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戴手环、披铠甲、穿防弹衣的海缆,你见过吗?
2021-12-13 返回列表

舟山海域辽阔,岛屿星罗,海底电缆成为岛际与岛内供电的重要“纽带”。


随着海运、海洋捕捞等海上作业快速发展,近年来,全国各地海缆受损事件频发。而海缆外破后,由于受气候、潮汐等因素制约,受损海缆打捞和故障点检测查找不仅困难重重,而且经济损失极大。因此保护海缆的形势日益严峻。

而船舶锚损是目前威胁海缆安全运行的“头号公敌”,屡屡引发海缆外力损坏事故。

 

之前小e曾介绍过为了更好地保护海缆,电力公司通过人防加技防,打造“海陆空”三位一体输电智能运维体系。

除了加强海缆保护区内船舶动态实时监控以及巡视,保护海缆是否还有其他手段呢?

 

有,加强海缆自身的防护!国网舟山供电公司牵头,与宁波东方电缆股份有限公司、浙江大学以及浙江海洋开发研究院等“产学研”单位联合研发了三款海缆保护新武器——海底电缆监测系统、钢铜丝混合铠装电缆、海缆防外破“Ω”形钢筋混凝土保护盖板

 

 给海缆戴上“运动手环” 

 

海缆运行监测能实时了解海缆运行状况。传统情况下,海缆是通过光纤监测系统实时获取运行数据的,但这种方法容易受到环境干扰,测量精确度低。因此,为准确判断海缆的健康状况,让其免受外界条件影响显得尤为重要。

 

为了更好地了解海缆的运行情况,联合项目组研发了一套基于微机电系统MEMS(Microelectro Mechanical Systems)传感和光纤光栅阵列的海底电缆监测系统。这套装置牢牢捆扎在海缆外表面,外观与运动手环极为相似。

这套全新的海底电缆监测系统通过太阳能电池系统供电,利用4G技术实时向后台传输监测数据,可精确监测及三维重构海底电缆位置,不仅精确度达到了毫米级,而且对于海缆的位移情况在3D建模的呈现下,可以对海缆受损评估更精确更立体。

 

这就好像给海缆戴上了运动手环,实时监测海缆的“肢体运动”。“海缆的肢体运动”数据通过系统被传输至后台,这样工作人员就可以实时、全方位了解海缆的位置和状态,大大提高海缆运行的可靠性、稳定性和安全性。

尤其在极端天气到来前,工作人员可以通过数据分析提前对裸露海缆进行加固保护,有效预防海缆事故的发生。

 

 为海缆披上“拼色铠甲” 

 

为了不让海缆内部的导体受到损害,海缆会被穿上厚厚的四层“衣服”——绝缘层、阻水层、铠装层、防腐层,由内到外组成绝缘及安全屏障。其中铠装层就相当于海缆最坚固的“铠甲”,能够有效预防外力破坏。

目前海缆铠装材料主要采用碳性磁钢,经济且耐用,但却限制了海缆载流量的提升,降低了海底电缆的输送能力。而将铠装材料替换成非磁性材料硬铜丝,能够有效提升海缆载流量,但铜丝铠装造价高昂。海缆载流量和经济成本之间难道真的是鱼与熊掌不可兼得?

 

小孩子才做选择,有追求的电力人两个都要!

 

联合项目组经过分布式铠装海缆技术研究,提出钢丝和铜丝混合铠装电缆的设计方案,随后完成了不同材质铠装损耗分析和电缆载流量的计算和新型海底电缆的结构设计。专家们又通过对常见焊接方式的对比选择,确定了焊接工艺,提出焊接点优化布置方式,进行了焊接点拉力测试,并完成了混合铠装材料一般状态下的电化学腐蚀速率测试。最终,项目成果以加工可靠、成本低廉的优势解决了海缆登陆段载流量瓶颈问题。

这款钢铜丝“拼色铠甲”,既能提升海缆载流量又能扛住外来伤害,而且性价比超高,真的是质优价廉。

 

 让海缆套上“防弹衣” 

 

海缆通常埋在海床底下2-3米,但由于海底地形的多样性,再加上海水洋流对海床的不断冲刷,海缆会逐渐暴露在海床表面,这样就增加了船锚对海缆的伤害几率,增加海缆损坏故障的可能,造成海缆线路断电的后果。

 

海缆在海底不仅要面临船锚的物理伤害,同时还要扛住长期来自海水潮汐运动引起的伤害,比如海缆悬空、打结和断裂,使得海缆生命值不断流失,生存品质不断下降,同时也增加了被船锚“一击毙命”的危险。

国网舟山供电公司针对海缆易锚损区域,研发出海缆防外破“Ω”形钢筋混凝土保护盖板。在海缆外表面盖上保护盖板,相当于海缆穿上了“防弹衣”,既能防海水潮汐运动引起的位移失控,又能阻挡船锚伤害,保护海缆在外力伤害面前“刀枪不入”。

 

这么好的防御护盾会不会造价很高呢?

 

NO!使用钢筋混凝土浇筑而成的防护盖板可谓是性价比之王。

 

那它安装起来会不会很费事?

 

不,甚至比穿衣服还简单。只要将它利用自身沉降重力直接安放在海缆外面就可以了。


目前,这项研究已进入实际投放监测阶段,两块盖板样品已在蓬沈线外破重灾区附近试点应用。后续,Ω盖板将正式投入生产使用。

文章来源:浙电e家,如有侵权,请联系删除

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