科普丨什麽是風電（diàn）電纜？

電（diàn）線電纜廣泛應用於各個領域，為各產業、國（guó）防建設和重（chóng）大建設工程等提供配套，也是日常生活不可或缺的產品。電纜在風（fēng）電（diàn）產業中也被廣泛使用，處於（yú）風電產業鏈條的上遊。

風電線纜廣泛應用於各種（zhǒng）風力發電係統中，包（bāo）括（kuò）陸上風電場和（hé）海上風電場。在陸上風電場中，風電線纜（lǎn）需要適應山（shān）地、平原等複雜地形；在海上風（fēng）電場中，風電線纜則需要具備更高的耐海水腐（fǔ）蝕性能和更強（qiáng）的抗風浪能（néng）力。

定（dìng）義

風電電纜是針對風力發電係統特殊環境設計的電纜（lǎn），通常由導（dǎo）體、絕緣層（céng）、護套等組成。導體是電（diàn）流的導體，常用的導體材料包括銅和鋁。絕緣層用於保護導體免受（shòu）環境影響（xiǎng）和電氣故障（zhàng）。護套則用於保護導線免受機械損壞和外部環境的影響。

（資料圖：遠東電纜）

風（fēng）電（diàn）電纜主要用於連接（jiē）風力發電機組的各個部（bù）件，如（rú）塔筒、發電（diàn）機、控製係統等，以及將風力發（fā）電機產生的電能傳輸到（dào）電網中。風電電纜不僅負責電能的（de）傳輸，還承擔著（zhe）控製信號（hào）和數據的傳輸任務，確保風力（lì）發電係統的正常運行和遠程監控。

風電電纜分類

1、根據（jù）用途分類

風電電纜可以根據用途分為（wéi）風電場內部電纜和風（fēng）電場外部電纜。風電場內（nèi）部電纜主要（yào）用於連接風力（lì）發（fā）電機組內部各個部件；風電場外部電纜則用（yòng）於將發電機產生的電能傳輸至電（diàn）網中。

動力電纜：用於傳輸大電（diàn）流，連接風力發電機組（zǔ）與（yǔ）電網。

控製電纜：用於風電機組塔架內部電子計算機及儀表控製係統。

數據電纜：用於風力發電機組機倉內部和現場總線控製係（xì）統，傳輸雙向、串行、全數字自動化控製（zhì）信號。

接地電纜：用於風力發電機組額定電壓0.6/1kv的接（jiē）地係統。

屏蔽控製電纜：用於風電機組塔架內部電子計算機及儀表控製係統。

現場總線電纜：用於風力發電機組機倉內部和現場總線控製係（xì）統，傳輸（shū）雙向、串行、全數（shù）字自（zì）動化（huà）控製信號。

2、根據結構分類

風（fēng）能電纜根據（jù）其結構可（kě）以分為單芯（xīn）電纜和多（duō）芯電纜。單芯電纜是（shì）指內部隻有一根導體；而多芯電纜（lǎn）則是指內部（bù）有多根導體並按照一定的規則進行組織和絕緣。

3、根據絕緣材料分類

風能（néng）電纜（lǎn）的絕緣材料有XLPE絕緣材料（liào）和EPR絕緣材料兩種。XLPE絕緣電纜在電氣性能和使用壽命上優（yōu）於EPR絕緣電纜，因此在風能電（diàn）纜中應用更為廣泛。

特點

1、耐候性：由於風力發電機電纜多用在氣候條件較為惡（è）劣的地區，一般多用於我國的北方地區，氣候（hòu）較寒冷，且晝夜溫差較大。因此，風電（diàn）線纜需（xū）要具備良好的耐低（dī）溫、耐紫外線、耐風雨侵蝕等性（xìng）能，以應對風力發電（diàn）場複雜多變的氣候條件。

2、低溫抗扭曲性（xìng）能：由於風（fēng）力發（fā）電機組在發電過程中，要根據風向的變化進行旋（xuán）轉（zhuǎn）機艙，所（suǒ）以風（fēng）力發電機組中使用的電纜必須具備在（zài）低溫環境下的抗扭轉功能（néng）。

3、抗（kàng）風壓能力：由於風力發電場通常位於風力較大的地區（qū），風電線纜需要能夠承受（shòu）強風帶來（lái）的（de）振動和衝擊。

4、耐油性能：在風力發電機組內部，較多部位必須保持良好的潤滑作（zuò）用，齒輪箱油經常會漏（lòu）出，經（jīng）常會順著電纜流下來，所以電纜必須具備良好的耐油性能。

5、電氣性（xìng）能：風電線纜需要具備高導電性、低電阻、低損耗等電氣性能，以確保電能的高效傳輸。

6、機械性能：風電線纜需要耐磨損、抗拉（lā）伸、耐彎曲等機械性能，以適應各種安裝和使（shǐ）用條件。

7、耐海水（shuǐ）腐蝕性能：隨（suí）著海上風力發電機組的開發應用，越來越多的風（fēng）力（lì）發電機已應用在海上（shàng），海上風機要求電（diàn）纜必（bì）須具備優良的耐海水腐蝕或耐鹽霧腐（fǔ）蝕（shí）的性能。

8、抗震、抗輻射（shè）性能：風能電纜（lǎn）還需具備抗震和抗輻射性能，以（yǐ）確（què）保（bǎo）在複雜環境下的穩定運行。

電纜生產流程

原材料準備

電纜的主要原材料包括導體材料、絕緣材料和護套（tào）材料等（děng）。導體材料通常采用銅或鋁等金屬材料，這些材料具有良好的導電性能和機械強度。絕緣（yuán）材料用於包裹導體，可防止（zhǐ）電流泄漏和短路，常見的絕緣材料有聚乙（yǐ）烯、聚氯乙烯等。護套（tào）材料用於保護電（diàn）纜免受外界環境的影響，如磨（mó）損、腐蝕等。

導體加工（gōng）

導（dǎo）體材料經過拉絲、絞（jiǎo）絲等工藝，製成符合要求（qiú）的導（dǎo）體尺寸。拉絲是導體材料在常溫下，利用拉絲機通過一道或數道拉伸模具的模孔，使其橫截麵積減小、長度增加、強度提高。絞絲則是將多根金屬絲絞合在一起，進而提高柔韌性和抗拉強（qiáng）度。

絕緣層擠出

將絕緣材料加熱（rè）熔化後，通過擠（jǐ）出（chū）機擠包在導體上，形成均勻的絕緣層。擠出過程（chéng）需要嚴（yán）格控製（zhì）溫度、壓力和速度等參數，以確保絕緣層的質量和厚（hòu）度符合（hé）要（yào）求。擠出後，絕緣（yuán）層需要經過精確控製的冷卻過程。整個擠出和（hé）冷卻過程的精確控製是（shì）保證（zhèng）絕緣層質量（liàng）的關（guān）鍵。

成纜

對於多（duō）芯（xīn）的電纜，為了保證電纜的成型度、減小電纜的外形，一般需要將其絞（jiǎo）合為圓形，稱之為成纜。絞合的機理與導體絞（jiǎo）製相仿，多股線芯按照特定的順序（xù）和節距排列，由特性材料填充和指定的材料繞包（bāo），經（jīng）模具絞合一次成型。

（資（zī）料圖：遠東電纜）

護套層

電纜的護套（tào）層一般包括內護層、鎧裝層和外護套。內護層通常（cháng）采用柔軟的材料，緊密貼合在成纜後的電纜表麵，為內部結構提供緩衝保護，防止鎧裝層對內部線芯造成損傷。鎧裝層由鋼帶或鋼（gāng）絲等（děng）堅固材料構成，增（zēng）強電纜的機械（xiè）強度，抵禦外界的擠壓、拉伸等外力破壞（huài）。外護套采用耐磨、耐腐蝕的材料，保護電纜整體免受外界環境因素如磨損、腐蝕（shí）、紫外線等影響，同時也起到標識和美觀的作用。

成（chéng）品的檢驗和測試

為確保（bǎo）電纜質量（liàng）和性能符合標準要求，需對成品（pǐn）進（jìn）行全麵的檢（jiǎn）驗和測試。這（zhè）包括電氣性能測試（如（rú）絕（jué）緣電阻測試、耐壓測（cè）試和導體電（diàn）阻測（cè）試），機械性能測（cè）試（如拉伸（shēn）強度和彎曲測試），耐環境性能測試（如耐熱、耐寒試驗），燃燒性能測試（如阻燃性和煙密度測試），以及尺寸檢查等（děng）。

風電電纜選型

陸上電纜選型1.電壓等（děng）級:通常為高壓(HV)或超高壓(UHV)等級，一般在110 kV至500 kV之間。2.截麵積:選擇合適的導體截麵和芯數，保證電纜能夠承載正常負載，通常（cháng）為數（shù）十至數百平方毫米，具體取決於（yú）輸電功率和距離。3.絕緣材料:常見的絕緣材料包括交聯聚乙烯(XLPE)和交（jiāo）聯聚氯乙烯(XLPE)。4.外護套材料:根（gēn）據使用環境選擇合適的護套材料，保證電纜（lǎn）的安全可（kě）靠。通（tōng）常使用聚氯乙烯(PVC)或乙烯-丙烯橡膠(EPR)作為外護套材料，以保護電纜（lǎn）免受外界環境的損害。5.耐（nài）候性能:由於風電場一般位於戶外環境中，電纜需要具備良好的耐候性能（néng），能（néng）夠承受紫外線、溫度變化和濕度等因素的影響。6.防火性能:電纜在設計時通常需要滿足一定的防火標準，以確保在火災情況下能夠保持安全。海底（dǐ）電纜（lǎn）選型:1.根據海洋環境（jìng）、水深、海底地形等因（yīn）素（sù）進行綜合考（kǎo）慮，選擇合適的電纜類型和規格。2.電纜的保護層（céng）、護套和絕緣層的材料和厚度也需（xū）要根據海洋環境和運行條件（jiàn）進行適當的調整（zhěng），提高電纜的耐久性和抗損性能（néng），以應對海洋環境的（de）惡（è）劣條件。3.為（wéi）了避免電纜在敷設和運行過程中的受損，還需要（yào）對電纜的彎曲半徑、張力等參數進行科學合理的設計和調整，保障電纜在複雜海底環境中的安全運行（háng）。4.電纜設計過程中，還需要對電纜的故障檢測和修複進行考（kǎo）慮，確保故障（zhàng）發生時能夠及時發現和處（chù）理，減少損失（shī）。

風電電纜敷設流程

風力發電電（diàn）纜在風力發電場中起（qǐ）到重要的傳輸電能的作用。根據場（chǎng）地條件和要求，可采用海底敷設或陸地敷設方式。陸上風電（diàn）電纜敷（fū）設

施工準備

工程現（xiàn）場勘測：通過實（shí）地勘測，確定電纜敷設的路線和布局。

設計（jì）方案編製：根據風（fēng）力發電場特點，製定出（chū）電纜敷（fū）設（shè）的具體方案，包括敷設路徑、敷設深度、安全隱患評估等。

材料準備：根據設（shè）計方（fāng）案，準備好所需的電纜材料、敷設工具和設備，並進行必要的（de）檢驗和（hé）試驗。

施工過程（chéng）

開挖工作：根據設計方案，確定電纜敷設路徑後，需進行開挖工作。必須根（gēn）據電纜規格和要求來控（kòng）製開挖的深度開挖（wā）時要防（fáng）止損壞已有的電纜和管道，並保持施工區域的整潔。

電纜敷設：開挖工作完（wán）成後，可以進行電纜敷設。在敷設（shè）過程中，要保（bǎo）證電纜敷設的路徑和布局符合（hé）設計方案的要求。盡量避免電纜的交叉和重疊，以減少故障風險。電纜（lǎn）敷設完成後，應及時進行扣壓、絕緣和保護措施，確保電纜的安全可（kě）靠性。

對於陸地（dì）風力發電，由於電纜較粗重，無法僅靠人力（lì）完成敷設，因此需要使用（yòng）專門的電纜安裝設（shè）備（bèi）。這些設備包（bāo）括電纜盤、轉動座和懸吊架（jià）等，通過（guò）轉動機構驅動電纜盤勻速轉動以（yǐ）實（shí）現電纜放卷動作。

垂直敷設或超過45度傾斜敷設的電纜，在每個橋架（jià）上每隔1米固定一次；水平敷設的（de）電纜，在首末端及中間（jiān）每隔（gé）一定距離固定一次。

在雨（yǔ）季進行電纜敷設時，必須做好（hǎo）電纜存放場地的（de）防雨措施，以（yǐ）防止電纜受潮損壞。

在電纜線路路徑上有可能使電纜受到（dào）機械（xiè）性損（sǔn）傷、化學作用、地下電流、振動、熱影響、腐植物質、蟲（chóng）鼠（shǔ）等危險（xiǎn）的地段（duàn），均應依據規（guī）範要求采取保護措施。

電纜連接和測試（shì）：在電纜敷設完成（chéng）後，需要進行電纜連接和測（cè）試。根（gēn）據設計方案，對相應的（de）電纜進行連接，確（què）保連接的牢固性和（hé）正確性。同時還需要進行絕緣電（diàn）阻測試和耐壓及泄漏試驗，確（què）保電纜的絕緣性能和安全性。

海上風（fēng）電海底電纜敷設（shè）

1.前（qián）期準備（bèi）：在正式進行海（hǎi）底電纜敷設之前，需要進行一係列的前期準備（bèi）工作。包括項（xiàng）目評估、方案設計（jì）、設備選型、施工計劃製定（dìng）等。同時還需要辦理相關的手續（xù）、取得必要的許可證和執照。

2.海底勘測：在確（què）定具體的敷設方案之前，需要進行海底勘測工作。通過潛水員、水下機器人（rén）或聲納技術等手段，對海底地貌、海（hǎi）底沉積物、地形（xíng）地貌、水流、海底生態等進行詳細調查，為後續工作提供數據支持。

3.終端（duān）站建設：海上風電項目通常會建設終端站，用於收集、轉換和傳輸電力終端站通常位於離岸一段距離的海（hǎi）上。在建設（shè）終端站時，需要考慮供電穩定性、設備可靠性（xìng）、緊急維修等因素。

（資料圖：寧波東方集團）

4.電纜鋪設：電纜是海（hǎi）上風電項目的關鍵組成部分，也是保障電力傳輸（shū）的主要通道。電纜鋪設（shè）通（tōng）常采用海（hǎi）上敷設（shè）和海底沉貯（zhù）兩種方式。海上敷設是指將電纜從陸地或者終端站鋪設到風力（lì）發電設備的過程，而海底沉貯則是指將電纜從終端站直接沉入海底（dǐ）的（de）過程。在進行電纜（lǎn）敷設時（shí），需要使用專業的（de）敷設船隻、潛水器材以及終端連接設（shè）備。

5.電纜連接：在完成電纜敷設之後，需要進（jìn）行電纜的連接（jiē）工作。通常會使用特殊的連接器將電纜末端連接到風（fēng）力發電設備或（huò）終端站的相應設備上。同時還需要（yào）進行電纜的絕緣、密封等處理，確（què）保連接的（de）可靠性和防水性（xìng）。

6.電纜測試：在完成電纜連接後，工作。電纜測（cè）試通常包括絕緣測試、導通測試（shì）、載流能力測試等。隻有通過了嚴格的測試，才能保證電力的可靠傳輸。

7.運行（háng）維護：海上風電項（xiàng）目的海底電纜一旦敷設完畢，就（jiù）需要進行日常的運行維護工作。這包括定期巡檢、故障排（pái）除、維修（xiū）維護等工作。同時還需要（yào）建立起完善的巡檢、維護記錄（lù）體係，以便及時發現和解決潛在問題。

風電電纜故障（zhàng）

電纜在運行過程中產生的各種類型的故障，包括線路上、設備間和管道中發生的短路、斷（duàn）路、接地等。電纜出現故障時通常會發出異常信號或警報，例如冒煙、燒焦聲或者放電聲音。施工人員在工作過程（chéng）中，如果操作不當，很容（róng）易出（chū）現機械損傷，操作過程中往往會出現強拉硬拽、車輛碾壓等情況，這些情況會直接導（dǎo）致電纜的絕緣受損。

在對電纜（lǎn）進行深埋時，回填深度不夠、未按要（yào）求選擇回填材料等，都會可能為電纜（lǎn）故障埋下隱患。此外，外界因素也可能會對（duì）電纜的深埋造成影響，如（rú）回填土沉降以及衝刷等。酸堿土壤的（de）化學腐（fǔ）蝕會（huì）對電纜（lǎn）的絕緣（yuán）層產生影響，長此以往就會導致（zhì）絕（jué）緣降低，負（fù）荷運行。

過高的運行溫度也會使絕緣老化。在施工過程中，如（rú）果防雷接（jiē）地施工不到位，那麽很容易出現（xiàn）雷擊過電壓，這就會造成絕（jué）緣故障。

電纜的彎轉半徑如果過小，也容易對電纜的絕緣和鎧（kǎi）裝造成損傷，在（zài）對電纜進行鋪（pù）設時，如果間距過近，那（nà）麽很有（yǒu）可能產生交流電蝕（shí），以上都是（shì）電纜絕緣降低或者是擊穿短路的原因。故障檢查

測量風電電纜中導電線纜與接地電阻之間（jiān）的值（zhí），以（yǐ）確定輸電（diàn）線路的（de）質量好壞。使用（yòng）測試儀對電纜電壓和電流波形進行檢測，以了解電纜絕緣情況。

在（zài）日常維護中經常會遇到（dào）各種類型的故障（zhàng），此時需要根據故（gù）障類型選擇相應的維修方法來進行修（xiū）複。常見的故障包括（kuò）變壓器漏油、電機繞組斷路、電容器擊穿等。

不同材料、結構和工藝的電（diàn）線由於承（chéng）受的（de）電（diàn）壓不同而具有不同（tóng）的性能特點，因此（cǐ），耐壓測試法對於檢測海（hǎi）上電（diàn）纜是否存在損壞問題十分必要。

如果確定電纜有故障，需（xū）要采取相應措施來進行檢查和維修，如更換損壞部件、隔離故（gù）障點以（yǐ）及清理地麵汙垢等。

代表企業

 亨通光電亨通光電為中國光纖光網、智能電網、大數據（jù）物聯網、新能（néng）源新材料等領域的國家（jiā）創新型企業，全球光纖通信前（qián）3強，全球海纜係（xì）統前3強，全球線纜最（zuì）具競爭力前3強。公司產業（yè）布局全國15個省，在蘇（sū）州擁有三座（zuò）高科技產業（yè）園（光通信科技園、國際海洋產業園、光電線纜產業園）。產（chǎn）品服務全（quán）球通信與能源互聯網係統集成工程等重大工程項目。

亨通光電海上風電係統解決方案為（wéi）客戶的海上風電提供從產品設計、生產（chǎn）製造、附件配（pèi）置、敷（fū）設安裝（zhuāng）以及運維等（děng）全係列的係統解決方案。主要提供海上風機間的區間海底電纜，以及高壓（yā）及超高壓（yā）的輸出海（hǎi）底電纜（lǎn），同時配套附件、終端、接頭、機械保護等。

東（dōng）方電纜寧波東方（fāng）電纜（lǎn）股份有限公司是中國海陸纜核（hé）心供應商，多年來一直在科技創新、質量管理、核心技術突破等（děng）方麵處於行業領先地位，位列全球海纜最具競爭力企業10強、中國上市公司價值評選主（zhǔ）板價值100強。目前公司已形成海（hǎi）纜係統（tǒng）、陸纜係統和海洋工程（chéng）三大產業板塊。公司擁有500 kV及以下交流（光電（diàn）複合）海（hǎi）纜、陸纜，±535 kV及以下直流（liú）（光（guāng）電複合）海纜、陸纜係統產品（pǐn）的設（shè）計研發、生產製造、安裝和（hé）運維服務能力，並涉及海（hǎi）底光纜、智能電網用電線電纜、核電纜、通信電纜、控製電纜、電線、綜合布線、架空（kōng）導線等一係列產品（pǐn），廣泛應用於電力、建築、通信（xìn）、石化、軌道交通（tōng）、風力發電、核能、海洋油氣勘采、海洋軍事等多個領域。

（資料圖：東方電纜-高壓交流海纜(66-220kV)）

中天（tiān）科技江蘇中天科技股份有限公司（sī）1992年起步於光纖通（tōng）信，2002年邁入智能電網，2011年布局新能（néng）源，2020年（nián）產品出口160個國家和（hé）地（dì）區，業務實（shí）現“一帶一路”全覆蓋。中天科技智能電（diàn）網產業圍（wéi）繞電網發展，致力打造全（quán）產品鏈電力設備產（chǎn）品，並（bìng）以安全、節能、環保、智能為目標，為輸配電提供一流的係統解決方（fāng）案。

中天科技（jì）海纜股份有（yǒu）限公司於2004年成立，專業從事超高壓交直流（liú）海纜及特種海纜的研製，產品覆蓋500kV及（jí）以下（xià）交（jiāo）流海纜、±525kV及以下直流海纜、臍帶纜、動態纜及（jí）多芯數多功能集（jí）束纜。公司秉承“核心（xīn）產品係統化（huà），工程（chéng）服務國際化”的（de）戰略方針（zhēn），為深（shēn）遠（yuǎn）海海上風電、海洋油氣（qì）、深海探測提供係統解決方案。

中天（tiān）科技裝備電纜有限（xiàn）公司專注特種高端電纜領（lǐng）域專注於船舶及海工電纜，新能源電纜(風能電纜、光伏電纜)，軌道交通機車電纜，通（tōng）信電源阻燃軟電纜和水密電纜等工業裝備用電線電纜的（de）研發與生產。與國家電線電纜（lǎn）質量監督檢驗中（zhōng）心（TICW）和德國萊茵TUV技術（shù）有限公司共建特種電纜檢測中心，並獲得（dé）CNAS認證。

遠東電（diàn）纜

遠（yuǎn）東電纜有限公司創建（jiàn）於1985年，是遠東智慧能源股份有限公司下屬的全資子公司。主要致力於架空導線、電力電纜、電氣（qì）裝備用電線電纜、特種電（diàn）纜等四（sì）大類全係列全規（guī）格高品質線纜產品的係統研發、設計、製造、營銷與服（fú）務，產（chǎn）品廣泛應用於（yú）智能電網、能源電力、綠色建築、智能製造和智慧交通等領域。

（資料圖：遠東（dōng）電纜-風電塔筒專用鋁合金（jīn）電（diàn）力電（diàn）纜）

寶勝股份

寶勝（shèng）科技創新股份有限公司（簡稱“寶勝股（gǔ）份”）始創於1985年，中國航空工業集團公司旗下上市公司，於2004年8月在上交所（suǒ）A股上市，是中國電線電（diàn）纜行業唯一的大型國有企業。

寶勝股份可專業生產（chǎn）1000個品種、10萬多個型號，近千萬個規（guī）格的各種係列的電線電纜及導體、高分子材料產品，電壓等級涵蓋低壓、中壓、高壓和（hé）超高壓，可覆蓋到電線電纜應用的各個領域，構建（jiàn）了融項目設計、產品設計（jì）、產品製造、產（chǎn）品安裝、項目運行維護為一體的係統（tǒng）集成能（néng）力，可提供電氣工程設計安裝、智（zhì）能裝備、光（guāng）伏電站建設EPC項目總承包服務以及電能和智能係統解決方案。

旗下中（zhōng）航寶勝（shèng）海洋工程電纜有（yǒu）限公司建（jiàn）設有高達201.68米的立塔生（shēng）產線、單體18萬平方米的海纜廠房及5萬噸級碼頭，擁有國際先進生產檢測裝備和智能管理係統，以及先進獨特工藝和大長度海纜製造技術，可為客戶提供海底電纜、海底光纜、光纖複合纜、海底特（tè）種電纜和臍（qí）帶纜及工程設計、製造、安裝、服務等體係（xì）化、係統化、集成化的解決方案。

來源綜合自：百度文庫、雲南（nán）江南電纜、粵錦繡電纜、國友線纜、許（xǔ）昌智能等