивировано из оригинала на 2016-03-03 . Проверено 3 февраля 2016 .
  38. ^ "Самый длинный интерконнектор в мире идет полным ходом" . statnett.no . Архивировано из оригинала на 2018-06-28 . Проверено 3 февраля 2016 .
  39. ^ Веб-сайт FAB fablink.net, а также (fr)веб - сайт Interconnexion France Aurigny Grand-Bretagne rte-france.com, сайт Réseau de Transport d'Electricité .
  40. ^ Соединитель EuroAfrica
  41. ^ Электрический кабель стремится связать Кипр, Египет, Грецию, Bloomberg, 8 февраля 2017 г.
  42. ^ Кабель EuroAfrica мощностью 2000 МВт укрепляет связи между Египтом и Кипром, Financial Mirror, 8 февраля 2017 г.
  43. ^ EEHC, Euro Africa Company подписывает меморандум о взаимопонимании для проведения технико-экономического обоснования связи Египта, Кипра и Греции, Daily News Egypt, 6 февраля 2017 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Subsea Cables UK - организация владельцев, операторов и поставщиков подводных кабелей, направленная на обеспечение безопасности на море и защиту кабельных сооружений на континентальном шельфе Великобритании.
  • Международный комитет по защите кабелей
  • Subsea Cables Статья Великобритании о подводных силовых кабелях
  • Экспорт кабелей с морских ветряных электростанций на морские подстанции
  • Кабели передачи от морского конвертера к берегу
  • История компании Atlantic Cable & Undersea Communications - силовые кабели (поперечные сечения старых силовых кабелей)