Seekabel – Konstruktion, Eigenschaften, Kabelverlegung und Verbindungen

Eine Einführung in Unterwasserkabel und Unterwasserstromkabel

Einführung in Seekabel

Die Entwicklung von Offshore-Windparks und Öl- und Gas-Offshore-Plattformen erfordert die Installation von Strom-, Steuer- und Überwachungs- und Kommunikationskabeln zwischen den Plattformen und das Festland .

Dazu Seekabel installiert, die auch für Strom und/oder Kommunikation verwendet werden zwischen Inseln und dem Festland , zwischen Ländern und sogar zwischen Kontinenten.

Merkmal von Seekabeln

Unterseekabel , die dem IEC-Standard 60288 entsprechen müssen ^[1] , sind speziell entworfen und hergestellt unter Wasser installiert werden , am Meeresboden abgelegt , unter Berücksichtigung dieses Meeresbodens ist robust und rockig , dass es Meerestiere gibt , die die Kabel beschädigen können , und das ist obligatorisch diese Kabel muss Tsunamis und vulkanischer Aktivität standhalten , sowie Schleppnetze verwendet von Fischer , die gefährlicher sind als der Fisch selbst .

Um die Eigenschaften eines Seekabels zu ermitteln ist es notwendig, die folgenden Parameter zu berücksichtigen:

• Umgebungstemperatur (Meeresboden und Land).
• Grabtiefe.
• Besondere Verschüttungs-/Schutzanforderungen bei Landannäherung (tiefere Verschüttung, gerichtetes Bohrgestänge…).
• Achsabstand der Kabel.
• Thermischer Widerstand von Meeresboden und Land.
• Länge des Seekabels.
• Wassertiefen.

Typische Nennspannungen von Unterseekabeln sind 3,6/6(7,2) kV bis 290/500(525) kV , in Klimaanlagen , und höher in DC-Systemen .

Abhängig von Nennspannung und des Querschnitts (für DC-Systeme Hersteller konstruieren diese Kabel mit Querschnitten bis zu 2500 mm ² und für Netznennspannung bis 725 kV ) können sie Multicore sein oder Einzelkern .

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Eigenschaften von Unterwasserkabeln

Hauptmerkmale von unterseeischen Energiekabeln sind :

• Dirigent: Kupfer oder Aluminium . Für den Fall, dass die Leitungen in großen Tiefen verwendet werden, wird die Leitung auf Wunsch mit einem speziellen Material abgedichtet, das das Eindringen von Wasser im Falle einer Kabelbeschädigung verhindert.
• Isolierung: XLPE , EPR oder GEIST (Massenimprägniertes Papier).
• Untersuchung: Kupferdrähte oder Kassetten und Bleimantel wo erforderlich.
• Panzerung: Der Schutz des Kabels vor mechanischer Beanspruchung wird durch die Panzerung erreicht bestand aus Stahldrähten (für einadrige Kabel die Panzerung muss aus nichtmagnetischem Material bestehen – normalerweise Aluminium – um eine Überhitzung der Panzerung zu vermeiden aufgrund Foucault-Strömungen ^[2] – Joule-Effekt ), die auch den Kabeln die erforderliche mechanische Festigkeit verleihen die beim Legen oder Ziehen. Die Stahldrähte sind von verschiedenen Kategorien von Bruchlasten und sie sind stark verzinkt .
• Äußerer Schutz: Der äußere Schutz des Kabels, entsprechend den Bedingungen und Anforderungen der Installation, wird durch PVC- oder PE-Mantel erreicht und Schichten aus Polypropylengarnen oder Jute .

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Dreiadrige Stromkabel kann auch Glasfaserkabel haben für Kommunikation , wie in Abbildung 1 gezeigt

Abbildung 1 – Konstruktion eines dreiphasigen Seekabels

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Bei einadrigen Stromkabeln verwendet werden, enthalten sie normalerweise keine optischen Fasern und in dieser Situation ist es notwendig, auch Glasfaser-Seekabel zu installieren wie in Bild 3 gezeigt.

Abbildung 2 – Glasfaser-Seekabel

Einige Hersteller schließen dasselbe Seekabel ein Kommunikation (Glasfaser ). (siehe Abbildung 3).

Nabelkabel kann auch Nieder- und Hochdruckleitungen enthalten (Stahlrohr ) für Flüssigkeiten verwendet .

Abbildung 3 – Nabelschnur

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Grundlegendes Verfahren zum Verlegen von Seekabeln

Verlegung eines Seekabels ist ein bemerkenswert komplexes, gefährliches und teures Geschäft.

Routen müssen vermessen, Technologien entwickelt werden, die Kabel müssen verlegt werden, ohne dass sie verloren gehen, brechen oder beschädigt .

Vor der Installation eines Unterseekabels ist notwendig, um eine Reihe von Aktionen durchzuführen:

• Route wählen , indem Sie aktualisiert verwenden Seekarten .
• Bewerten Sie die geologischen Bedingungen des gewählten Routings.
• Fahren Sie mit der Identifizierung des Meeresbodens fort , nämlich was die Bathymetrie betrifft (Tiefe ), Steigung , Vorhandensein topografischer Ereignisse , Lithologie (Meeresbodennatur ), Umgebungsbedingungen , wie Salzgehalt, Temperatur und pH-Wert , und die dynamischen Bewegungen, die möglicherweise bestehen am Meeresboden (Wellen, Meeresströmungen usw. ) oder dass es beeinflussen kann (Tsunamis, vulkanische Aktivität, Schlammströmungen usw. ).

Sobald das Routing ausgewählt wurde und alle Studien des Meeresbodens abgeschlossen sind , ist es notwendig, herauszufinden, ob es irgendwelche Strecken gibt waren das Kabel muss begraben werden (unter Verwendung einer Hydrojet-Bestattungsmaschine ) und zur Entwicklung spezifischer Technologien zur ständigen Überwachung dem Ort, an dem das Kabel installiert ist, um Schäden oder Kabellockerungen zu vermeiden .

Unterseekabel erfolgt in der Regel durch ein Kabelverlegeschiff , wie in den Abbildungen 4 und 5 zu sehen, und Roboter kann zur Kontrolle der Kabelverlegung verwendet werden (siehe Abbildung 6).

Abbildung 4 – Kabelverlegungsschiff

Abbildung 5 – Seekabelverlegung

Abbildung 6 – Kabelverlegeroboter

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Unterseekabelverbindungen

Wenn Unterseekabel verlaufen ist sehr lang oder bei Beschädigung tritt im Kabel auf es ist notwendig, Kabelverbindungen zu installieren .

Diese Kabelverbindungen , die hohem Druck ausgesetzt sind , werden vorher ausgeführt die Kabelinstallation im Meeresboden (wenn möglich beim Hersteller) müssen Isolations- und Dielektrizitätstests unterzogen werden sowie zu Ultraschall- und Röntgenuntersuchungen , um sicherzustellen die Zuverlässigkeit der Installation.

Abbildung 7 zeigt eine Phase von Seekabelverbindungen.

Abbildung 7 – Ausführung der Seekabelverbindung

Gut zu wissen:

^[1] IEC :Internationale Elektrotechnische Kommission.

^[2] Foucault-Strömungen sind induzierte Ströme (Phänomen der magnetischen Induktion ).

Galerie von Unterwasser-/Unterwasser- und Stromunterseekabeln

Über den Autor:Manuel Bolotinha

-Lizenziat in Elektrotechnik – Energie- und Energiesysteme (1974 – Instituto Superior Técnico/Universität Lissabon)
– Master in Elektrotechnik und Computertechnik (2017 – Faculdade de Ciências e Tecnologia/Nova Universität Lissabon)
– Leitender Berater für Umspannwerke und Energiesysteme; Professioneller Ausbilder

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