科普丨什麽是風電電纜？

電線電纜廣泛應（yīng）用於各（gè）個領域，為各產業、國防建設和重大建設工程等提供配套，也是日（rì）常生活不可或缺的產品。電纜在風電產業中（zhōng）也被廣泛使用（yòng），處（chù）於風電產業鏈條的上遊。

風電線纜廣泛應用（yòng）於各種風力發電係統中，包括陸上風電（diàn）場和海上風電場。在陸上風電場中，風電線纜需要適應山地、平原等（děng）複雜地形；在海上風電場中，風電線纜則需要具備更高的耐海水腐蝕性能和更強的抗風浪能力（lì）。

定（dìng）義

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

（資料圖：遠東（dōng）電纜）

風電電纜主要用於連接風力發電機組的各個部件，如塔筒、發電機、控製係統等，以及將風力發電機產生的電能傳輸到電網中。風電電纜不僅負責電能的傳（chuán）輸，還承擔著控（kòng）製信（xìn）號和數據的傳輸任務，確保風力發電係統的正常運行和遠程監控。

風電電纜分類

1、根據用途分類

風電電纜可以根據用途分為風電場內部電纜和風電（diàn）場外部電纜。風電場內部電纜主要用於連接（jiē）風力發電機（jī）組內部各個部件（jiàn）；風電場外部電纜則用於將發電機產生的（de）電能傳輸至電網中。

動力電纜：用於傳輸大（dà）電流，連接風力發電機組與電網（wǎng）。

控製電（diàn）纜：用於風電機組塔架內部電子計算機及儀表控製（zhì）係統。

數據電纜（lǎn）：用於風（fēng）力發電機組機倉內（nèi）部和現場總線控製係統，傳輸雙向、串（chuàn）行、全數字自動化控製信號（hào）。

接地電纜：用於風力（lì）發電機組額（é）定電壓0.6/1kv的（de）接地（dì）係統。

屏蔽控製電（diàn）纜：用於風電（diàn）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（jī）倉內部和現場總線控製係統（tǒng），傳輸雙向、串行、全數（shù）字自動化（huà）控製信號。

2、根據結構分類

風能電纜根據其結構可以分為（wéi）單芯電纜（lǎn）和多芯電纜。單芯（xīn）電纜是指內部隻有一根導體（tǐ）；而多芯電纜則（zé）是指內部（bù）有多根導體並按照一定的規則進行組（zǔ）織和絕緣。

3、根據絕緣材（cái）料分類（lèi）

風能電纜的絕緣（yuán）材料有XLPE絕緣材料和EPR絕（jué）緣材料兩種。XLPE絕緣電纜在電氣性（xìng）能和使用壽命上優於EPR絕緣電纜，因此在風（fēng）能電纜中應用更為廣泛。

特點

1、耐候性：由於風力（lì）發電機（jī）電纜（lǎn）多（duō）用在氣候條（tiáo）件較為惡劣的地區，一般多（duō）用於我國的（de）北方地區，氣候（hòu）較寒冷，且（qiě）晝夜溫差較大。因此，風電線纜需要具備良好的耐低溫、耐紫外線、耐風雨侵蝕等性能，以應對風（fēng）力發電場複雜多（duō）變的氣候條件。

2、低溫抗扭（niǔ）曲性能：由於風力發（fā）電機（jī）組在（zài）發電過程中，要根據風向的（de）變化進行旋轉機艙（cāng），所以風力發電機組中使用的（de）電纜必須具備在低（dī）溫環境下的抗（kàng）扭轉功能。

3、抗風壓能力（lì）：由（yóu）於風力發電場通常位於風力較（jiào）大的（de）地區，風電線纜（lǎn）需要能夠承受強風（fēng）帶來的振動和衝擊。

4、耐油性能：在風力發電機組內部（bù），較多部（bù）位必須保持良好的潤（rùn）滑作用（yòng），齒輪箱油經常會漏出，經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（diàn）氣性（xìng）能（néng）：風電線纜需要具（jù）備高導電性、低電阻、低損耗等電（diàn）氣性能（néng），以確保電能的高效傳輸。

6、機械性能：風電線纜（lǎn）需要耐磨損、抗拉（lā）伸、耐彎曲等（děng）機械性（xìng）能，以適（shì）應各種安裝和使用條（tiáo）件（jiàn）。

7、耐海水腐蝕性能（néng）：隨著海上風力發電機組的開發應用，越來越多的風力發（fā）電機已應用在海上，海上風機要求電纜必須具備優良的耐海（hǎi）水腐蝕或耐鹽霧腐（fǔ）蝕的性（xìng）能。

8、抗震、抗輻射性能：風能電纜（lǎn）還需具備抗震和抗輻射性能，以確保在複雜環境下的穩定運行。

電纜（lǎn）生產流程

原材料準備

電纜的主要原材料包括導體材料、絕緣材料和護套材料（liào）等。導體材料通常采用銅或鋁（lǚ）等金屬材料，這些材料具有良好的導電性能和機械強度。絕緣材料用於包裹導體，可防止電流泄漏和短路，常（cháng）見的絕緣材料有聚（jù）乙烯、聚氯乙烯等。護套材料用於保護電纜免受外界環境的影響，如磨損、腐（fǔ）蝕等。

導體（tǐ）加工

導體材（cái）料經過拉絲、絞絲等工藝，製成符合要求的導體尺寸。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（zēng）加、強度提高。絞絲則是（shì）將多根金屬（shǔ）絲絞合在一起，進而提高柔韌性和抗拉（lā）強度。

絕緣層擠出

將絕緣材料加熱熔化後，通過擠出機（jī）擠包在導體上，形（xíng）成均勻的絕緣（yuán）層。擠出過程需要嚴格控（kòng）製溫度、壓力和速度等參數，以確（què）保絕緣層的質量和厚度符合要求。擠出後，絕緣層需要經過精確控製的冷卻過程。整個擠出和冷卻過程的（de）精確控製是保證絕緣層質量的關鍵。

成纜（lǎn）

對（duì）於多芯的電纜，為（wéi）了保證（zhèng）電纜的成型度、減小電纜的外形，一般需（xū）要將其絞合為圓形（xíng），稱之為成纜。絞合（hé）的機理與導體（tǐ）絞製相仿，多（duō）股線芯按（àn）照特定的順序和節距排列，由特性材料填充和指定的材料繞包，經模具絞合一（yī）次成型。

（資料圖（tú）：遠東電纜）

護套層

電纜的（de）護（hù）套層一般包括內護層、鎧裝層和外護套。內護層通常采用柔軟的材料（liào），緊密貼合在成纜後的電纜（lǎn）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（céng）由鋼帶或鋼絲等堅固材料構成，增強電纜的機械強度，抵禦外界（jiè）的擠壓、拉（lā）伸等外力破壞。外護套采用耐磨、耐腐蝕的材料，保（bǎo）護電纜整體免受外界環境因（yīn）素如磨損（sǔn）、腐蝕、紫外（wài）線等（děng）影響，同時也起到標（biāo）識和美觀的作（zuò）用。

成品（pǐn）的（de）檢驗和測試

為確（què）保電纜質量和性能符合標準要求，需對（duì）成品進行全麵的檢驗和測試。這包括電（diàn）氣性（xìng）能測試（如絕（jué）緣電阻測試、耐（nài）壓測試和（hé）導體電（diàn）阻測試），機械（xiè）性能測試（shì）（如拉伸強度（dù）和彎曲測試），耐環境性能測（cè）試（如耐熱、耐寒試驗），燃燒性能（néng）測試（如阻燃性和煙密度測試（shì）），以及尺寸檢查等（děng）。

風（fēng）電電纜（lǎn）選（xuǎn）型

陸上（shàng）電纜選（xuǎn）型1.電壓等級: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（lǎn）能夠承（chéng）載正常負載，通常（cháng）為數十至數百平方毫米，具體（tǐ）取決於輸電功率和距離。3.絕緣材料:常（cháng）見的絕緣材料包括交聯聚（jù）乙（yǐ）烯(XLPE)和交聯聚氯乙烯(XLPE)。4.外護套材料:根據使用（yòng）環境選擇合適（shì）的護（hù）套材料（liào），保證電纜的安全可靠。通常使用聚氯乙烯(PVC)或乙烯-丙烯橡膠(EPR)作為外護套材料，以保護電纜免受外界環境的損害。5.耐候性能:由（yóu）於風（fēng）電場一般位（wèi）於戶外環境中，電纜需要具（jù）備（bèi）良好的耐候性能，能夠承受紫外線、溫度變化和濕度等因素（sù）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。海底電纜選型（xíng）:1.根據海洋環境、水深、海底地形等因素進行綜合考慮，選擇合適的電纜類型和規格。2.電纜的保護層、護套和絕緣層的材料和厚度也需要根據海洋環境（jìng）和（hé）運行條件進行適當的調（diào）整，提高電纜的耐久性和抗損性能，以應對（duì）海（hǎi）洋環境的惡劣條件。3.為了避免電纜在敷設和運行過程中（zhōng）的受損，還（hái）需要對電纜的彎（wān）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（yùn）行。4.電纜設計過（guò）程中，還需要對（duì）電纜的故障檢測和修複進行考慮，確保故障（zhàng）發生時能夠及（jí）時發現和處理，減少損失。

風電電（diàn）纜敷（fū）設流程

風力發電電纜在風力發電場中起到（dào）重要的傳輸電能的作用。根（gēn）據場地條件和要求，可采用海底敷設或陸（lù）地敷設方式。陸上風電電纜敷設

施工準備

工程現場勘測：通過實地勘測，確定電纜敷設的路線和布局。

設計方案編製：根據風力發電場特點，製定出電纜敷設的具體方案，包括敷設路徑、敷設深度、安全隱患評估等。

材料準備（bèi）：根據（jù）設計（jì）方案，準（zhǔn）備好所需的電纜材料、敷設工具和設備，並進行必要的檢驗和試驗。

施工過（guò）程

開挖工作：根據設（shè）計方案，確定電纜敷設（shè）路徑後，需進行開挖工作（zuò）。必須根（gēn）據電纜規格和要求來（lái）控製開挖的深度開挖時要防止損壞已有的（de）電纜和管道，並（bìng）保（bǎo）持（chí）施工區域的整潔。

電（diàn）纜敷設：開挖工（gōng）作完（wán）成後，可以進行電（diàn）纜敷設。在敷設過（guò）程中，要保（bǎo）證電（diàn）纜敷（fū）設的路徑和布局（jú）符合設計方案的要（yào）求。盡（jìn）量避免電（diàn）纜的交叉和重疊，以減少（shǎo）故障風險（xiǎn）。電纜敷設完成後，應及時進行扣壓、絕緣和保護措施，確保電纜的安全（quán）可（kě）靠性。

對於陸地（dì）風力發電，由於電纜較粗（cū）重，無法僅靠人力完成敷設，因此需要使用專門的電纜安裝（zhuāng）設備。這些設備包括電纜盤、轉動座和（hé）懸吊架等，通過轉動機構驅動電纜盤勻速（sù）轉動以（yǐ）實現電（diàn）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（mǐ）固定一次；水平敷設（shè）的電纜，在首末端及（jí）中間每隔一定距離固定一次。

在雨季（jì）進行電（diàn）纜敷設時，必須（xū）做好電纜存放場地的防雨措施，以防止電纜受潮損壞（huài）。

在電纜線路路徑上（shàng）有可能使電纜受到（dào）機械性損（sǔn）傷、化學作用、地（dì）下電流、振動、熱影響、腐植物質、蟲鼠等危險的地（dì）段，均應依據規範要求采取保護措施。

電（diàn）纜連接和測（cè）試：在電纜敷設完成後，需（xū）要進行電（diàn）纜（lǎn）連接和測試。根（gēn）據設計方案，對相應的電纜進行連接，確保連（lián）接的牢固性和正確性。同時還需要進行絕緣電（diàn）阻測試和耐（nài）壓及泄漏試驗，確保電（diàn）纜的絕緣性能和安全性。

海上風（fēng）電海底電纜敷設

1.前期準備：在正式進行海底電纜敷設之前，需要進行一係列的前期準備工作。包括項（xiàng）目（mù）評估、方案（àn）設計、設（shè）備選型、施工計（jì）劃製定等。同時還需要（yào）辦理相（xiàng）關（guān）的手續、取得（dé）必要（yào）的許可證和執照。

2.海底勘測：在確（què）定具（jù）體的敷設方（fāng）案之前，需要進（jìn）行海底勘測工作。通過潛水員、水下機器人或聲（shēng）納（nà）技術等手段（duàn），對海底地貌、海底沉積物、地形地貌、水流、海底生態等進行詳細調查，為（wéi）後續工（gōng）作提供數據（jù）支持。

3.終端站（zhàn）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（duān）站通常位於離岸一段距離的海上。在建設終端站時，需要考（kǎo）慮供電穩定性、設備可靠性、緊急維修等因素。

（資料圖：寧波東方集團）

4.電纜鋪設：電纜是海上（shàng）風（fēng）電項目的關鍵組成部分，也是保障電力傳輸的主要（yào）通道。電纜鋪設通常采用海上敷（fū）設和（hé）海底沉貯兩種方式（shì）。海上敷（fū）設是指將電纜（lǎn）從陸地或者終端站鋪設到風力發電設備的過程，而海底沉貯則是指將電（diàn）纜從終端站直接（jiē）沉入（rù）海底的過程。在進行電纜敷設時，需要使用（yòng）專業（yè）的敷設船隻、潛水器材以及終端連接設備。

5.電纜（lǎn）連接：在完成電纜敷設之後，需要進行電纜的連接工作。通常會使用特殊的連接器將電（diàn）纜末（mò）端連接到風力發電設備或終端站的相應設備上。同時還需要進行電纜的絕（jué）緣、密封等（děng）處理，確保（bǎo）連接的可靠性和防水性。

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

7.運（yùn）行維護：海上風電項目的海（hǎi）底電（diàn）纜一旦敷設完畢，就（jiù）需要進行日常的運行維護工作。這包（bāo）括定期巡檢、故障排除（chú）、維修維護等工作。同時還需要建（jiàn）立起完善的巡檢、維護記錄體係（xì），以便及時（shí）發現和解決潛在問題。

風電電纜故障

電纜在運行（háng）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、斷路、接地等。電纜出現故障時通常會發出異常信號或（huò）警報，例如冒煙（yān）、燒焦聲（shēng）或者放電聲音。施工人員在工作過程中，如果操作不當，很容易出現機械損傷，操作（zuò）過程中（zhōng）往（wǎng）往會（huì）出現強拉硬拽、車輛碾壓等情況，這些情況會直接導致電纜（lǎn）的絕緣受損（sǔn）。

在對電纜進行深埋（mái）時（shí），回填深度不夠、未（wèi）按要求選（xuǎn）擇回填材（cái）料等，都會可能為電纜（lǎn）故障埋下（xià）隱患。此外，外界因素也可能會對電纜的深埋造成影響，如回填（tián）土沉降以（yǐ）及衝刷等。酸堿土壤的化學（xué）腐蝕會對電纜的絕緣層產生影響，長此以往（wǎng）就會導致絕緣降低，負荷運行。

過高的運行溫度也會使絕緣老化（huà）。在施工過（guò）程中，如果防（fáng）雷接地施工不到位，那麽很（hěn）容易出現雷擊（jī）過電壓，這就會造成絕緣故障（zhàng）。

電纜（lǎn）的彎轉半徑如果過小，也容易對電纜的（de）絕緣（yuán）和（hé）鎧裝造成損傷，在對電纜進行鋪設時，如果間距過近，那麽很有可能產（chǎn）生交流電蝕（shí），以上都是電纜絕緣降低或者是（shì）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的值，以確定輸電線路的質量（liàng）好（hǎo）壞。使用測試儀對電纜電（diàn）壓和電流波形進行檢測（cè），以了解電纜絕緣情（qíng）況。

在日常維（wéi）護中經常會遇到各種類型的故障，此時需要根據故障類型選擇相應（yīng）的維（wéi）修方法來進行修複。常見（jiàn）的（de）故障包（bāo）括變壓器漏油、電機繞組斷路（lù）、電容器擊穿等。

不同材料、結構和工藝的電線（xiàn）由於承（chéng）受的電壓不（bú）同而具有不同的（de）性能特點，因此，耐壓測試法對於檢測海上電纜是（shì）否存（cún）在損壞（huài）問題十分必要。

如果確（què）定電纜（lǎn）有故障（zhàng），需（xū）要采（cǎi）取相應措施來進行檢查和維修，如更換損壞部件、隔離故障點以（yǐ）及（jí）清理地麵汙垢等。

代表企業

 亨通光電（diàn）亨（hēng）通光電（diàn）為中國光纖光網、智能電網、大數據物聯網、新（xīn）能源（yuán）新材料等領域的國家創新型企業，全球光纖通信前（qián）3強，全球海纜係統前3強，全球線纜最具（jù）競爭力前3強。公司產業布局全國15個省，在蘇州（zhōu）擁有三座高科（kē）技產業園（光通信科技園、國際海洋產業園、光電線纜產業園）。產品服務全球（qiú）通信與能源互聯網係統集（jí）成工程等重大工程項目。

亨通光電海上風電係統解決方（fāng）案為客戶的海上風電提（tí）供從產品設計、生產製造、附件配置、敷設安裝以及運維（wéi）等（děng）全係列的係統解決方案。主要提（tí）供海上風機間的區間海底電纜，以及高壓及超高壓的輸出海底電纜，同（tóng）時配套附件、終端、接頭、機械保護等。

東方電纜寧波東方電（diàn）纜股份有限公司是中國海陸纜核心供應商（shāng），多年來一直（zhí）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（liè）全球海纜最具競（jìng）爭（zhēng）力企業10強（qiáng）、中國上市公司價值評選主板（bǎn）價值100強。目前公司已形成海纜係（xì）統、陸纜係統和海洋工程三大產業板塊。公司（sī）擁有500 kV及以下交流（光電複合）海纜（lǎn）、陸纜，±535 kV及以下直流（光電複合）海纜、陸纜係統產品的設計研發、生產製造、安（ān）裝和運維服務能力，並涉及（jí）海底光纜、智能電網用電線電（diàn）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，廣泛（fàn）應用於電力、建（jiàn）築、通信、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（lǐng）域。

（資料圖：東（dōng）方電纜-高壓交流海纜(66-220kV)）

中天科技江蘇中天科技（jì）股份有限公司1992年起步於光纖通（tōng）信，2002年邁入智（zhì）能電網（wǎng），2011年布局新能源（yuán），2020年產品出口（kǒu）160個國（guó）家和地區，業務實現“一帶一路”全覆蓋。中天科技智能電網產業圍繞電網發展，致力打（dǎ）造（zào）全產品鏈電力設備產品，並以安全、節能、環保、智能為目標，為輸配電提（tí）供一流的係統解決方案。

中天（tiān）科技（jì）海纜股份有限公司於2004年成（chéng）立，專業從事超高壓交直流海纜及特種（zhǒng）海纜的研製，產品覆蓋500kV及以下交流海纜、±525kV及以下直流海纜、臍（qí）帶纜（lǎn）、動態纜及多芯數（shù）多功能集束纜。公司秉承“核心（xīn）產品係統化，工程服務（wù）國際化”的（de）戰略方針（zhēn），為深遠海海上風電（diàn）、海洋油氣、深海探測提供係統解（jiě）決方案（àn）。

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

遠東電纜

遠東電纜有限公司（sī）創建於（yú）1985年，是遠東（dōng）智慧能源股份有限公（gōng）司下屬的全資子公司。主（zhǔ）要致力於架空導線、電力電纜、電氣裝備用電線電纜、特種電（diàn）纜等四大類全係列全規格高品質線纜（lǎn）產（chǎn）品的係統研發、設（shè）計、製造（zào）、營銷與服務，產品廣泛（fàn）應用於智能電網、能源電力、綠色建築、智能（néng）製造和智慧交通（tōng）等領域。

（資料圖（tú）：遠東（dōng）電纜-風電塔筒專用鋁合（hé）金電力電纜）

寶勝股份（fèn）

寶（bǎo）勝科技創新股份有限公司（簡稱（chēng）“寶勝股份”）始創於1985年，中國航空工業集團（tuán）公司旗下上（shàng）市（shì）公司，於2004年（nián）8月在（zài）上交所A股上市，是中國電線電纜（lǎn）行（háng）業唯一的大型國有企業。

寶勝股份可專業生產1000個品（pǐn）種、10萬多個型號，近千萬個規格的各種係列的電線電纜及導體、高分子材料（liào）產品，電壓等級涵蓋（gài）低壓、中壓、高壓和超高壓，可覆蓋到電線電纜應用的各個領域，構建了融項目設計、產品設計、產品製造、產品安裝、項目運行維護為一體的係統（tǒng）集成（chéng）能（néng）力，可提供（gòng）電氣工程（chéng）設計（jì）安裝（zhuāng）、智能裝備、光伏電（diàn）站建設EPC項目總承包服務以及電能和智能係統解決方案。

旗下中航寶勝海洋工程電纜有限公司建設有高達201.68米的（de）立塔生產（chǎn）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（jí）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、海底特種電纜和（hé）臍（qí）帶纜及工程設計、製造、安裝、服務等體係化、係統化、集成化的解決方案。

來源綜合自：百度（dù）文庫、雲南江南電纜、粵錦繡電纜、國（guó）友線纜（lǎn）、許昌智能等