海底电缆输电线路工程

海底电缆输电线路工程

设计规范

（征求意见稿）

-XX.—IL.

前言

根据《国家住房和城乡建设部关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知》（建标[2010]6号）文件，为贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，实现海底电缆和光纤复合海底电缆（以下简称“海底电缆”）输电线路设计的规范化、合理化，保障海底电缆输电线路运行安全，促进我国海底电缆输电工程技术发展。标准编制组经调查研究，认真总结国内外海底电缆线路设计经验，在广泛征求意见的基础上，制定本标准。

本标准共分9章和1个附录，包括：总则，术语，海底电缆路由，海底电缆型式与结构，海底电缆附件选择与配置，海底电缆敷设，海底电缆保护，环境保护，海底电缆线路附属设施等。

本标准由XXX负责管理，XXX提出，XXX负责日常管理，XXX负责具体技术内容解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送XXX。

本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人员：主编单位：中国电力企业联合会、浙江省电力公司；参编单位：舟山供电公司、中国电力工程顾问集团中南电力设计院、中国南方电网超高压输电公司

参加单位：上海电缆研究所、宁波东方电缆股份有限公司、中天科技海缆有限公司、江苏亨通高压电缆有限公司、普睿司曼中国有限公司、国家海洋局第二海洋研究所、东海海洋工程勘察设计研究院、宁波诺可电子科技发展有限公司

主要起草人：XXX、XXX、

主要参加人：XXX、XXX、

主要审查人：XXX、XXX、

目次

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前言II

1总则1

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2术语和定义2

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海底电缆路由4

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3.1路由选择一般规定4

3.2海域段路由4

3.3登陆段路由4

3.4路由勘察5

3.5风险评估5

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海底电缆型式与结构6

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4.1海底电缆型式选择6

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4.2电缆导体及截面选择6

4.3电缆绝缘类型6

4.4电缆护层类型7

4.5复合光缆7

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海底电缆附件选择与配置8

5.1电缆终端8

5.2海底电缆接头8

5.3锚固9

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5.4充油海底电缆供油系统9

5.5电缆防雷与接地10

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6海底电缆敷设11

6.1一般规定11

6.2敷设要求11

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7海底电缆保护12

7.1一般规定12

7.2保护要求12

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7.3运行管理防护措施12

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8环境保护13

8环境保护13

9海底电缆附属设备和附属设施14

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本标准用词说明15

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引用标准名录16

条文说明

17

1总则

1.0.1为了在海底电缆线路设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好，制定本标准。

1.0.2本标准适用于电力工程中交、直流海底电缆输电线路设计。

1.0.3海底电缆输电线路设计，应从实际出发，结合地区特点，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。

1.0.4海底电缆输电线路设计，除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和定义

2.0.1海底电缆submarinecable敷设在江、河、湖、海等水域环境中，电缆直接与水接触或埋设在水底，具有较强的抗拉抗压、纵向阻水和耐腐蚀能力的电力电缆。

2.0.2光纤复合海底电缆submarinecablewithopticalfibercomposite内含光纤的海底电缆。

2.0.3工厂接头（软接头）factoryjoint（flexiblejoint）工厂接头是在工厂可控条件下将未铠装的电缆（海底电缆）进行连接所制作的中间接头。电缆连同工厂接头一起进行连续的铠装。该接头的延伸范围包括剥去金属套和外半导电屏蔽的部分再加上接头两边各1m。

2.0.4维修接头repairjoints铠装的电缆中间的接头。该接头的延伸范围为去掉原有铠装部分加上接头两边各1m。

2.0.5海陆缆过渡接头（SLTJ）sea/LandTransitionJoint放置在登陆点附近，用于连接海底电缆与陆地电缆的电缆接头。

2.0.6热阻thermalresistance

采取热网络分析法计算电缆载流量时，以一维散热过程的热欧姆法则所定义的一个物理量。

2.0.7直接敷设directlaying

将电缆直接放置在海床上的敷设方式。

2.0.8掩埋保护buryingprotection

采用机械切割、水力冲埋或预挖沟等手段，将电缆埋设于海床下的保护方式。

2.0.9加盖保护coverprotection电缆敷设于海床之后，在电缆上方增加覆盖物的保护方式。

2.0.10套管保护sleeveprotection在电缆外包覆套管的保护方式。

2.0.11扫海seasweeping船舶拖动海底锚具，以清除电缆路由上杂物的工程措施。

2.0.12锚固装置hangoffdevice防止海底电缆受力下滑的装置。

2.0.13瞭望台watchstation

设置于海缆登陆点附近的有人或无人值守的建筑物，用于了解和守望海缆路由海域情况，对于有损海缆的事件及时警示与制止。

2.0.14潮间带intertidalzone位于最高潮位和最低潮位之间，随潮汐涨落而被淹没和露出的地带；基本上相当于地形上的海滨带。

2.0.15陆上段onshoresectionofthesubmarinecable海底电缆从登陆点至海底电缆终端、或登陆点至海陆缆过渡接头之间的部分。

2.0.16登陆点landingspot

指电缆路由海、陆接口点，一般在略高于大潮高潮位的向陆侧。

2.0.17登陆段landingsection[GB/T17502]海底电缆登陆点附近水深小于5m的路由走廊带（通常自岸向陆延伸至100m处，向海至水深5m处）。

海底电缆路由

路由选择一般规定

综合分析工程可行性、遵循安全可靠、经济合理、利于施工及维护的原则。

综合考虑自然环境及工程地质概况，包括海洋水文、海洋气象、海底地形、地貌、地质、海床稳定性等因素。

应充分考虑相关权益方和有关部门现有和规划中的各种海洋开发利用项目。

3.2海域段路由

宜选择长度相对较短，拐点相对减少的路由。

宜选择海底地形平缓的海域，避免起伏急剧的地形。

宜选择沙质或泥质的稳定海床，避开裸露岩礁、火山带、浅层气上层区域，古河谷，活动性沙坡，活动断层，陡峭的斜面、陡崖下面等灾害地质因素分布区。

宜选择水动力条件较弱的海域，避开流速或海浪较大的海域或河道入口。

应避开自然或人工障碍物，避开渔业和其他作业区域、锚地等，宜选择少有沉锚和拖网渔船活动的海域。

路由宽度应充分考虑建设规划需要，施工运行和其他海洋开发活动相互影响最小的海域。

应尽量减少与其他管线的交越。

平行敷设的海底电缆应避免交叉重叠，电缆间距不宜小于该处水深的

倍，登陆段间距可适当缩小。

3.2.8海底电缆与工业管道之间的水平距离，不宜小于50m,条件受限制时，不得小于15m。

3.3登陆段路由

综合考虑线路长度，选择至海缆终端距离较近的岸滩登陆。

宜选择在海岸稳定、不易被冲刷与撞击的岸滩登陆。

宜选择全年风浪比较平稳，海潮流比较小的地质稳定岸滩地区，避开大高差及陡崖。

宜选择施工船可靠近的登陆点，陆上有道路可通行，便于海缆登陆作业和建成后维护的地点。

登陆点附近避开其他设施或海底障碍（如线缆、管道等），选择潮滩较短以及有盘留余缆区域的地点。

宜避开现有和规划中的开发活动区；

应避免裸露基岩，远离不良地质地带、滑坡等及工程地质不稳定地区；以及严重影响安全运行的地区；

避开对电缆造成损害的腐蚀污染区；

避开风景名胜区、水源保护区、自然保护区、矿产区、文物保护区、军事活动区等。

为海缆登陆修建的登陆栈道或登陆堤坝应满足《堤防工程设计规范》GB50286的相关规定。

3.4路由勘察

海底电缆路由勘察应符合《海底电缆管道路由勘察规范》GB/T17502、

《海洋调查规范》GB/T12763等有关国家标准、规范的规定。

海底电缆路由勘察应包括海域段、登陆段的地形、地貌等内容。

海底电缆路由水文勘察应包括海浪、潮汐、水温及分层洋流等内容。

海底电缆路由地质勘察应包含土壤温度及热阻等内容。

在特殊区域应加大勘测密度，如海底基岩、沟槽、生物沉积带等。

3.5风险评估

海底电缆线路的风险评估可根据工程需要选择进行。

海底电缆线路的风险评估应综合考虑自然灾害、海床冲刷及沙丘移动，沉船、落物、渔业活动、抛锚和拖锚等自然和人为因素几方面，对海底电缆线路的风险进行辨识和分析，以及防护措施建议。

海底电缆型式与结构

海底电缆型式选择

海底电缆可选用挤包聚合物绝缘电缆、自容式充油电缆、粘性浸渍纸绝缘电缆等。

海底电缆应有径向防水与纵向防水措施，视使用条件采用外部铠装。

海底电缆采用单芯电缆的，根据运行可靠性需要和远期规划，可增加一根备用电缆。在制造、施工和运维条件成熟的情况下，海底电缆可采用三芯电缆。

海底电缆应是整根连续生产，可包含工厂接头，长度应综合考虑路由长度、敷设偏差、水深影响、附件安装等因素。

当海底电缆线路落差较大时，不宜选用充油电缆。

电缆导体及截面选择

海底电缆宜选用铜导体，条件允许时，可选用铝导体。导体应采用阻水结构。

海域段、登陆段、陆上段等各部分的导体截面均应满足最大持续工作电流的要求。

交流电缆最大持续工作电流应综合考虑输送的有功功率、电缆长度、无功补偿等因素。

电缆在最大持续工作电流作用下和发生单相短路时，导体最高允许温度应满足表4.2.4的要求。

表4.2.4海底电缆导体的最高允许温度

电缆

最高允许温度（°C）

绝缘类型

持续工作

短路暂态

矿物油

85

160

自谷式充油

合成油

90

160

交联聚乙烯（交流）

90

250

交联聚乙烯（直流）

70

250

油浸纸不滴流

80

160

4.2.5电缆登陆段、进站段宜采取适当措施，使该段载流量与海底段载流量相匹配。

4.3电缆绝缘类型

海底电缆的绝缘型式可选用交联聚乙烯绝缘、乙丙橡胶绝缘、自容式充油纸绝缘、粘性浸渍纸绝缘等，宜采用挤包聚合物绝缘。

海底电缆绝缘层工频耐受电压应满足系统最高工作电压的要求。

海底电缆绝缘雷电冲击耐受电压应根据线路的冲击绝缘水平、避雷器的保护特性、海底电缆及架空线路的波阻抗、海底电缆长度、雷击点距海底电缆终端的距离等因素综合确定。

4.4电缆护层类型

海底电缆护层可包括防水层、加强层、防腐层、防蛀层、铠装层和外护

防水层应采用金属护套，充油电缆金属护套应能承受由于电缆内部油压变化所引起的附加作用，当金属护套不能满足内部油压时，应增加加强层。

三芯电缆外部铠装应采用镀锌钢丝，单芯电缆外部铠装宜采用非磁性金属材料。铠装层应满足敷设和运行条件下对电缆机械强度的要求。并考虑材料的腐蚀问题。当单芯电缆要求很强拉力及机械保护需要采用镀锌钢丝铠装时，应充分考虑铠装层损耗及对载流量的影响。（条文说明）

金属护层包括金属护套、加强层、防蛀层、铠装层等，其截面应考虑短路容量和正常运行环流的要求，还要综合考虑线路损耗，经技术经济比较后确定。

4.5复合光缆

海底电缆根据运行需要可采用光纤复合电缆。

海底电缆的光纤应综合考虑通信和温度、振动、应力等海缆状态监测的要求。

海底电缆的复合光缆不宜完全替代重要的通信光缆的功能。

海底电缆附件选择与配置

5.1电缆终端

海底电缆终端的装置类型选择，应符合下列规定：

海底电缆与六氟化硫全封闭电器直接相连时，应采用封闭式GIS终端。

海底电缆与高压变压器直接相连时，应采用象鼻式终端。

海底电缆与电气直接相连且具有整体式插接功能时，应采用可分离式（插接式）终端。

除上述情况外，海底电缆与电器或导体相连时，应采用敞开式终端。

海底电缆终端构造类型的选择，应按满足工程所需可靠性、安装与维护简便和经济合理等因素综合确定，并应符合下列规定：

与充油电缆相连的海底电缆终端，应耐受可能的最高工作油压。

与六氟化硫全封闭电器相连的GIS终端，其接口应相互配合；GIS终端应具有与SF6气体完全隔离的密封结构。

在易6燃、易爆等不允许有火种场所的海底电缆终端，应选用无明火作业的终端构造类型。

在多雨且污秽或盐雾较重地区的海底电缆终端，宜具有硅橡胶或复合式套管。

66〜llOkVXLPE海底电缆户外终端宜选用全干式预制型。

220kV及以上XLPE海底电缆选用的终端型式，应通过该型式终端与海底电缆连成整体的标准性资格试验考核。

海底电缆终端绝缘特性的选择，应符合下列规定：

终端的额定电压及其绝缘水平，不得低于所连接海底电缆的额定电压及其要求的绝缘水平。

终端的外绝缘，必须符合安置处海拔高程、污秽条件所需爬电比距的要求，并按操作过电压和雷电过电压进行校核。

海底电缆终端的机械强度，应满足最大机械负荷和最大静态、暂态油压的联合作用。

海底电缆终端的布置，应满足安装维修所需的间距，并应符合电缆允许弯曲半径的伸缩节配置的要求。

海底电缆终端的支架的机械强度应满足规定的工作条件、规定的抗震要求以及风载荷要求，其构成方式，应利于电缆及其组件的安装。

5.2海底电缆接头

海底电缆接头包括工厂接头、修理接头、过渡接头、塞止接头等类型。

每根海底电缆应整根连续生产，当工厂连续制造长度不能满足海底电缆线路的长度要求时，可采用工厂接头，特殊情况下可采用维修接头进行现场连接。（加条文说明）

海底电缆工厂接头应与海底电缆的机械和电气性能相匹配。

海底电缆修理接头有柔性修理接头和刚性修理接头两种，柔性修理接头类似于工厂接头，刚性修理接头主要用于海底电缆故障时的应急抢修，条件允许的情况下，应优先采用柔性修理接头。

修理接头应具有完善的防水密封构件并且做好防水浇注剂灌封工艺措施，光纤复合海底电缆修理接头的整体水密封构件中应包含有用于光纤单元的接线盒，同时做好防水浇注剂灌封处理。

不同类型海底电缆连接时，应采用过渡接头。

5.3锚固

钢带铠装的海底电缆应采用锚固装置。

海底电缆的锚固装置应布置在地质稳定的浅滩、岸边或结构牢固的混凝土平台上。

锚固装置应能有效固定海底电缆，并具有较强的抵御风浪冲击的能力，且结构简单、安装方便、工作可靠。

锚固装置采用的金属材料应使用非磁性材料，并且具有较高耐海水腐蚀性能。

充油海底电缆供油系统

自容式充油电缆必须接有供油装置。供油装置的选择，应使电缆工作的油压变化符合下列规定：

电缆线路最高部位油压，在冬季最低温度空载时，不得小于允许最低工作油压。

电缆线路最低部位油压，在夏季最高温度满载时，不得大于允许最高工作油压。

电缆线路最低部位或供油装置区间长度一半部位的油压，在夏季最高温度突增至额定满载时，不宜大于允许最高暂态油压。

电缆线路最高部位或供油装置区间长度一半部位的油压，在冬季最低温度从满载突然切除时，不得小于允许最低工作油压。

供油系统应保证在最恶劣的环境及运行条件下、海缆正常运行以及在海缆损坏的紧急情况下，均能保持电缆线路的油压在允许范围内，有效地控制油流阻止海水浸入，确保海缆系统的运行安全。油泵站应配置不间断电源。

在海缆发生事故时，应限制事故漏油速度，并阻止海水浸入。

自容式充油电缆的容许最低工作油压，必须满足维持电缆电气性能的要求；容许最高工作油压、暂态油压，应符合电缆耐受机械强度的能力。

供油装置的选择，应使可能供油量大于电缆需要供油量，并应符合下列规定：

供油装置可采用压力油箱，压力不满足要求时可采用油泵，油箱的可能供油量，宜按夏季高温满载、冬季低温空载等电缆可能有的工况下油压最大变化范围条件确定。

供油装置的供油量，宜有40%的裕度。供油装置的外壳必须具有足够的防腐能力。

电缆需要供油量，应考虑负荷电流和环境温度变化所引起电缆线路本体及其附件的油量变化总和，以及加上在一根海缆发生事故时，注入该海缆45天紧急需要的漏油量。

供油箱的配置，应符合下列规定：

宜按相分别配置。

一端供油方式当电缆线路两端有较大高差时，宜在较高地位的一端配置。

线路较长当一端供油不能满足容许暂态油压要求时，可在电缆线路两端或油路分段的两端配置。

电缆线路一端供油方式且当每相仅一台工作供油箱时，应另设一台备用供油箱；当每相配有两台及以上工作供油箱时，可不设置备用供油箱。

供油系统及其布置，应使管路较短、部件数量紧凑，并应符合下列规定：

1按相设置多台供油箱时，应并联连接。

2供油管的管径不得小于电缆油道管径，宜用含有塑料或橡皮绝缘护套的铜管。

供油管应经一段不低于电缆护层绝缘强度的耐油性绝缘管再与终端或塞止接头相连。

在可能发生不均匀沉降或位移的土质地方，供油箱与终端的基础应整体相连。

户外供油箱宜有遮阳。环境温度低于供油箱工作容许最低温度时，应采取加热等改善措施。

供油系统应按相设有过低、过高油压越限报警功能的监察装置，且使油压事故信号能可靠地传到运行值班处。

5.5电缆防雷与接地

海底电缆终端处应采用避雷器等防雷措施。

三芯海底电缆线路的金属屏蔽层和铠装层应在电缆线路两端直接接地。当三芯电缆具有塑料内衬层或隔离套时，金属屏蔽层和铠装层宜分别引出接地线，且两者之间宜采取绝缘措施。

单芯海底电缆防腐层应能耐受金属护套上的感应电压，电缆线路较长时，应采取措施限制金属护套上的感应电压。铠装外的外护层应采用半导体材料。

单芯海底电缆金属保护层应在两端互联接地，接地体的选择应综合考虑金属外护层环流和短路电流热稳定的要求，海边盐碱地和盐雾腐蚀严重情况下应使用长效电缆防腐层应能耐受金属护套上的感应电压，电缆线路较长时，应采取措施限制金属护套上的感应电压。耐腐接地体。

海底电缆锚固装置金属构件和海底电缆铠装层应直接接地，接地电阻应满足热稳定和跨步电压的要求，条件允许时可接入终端站地网。

海底电缆线路的交叉互联箱和接地箱箱体本体不得选用铁磁材料，并应良好的密封，固定牢固可靠，满足长期浸泡要求。

海底电缆敷设

6.1一般规定

海底电缆敷设应根据电缆特性、路由、施工和运行等具体情况，采取技术可靠、经济合理的敷设方案。

海底电缆敷设之前，应先完成路由清理和扫海工作。

海底电缆敷设可根据具体情况，采用直接敷设、先挖后敷、先敷后埋或边敷边埋的方式。

充油海底电缆敷设期间应同时保持油压。

海底电缆登陆时应采取有效措施避免海底电缆受损或海水入侵。

6.2敷设要求

海底电缆敷设船的选择，应符合下列条件：

1船舱或缆盘的容积、甲板面积、稳定性等应满足海底电缆长度、重量、弯曲半径、卷绕半径和作业场所等要求；

2敷设船应配有牵引、退扭、刹车装置、入水角、张力、长度、水深测量、导航、定位、通讯等设备；埋深作业的敷设船还应配有水下埋设与定位设备。

海底电缆敷设应选择海流较缓，蒲氏阵风小于6级，浪高小于2米，可视条件较好情况下进行。

海底电缆的登陆段或登陆点附近，宜采取迂回形式敷设以预留适当长度的余缆。

海底电缆敷设时应采取合适的退扭措施，并控制电缆的张力，避免电缆发生扭结或悬空。

海底电缆应按设计路由要求敷设于海底，敷设后应避免悬空。

海域段电缆敷设宜采用海洋勘测设备进行实时检测，竣工时应测定其实际路由。

海底电缆敷设时，若遇斜坡，为防止海底电缆在海底坡度出悬空，船速不能过快。海底电缆路由坡度须选择小于15°。

海底电缆登陆时应侯潮登陆。

海底电缆保护

7.1一般规定

海底电缆应根据工程具体情况采取合适的保护措施和运行管理防护措施，降低电缆受到损害的风险。

海底电缆保护主要有掩埋保护、加盖保护、套管保护等方式。

运行管理防护措施主要包括设置保护区、路由标示、警示牌，路由监控，加大保护宣传等。

海底电缆应根据不同路由区段的风险类型和风险等级采取相应的保护措施

海底电缆保护应选择合理的施工方法，避免施工过程对电缆造成损害。

海底电缆保护应考虑海缆检修、运行状态采取相应保护方式。

7.2保护要求

海底电缆保护宜优先采用掩埋保护的方式，包括水力冲埋、预挖沟、机械切割等手段。

海底电缆掩埋深度应根据风险程度和海床地质条件综合确定。

海床坚硬、掩埋保护施工困难的区域宜采用加盖保护方式。

加盖保护包括抛石、混凝土盖板、石笼盖板等保护方式。

加盖保护应具有良好的稳定性和抗破坏能力。

采用保护套管应能提高电缆抗破坏能力，减小电缆磨损，

采用套管保护方式时，应校核电缆载流量和套管的机械强度。

套管保护可单独使用，也可与其他保护方式共同使用。

运行管理防护措施

应将海底电缆路由区域设置为保护区，禁止在保护区内进行抛锚和渔业等危害海底电缆的活动。

在海底电缆路由两岸设置醒目的警示装置，警示装置应在夜晚同步闪光，必要时在海面设置浮标，警示过往船只注意海底电缆的安全。

加强海底电缆安全保护的宣传，并采用海面监控措施，及时阻止船只在海底电缆保护区内抛锚、捕鱼等危害海底电缆的行为。

加强对海底电缆状态监测和定期检测，及时消除安全隐患。

8环境保护

8.0.1海上施工作业时，应遵守《中华人民共和国海洋环境保护法》和相关地方政府颁布的环境保护法规，尽量减少对海洋环境的污染及破坏。并按环评报告批复对施工期的要求进行施工。

8.0.2海上施工时，必须配置防污设备和器材。

8.0.3海上施工过程中，禁止排放一切塑料制品（包括但不限于合成缆绳、合成渔网和塑料袋等）和其他废弃物。应集中储存在专门容器中，运回陆地处理。

8.0.4设置向海域排放污水设施的，应合理利用海水自净能力，选择好排污口的位置。.采用管道方式排放，出水管口位置应在低潮线以下。

8.0.5施工和运输船舶应配备相应的污染物处理处置设施。

8.0.6工程船舶应遵守海上交通安全法律法规的规定，防止因碰撞、触礁、搁浅、火灾或者爆炸等引起的海难事故，造成海洋环境的污染。

8.0.7对采用铅套的海底电缆应防止铅套直接与土壤和海水接触。

9海底电缆附属设备和附属设施

9海底电缆附属设备和附属设施

9.0.1海底电缆附属设备是指与电缆系统一起形成完整电缆线路的附属装置与部件。包括油路系统、交叉互联系统、接地系统、监控系统、通信设施、警示装置，备品备件，运行维护检修工具，交通工具等。

9.0.2海底电缆附属设施是指与电缆系统一起形成完整电缆线路的土建设施。主要包括电缆隧道、电缆竖井、排管、工井、电缆沟、电缆桥、电缆终端站等。

9.0.3运行中各电压等级的海底电缆和附件均应有备品，其数量应在分析故障率的基础上，综合考虑实际情况与资金成本确定并及时补充。

9.0.4海底电缆备品应储存在清洁、干燥、宽敞、易取放的专用地方，有特殊存放环境要求的，按产品标准要求储存。

本标准用词说明

1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1）表示很严格，非这样做不可的用词：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。

2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。

3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。

4）表示稍有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。

2本标准中指明应按其他相关标准、规范执行得写法为“应符合——的规定”或“应按执行”。

引用标准名录

《500kV交流海底电缆线路设计技术规定》DL/TXXX—2014《海底电缆管道路由勘察规范》GB/T17502

《海洋调查规范》GB/T12763

《电缆载流量计算》IEC60287-1《充油电缆和气压电缆及其附件的试验》IEC60141-1《海底电缆机械试验标准》CIGREELECTRA[1997]171CIGREElectra

No.171

《额定电压10kV(Um=12kV)至110kV(Um=126kV)交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件》JB/T11167—2011

《额定电压500kV及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统技术规范》第3部分直流海底电缆(TICW7.3—2012)

《海底电缆管道保护规定》国土资源部[2004]24号《海底光缆数字传输系统工程设计规范》YD5018—2005

中华人民共和国国家标准

海底电缆输电线路工程设计规范

GB/Txxxx—2014

条文说明

制定说明

《海底电缆输电线路工程设计规范》(GB/Txxxx—2014)，经住房和城乡建设部2013年1月14日以建标[2013]6号公告批准发布。

本规程为国内首次制定。本次制定的主要技术内容是：1.总则；2.术语和定义；3.海底电缆路由；4.海底电缆型式与结构；5.海底电缆附件选择与配置；6.海底电缆敷设；7.海底电缆保护；8.环境保护；9.海底电缆线路附属设施。

本规程制定过程中，编制组进行了广泛的调查研究，结合海底电缆线路工程建设的实践经验，参考《500kV交流海底电缆线路设计技术规定》(DL/TXXX—2014)，同时参考了国外先进技术法规、技术标准(《电缆载流量计算》IEC60287-1，《充油电缆和气压电缆及其附件的试验》IEC60141-1，《海底电缆机械试验标准》CIGREElectraNo.171,《额定电压500kV及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统技术规范》第3部分直流海底电缆(TICW7.3—2012))通过试验取得了海底电缆线路设计的重要技术参数。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行，编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

目次

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1总则20

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术语和定义21

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海底电缆路由22

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路由选择一般规定22

海域段路由22

登陆段路由22

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海底电缆型式与结构23

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海底电缆型式选择23

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电缆导体及截面选择23

电缆绝缘24

电缆护层24

复合光缆24

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5海底电缆附件选择与配置25

电缆终端25

电缆接头25

5.3锚固25

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5.4充油电缆供油系统25

电缆防雷与接地26

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海底电缆敷设27

一般要求27

敷设要求27

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海底电缆保护29

一般要求29

保护要求29

运行管理防护措施31

1总则

1.0.1本条明确强调了海底电缆线路工程的设计目标，提出对海底电缆输电线路设计工作的基本原则，要求协调好各方面的相互关系，如安全与经济、基本建设与生产运行、近期需要和远景规划、线路建设和周围环境等，目的是以合理的投资使设计的海底电缆输电线路能获得最佳的综合效益。

1.0.2本条明确了本标准的适用范围。本标准规定了海底电缆线路工程的一般技术要求，适用于单回及多回交、直流海底电缆输电线路工程的设计。

1.0.3根据电网建设的发展，本规范还明确了依靠技术进步，合理利用资源，达到降低消耗，提高资源利用率的要求。采用新技术、新工艺、新设备、新材料前应当经有关主管部门或受委托的单位鉴定，应有完整的技术文件。

2术语和定义

为执行本规范条文规定时正确理解特定的名词术语含义，特列入了一些与本规范相关的名词术语，便于执行条文规定时查找使用。

海底电缆路由

路由选择一般规定

海底电缆路由选择流程主要包括路由初选、桌面论证、路由勘察、风险评估、环境评估、审查批准等阶段。

路由初选。根据前期收集资料及现场情况，初步选择多条可行的路由方案。桌面论证。路由初选完成以后，应委托具备相应资质的单位完成桌面论证工作。为了确保海底电缆路由勘察的科学性，提高海底电缆工程施工和运行安全的可靠性，并尽可能地充分利用海洋空间，达到保护海洋资源和节约投资的效果，必须开展海底电缆路由的桌面论证。

路由勘察：海底电缆路由海域获得海洋局批准后，应对海底电缆路由所在海域进行详细勘察，取得符合国家标准的勘察报告。

风险评估：海底电缆工程立项之前，可选择完成该项目的风险评估。环境评估：海底电缆工程立项之前，必须完成该项目的环境保护评估。审查批准：海底电缆路由方案应上报给有关部门，审批通过后方可实施。海底电缆路由必须经过上级业务主管部门、海洋管理部门等相关部门同意。

3.2海域段路由

宜避开现有和规划中的开发活动热点区、港口区、自然保护区、旅游区、养殖区、填海造地区等；

3.3登陆段路由

综合考虑线路长度、陆上地形地貌、地质、水文气象、冰区、规划、交通、林木、矿产、障碍设施、交叉跨越、施工运行等因素，进行技术经济比较，使路径走向安全可靠，经济合理。

3.3.9宜避开风景名胜区、水源保护区、自然保护区、文物保护区，无法避让时，应配合建设单位做好专项评估和报批工作。

海底电缆型式与结构

海底电缆型式选择

海底电缆输送电流将引起电缆温度变化，温度变化引起的电缆绝缘层膨胀和收缩将使其内部产生气隙，在电场作用下会引起局部放电，导致绝缘击穿，因此粘性浸渍纸绝缘电缆尚难以在超高压交流中使用。自容式充油电缆产生的气隙会被电缆中的压力油所填充，故其电气绝缘强度较好，不易产生游离放电。同样，交联聚乙烯绝缘电缆运用到高电压等级、长距离跨海送电时，绝缘料纯度、制造技术要求都有提高。且150kV以上交联聚乙烯绝缘海底电缆的工厂接头问题尚待解决，若交联聚乙烯具备工厂软接头的制造工艺且电气及机械性能满足技术条件，可以应用于500kV交流海底电缆。

4.1.4海底电缆的计算长度根据实际路由长度登陆点间敷设余量参照2002年5月版《电力电缆施工手册》（李宗廷等编著），水底电缆订货长度是依据敷设路由的实测长度，并考虑水底的地质、地形起伏，敷设时各种施工方法造成船位偏移轴线距离大小及其他因素（如水文气象条件）影响、终端头故障时的重新制作余量来确定的，留有足够的余量。海底电缆附加长度见4.1.4表。

表4.1.4海底电缆附加长度表

海底电缆路由长度

（km）

无海底定位设施的海底电缆敷设施工附加长度（％）

有海底定位设施的海底电缆敷设施工附加长度

（%）

VI

5〜10

3〜5

1〜3

4〜7

2〜4

>3

3〜5

2〜3

注：

1、终端处预留长度：不小于2倍终端头结构长度；

2、备用电缆长度：不小于海域易受损处水深的2倍。

电缆导体及截面选择

4.2.3通过电缆输送的电流为有功电流与无功电流矢量和。高压电缆中，由于电压高、传输距离远，电缆的充电电流可能达到电缆电流的额定值而成为电缆输送功率和输送距离的限制因素。电缆工作电压越高，电容电流所占比例越大，输送一定功率的输送距离越短。若采取合适的电抗补偿，可以在一定程度上改善电缆无功电流的分布，减小对电缆载流量的要求，从而相应减小电缆截面。

电缆登陆段、进站段可采取措施改善散热条件，使该段电缆载流量尽量与海底段载流量相匹配。

4.3电缆绝缘

选择电缆型式、绝缘材料时，宜结合初期投资和长期运行损耗，考虑电价等因素进行年费用比较后确定。

根据《高压电缆选用导则》(DL/T401)，电缆和附件的每一导体与屏蔽层或金属套之间的操作冲击耐受电压之峰值Up2。

海底电缆不会直接受雷击，雷电过电压是由架空线路上侵入的。电缆和附件的每一导体与屏蔽层或金属套之间的操作冲击耐受电压之峰值Up1应根据线路的冲击绝缘水平、避雷器的保护特性、架空线路和电缆线路的波阻抗、电缆的长度以及雷击点离电缆终端的距离等因素通过计算后确定。实际上，造成较大过电压的是近区雷击，尤其是绕击。设计时可采取降低进线段最大绕击电流等措施，从而降低雷电过电压水平，进而减小电缆绝缘厚度。采取可靠的终端避雷器是防止海底电缆雷击受损的主要方式。

4.4电缆护层

IEC55-2标准关于铠装建议：用于交流线路上的单芯电缆的铠装由非磁性材料组成，除非具有特殊结构。以往工程曾采用钢丝夹铜丝，用四根铜丝均匀隔开，但实验证明没有效果。采用多根铜丝或不锈钢丝是否起到阻磁作用尚需验证。单芯电缆需要采用镀锌钢丝铠装时，应充分考虑其使用周期内年损耗与线路投资的经济性。

4.5复合光缆

现阶段海底电缆的制造技术已可以将光纤直接复合在海底电缆内部，但造价较高，且难以维修。单独敷设海底光缆也是实现海底电缆通信的常用方法。为实现光纤的温度和振动监测功能，也可将通信光缆和海底电缆捆绑敷设。捆绑光缆的机械强度应满足敷设和运行的要求。

海底电缆附件选择与配置

5.1电缆终端

终端的构造一般应满足在缆芯之间将不致发生填充绝缘的直接击穿；或沿填充绝缘胶与缆芯绝缘之间交界面的爬行放电，在制作屏蔽应力分布时务必达到防止场强过于集中；导体连接确保良好的电气性能和足够的机械强度；防止外部潮气侵入密封；保护不受大气环境污染的影响，等等。

实践表明，安装工艺技术是影响质量的重要一环，有些工程缺乏熟练电缆专业工种，从这一作业条件看，预制式终端的使用成效较好，但投资较贵，一般在重要性要求高的重要回路较多采用。

5.2电缆接头

一般认为，海底电缆接头是海底电缆的薄弱环节，因此海底电缆线路一般要求每根海底电缆是整根连续生产，整条电缆应该是在一连续的过程中生产制造、铠装的，并在导体、绝缘、金属套及铠装层都不能有接头。仅在工厂制造能力不能满足海底电缆线路长度要求或生产过程中出现突发事故情况下，允许使用工厂接头，不允许使用维修接头。

在某些特殊情况下，如海底电缆运输和敷设船不能满足海底电缆线路长度要求，海底电缆施工和运行过程中出现海底电缆损伤，出于工期和造价考虑采用小型施工船或分段施工等情况，可采用维修接头进行海底电缆连接。

5.3锚固

对于钢带铠装的海底电缆，海底电缆机械强度很大，采用锚固装置能够在岸边固定海底电缆，防止海底电缆被船锚钩拽后损伤电缆终端。而且锚固点和终端之间的陆地段海底电缆可以剥除铠装，提高陆地段电缆的载流量。但对于铜带铠装的海底电缆，不能采用剥除铠装的方式提高陆地段电缆载流量，而且电缆机械强度小于海床摩擦力，海床中电缆被船锚钩拽后不会影响到电缆终端，没有必要采用锚固装置。

充油电缆供油系统

充油电缆的油压是通过与之相连的供油设备来保持的。当电缆因负荷电流的变化和环境温度的变化引起电缆线路内部油体积的膨胀或收缩时，供油设备吸收或补偿这一部分油体积的变化量，从而使电缆线路上的油压保持在允许范围之内。因此，需要正确计算充油电缆在温度变化时的需油率、需油量、暂态压力以及供油设备的容量和供油长度等。

鉴于多根海底电缆同时遭受最严重的破坏的可能性很小，因此本规定仅考虑一根海底电缆故障的情况。实际工程中，特别是海底电缆在接近登陆段的敷设间隔较小，考虑到近海渔船或其它不可预见因素影响，多根海底电缆同时遭到破坏也是有可能的。因此在工程投资允许的情况下，电缆供油量可取更高的安全值。

5.5电缆防雷与接地

当电缆遭受短路、操作和雷击过电压时，海底电缆的防腐蚀层应能耐受在铠装和铅套中所产生的纵向和径向感应电压。但感应电压不满足要求时，可在电缆外护层中增加若干短接点。

海底电缆敷设

6.1一般要求

由于海底电缆敷设的环境和条件错综复杂，施工技术要求高，施工前必须进行组织设计，确定敷设方法，制定施工方案，选择符合要求的敷设船只，组织足够的施工人员，配备完备的机具、设备和仪器。

对于距离不长，海底地质条件较好的海底电缆线路，可采取边敷边埋的作业方式。但对于海底地质条件复杂、距离较长的海底电缆线路，采用边敷边埋的作业方式，将会导致作业时间很长，由于海上气候复杂多变，船只和海底电缆的安全都受到很大影响。这种情况下一般采取先敷后埋的作业方式。

6.2敷设要求

为保证质量并缩短海上作业时间，一般海底电缆施工不在海域中进行船上接头，因此海底电缆须是整根连续生产制造，由于海底电缆线路一般较长，运输电缆的船只必须有足够的装载能力。

海底电缆是水下施工，具有不可见性，电缆敷设船为了保证按设计确定的路由施工，必须装有GPS动态卫星定位系统和四个方向的推动装置才能保证敷设船的航向。

敷设船上必须有一定直径的旋转滑轮和牵引及制动设备，以保证海底电缆敷设时不小于其最小弯曲半径和控制敷设时的海底电缆的张力。

综上所述，由于海底电缆敷设的特殊要求，海底电缆的施工敷设船必须具有满足以上特殊功能的设备。

自然气候条件对海上施工的影响较大，由于施工船舶的抗风能力有限，必须选择符合施工要求的天气进行施工。同时应制定相应的应急预案。由于海底地形比较复杂，施工过程中，应充分了解和掌握海底地形和地质情况，并针对不同的情况采取不同的措施，确保海底电缆本体安全。

海底电缆敷设要特别注意防止电缆打扭和打圈损伤电缆造成事故。敷设船的放线架保持适当的退扭高度是为了消除电缆放出时因旋转而产生的剩余应力，避免电缆如水时打扭或打圈子。采用转盘释放电缆也是退扭的一种措施。

海底电缆敷设过程中始终要保持一定的张力。一旦张力为零，由于电缆铠装的扭应力，会造成电缆打扭。海底电缆敷设中靠控制入水角控制电缆张力。电缆敷设张力近似计算公式如下：

T=W・D(l-cosO)

式中

T——敷设张力；

W——海底电缆的水中重量；

D——水深；

0入水角。

应根据水深，电缆重量和需要的敷设张力确定敷设时控制入水角的范围。入水角过大会使电缆打圈，入水角过小敷设时拉力过大，可能超过电缆允许拉力而损坏电缆。

海底电缆敷设应按设计要求进行，不论是海床表面敷设还是埋深作业，均要求电缆不得悬空，悬空的海底电缆长期受水流冲刷会磨损电缆。悬空距离过长也会增加悬点处的电缆侧应力，加剧电