8月2日，長江主航道上埋設最深的電纜在鎮江正式帶負荷運行，長江中的小島江心洲上，8000人用電有了更可靠的保障。穿越江河湖海，水底電纜不僅可以實現陸地對島嶼的電力傳輸，還可實現島嶼間的電網連接、陸地對海上石油平臺供電、海上風電場對陸地送電等目標。它們是如何敷設、運行的？運用了怎樣的工藝？本報記者走訪福建、浙江、江蘇、山東等地，探尋水底電纜的奧秘。

電從"水下走"

送到島上來

通過敷設在水底的電纜，陸地上生產的電能被送到江河湖海中的島嶼上，島上的居民用電有了可靠保障，經濟發展因此受益。

炎炎夏日，山東省唯一的海島縣長島正處旅游旺季。登上"新長通1號"高抗風滾裝船，望著海上穿梭如織的各類游輪，一名船員告訴記者："現在每天有50多艘次客貨輪滾動發船。"

長島又稱廟島群島，位于膠東、遼東半島之間，由32座島嶼組成，其中11座島嶼常住人口4.5萬人，以養殖育苗、海產品加工、旅游業為支柱產業。

"最近這段時間雷雨不斷，我這心里還一直嘀咕著千萬別停電。你別說，新海纜運行后，用電確實穩定了不少。"長島養殖戶沙明才說，自己養了海參，一旦斷電溫度掌控不好，海參育苗就可能都死掉。

長島隨處可見漁家樂，生意都很紅火。"旅游旺季就怕停電。大晚上顧客吃得熱火朝天的，'啪'，沒電了，你說咋辦？"一家漁家樂的老板娘顧麗君一邊招呼吃飯的客人，一邊對記者說，"今年夏天我這心里亮堂堂的，電給力啊。"

與此同時，在江蘇鎮江市區東部的江心洲，一條新的水底電纜投入運行，也使得島上居民用電有了可靠保障。

8月2日上午，位于長江主航道北側的江蘇鎮江江心洲大堤邊，一位配電運檢工區的工作人員在監護人員的監護下，將一個連接兩條10千伏線路的聯絡開關合上。"連上這個開關后，新敷設的江心674線就可以和江鋼677線互為備用。"正在現場指揮的江蘇鎮江供電公司配電運檢工區副主任劉浩說，"島上的村民們可能沒有想到，他們用的電正從埋設最深的長江主航道過江電纜傳輸而來。"

江心洲位于長江之中，此次新敷設的電纜是長江主航道敷設最深的過江電纜。目前，共有兩回10千伏線路和一回35千伏線路保障江心洲島上居民和工業客戶用電。

水底電纜如何敷設?

受水底地址和水文情況等復雜因素影響，廣闊的江河海底并不是每處都適合敷設電纜。確定水底電纜的敷設路徑，科學使用高新技術工藝，對電纜的安全運行十分重要。

電纜"穿外衣"

穿越長江深水航道

向長江中的小島江心洲供電的三條過江電纜在鎮江諫壁鎮瀨元墩村水域過江。這里是京杭大運河與長江主航道的交匯處，日均往來船舶在1萬艘以上。而這里的主航道只有350米，是長江航道江蘇段最窄的一段，因此船舶的密集程度很高。

三條電纜中，新運行的江心674線過江電纜長約1.78公里，過去采用的是水下敷設方式，也就是將電纜直接敷設于江底供電，由于航運密集，投運11年來，發生過無數次的"擦傷"。今年3月，一艘萬噸輪拋錨作業，錨鉤鉤住江心674線，在電纜絕緣皮上斷斷續續留下了700多米的劃痕。

為消除錨害，鎮江供電公司提出重新敷設電纜，并選定了非開挖電纜穿管方案，即用鉆頭在江底鉆出孔洞，鋪設管道，中間穿入電纜。

重約75噸的非開挖鉆機是這次施工的主角，它能產生400噸的扭力。工程項目負責人胡馭凱說，施工首先是穿孔。先用10厘米的鉆頭從江北岸鉆到江南岸，再由潛水員下潛到江中更換為45厘米的鉆頭，回打到江北岸，實現擴孔。鉆孔作業面距離水底12米，主要為風化土，這是一種比巖石硬度低但比泥土硬度高的巖土。因此，施工時既要防止孔洞因松軟而塌方，又要有一定的擴孔力度。電纜孔洞形成以后，鉆頭再次到達江南岸，此次的任務是將一個孔徑27.3厘米、壁厚10厘米的鋼管拖到北岸，這個鋼管就是10千伏電纜的"外衣"，有了它，電纜就不怕刮擦了。

7月2日，江底孔洞完成。隨后，直徑為10厘米的電纜順利完成在鋼管中的穿越，在它的頂上是18米深的江水和12米厚的風化石。這條長江主航道上埋設最深的電纜在完成南北兩岸電纜接頭后，于7月15日全線貫通，7月17日通電成功，8月2日正式帶負荷運行。

高新技術設備

護航電纜越海

相對于過江電纜，海底電纜技術更為復雜，電纜的設計、制造、施工要求均遠遠高于其他電纜產品。新技術新設備的使用，對于電纜入海起到了至關重要的作用。

"220千伏廈門電力進島第一通道采用的海底電纜，外徑達172毫米，足有成人大腿粗，每米重量達87公斤，是目前國內最粗的電纜。"福建廈門供電公司的工作人員告訴記者，這種海底電纜主絕緣采用PPLP復合紙絕緣，與普通紙絕緣相比，它的長期允許運行溫度由80攝氏度提高到了85攝氏度，絕緣損耗降低了50%，每年可節電約26萬度，提高送電容量8.5%。

此外，這種電纜采用2500平方毫米大截面銅芯、1200平方毫米大回流導體技術，是目前世界上220千伏電壓等級最大截面、最大送電容量的海底電纜。而且，4公里長的電纜沒有一個接頭，安全性強。

然而，要把重達350多噸的3條電纜和1條通信光纜一一埋入3米深的海泥中并不容易。國家電網公司專門設立了《大截面PPLP充油電纜海底敷設方案》基建新技術研究應用項目，開發出適合高電壓、大容量、復合光纖海纜施工特點的先進技術手段，既節約了海域資源，又縮短了工期。

工作人員介紹說，為防止電纜敷設時打結造成損傷，施工時采用了施工船六錨定位系統計算模型、海纜轉向控制計算模型和施工機具同步控制手段，并研制出載重量達1500噸、0~38米/分鐘無級變速的海纜施工轉盤，填補了國內這一領域技術空白，節省投資950萬元，并取得了國家專利。

海底敷設電纜作業充分借助GPS、傳感器等設備，實現高度自動化，確保敷設路徑和埋設深度都能夠得到準確的控制。為防止船只擱淺、捕魚等外力損傷海纜，海纜兩側淺灘段還采用了哈夫球鉸減震高強度玻璃鋼海底電纜保護管保護。

而在山東長島，110千伏邱長Ⅱ線是國內首條長距離光電復合海纜，由500噸級錨艇牽引3000噸級的海纜敷埋施工船。敷設工藝首次采用了"沖埋敷設法"，利用專業海纜敷埋施工船，在海纜通過的海床上沖挖出一條2.5~3米深的溝槽，將海纜埋設其中，敷設速度在每分鐘8米左右。同時，還應用了一套定位精于兩米的DGPS差分全球定位系統，進行實時定位，如發現路徑偏離，立即由拖輪進行糾偏。

電纜入水底陸上如何監控？

水底電纜容易受到"錨害"等威脅，但電纜敷設在水底，在水面觀察其運行情況十分困難。電纜如果"受傷"，工作人員如何及時知曉？如何準確判斷故障發生的地點和原因？

實時保護海纜安全

"船舶警報！船舶警報！"8月1日上午9點35分，浙江舟山供電公司海纜監控平臺發出報警信號。監控系統顯示，南雙1953線、沙嶼1954線海纜保護區內有船只，并開始拋錨。工作人員緊急趕往現場勸告。上午10點30分，錨泊船只斷錨，海纜沒有受到傷害。

在舟山供電公司海纜監控中心，整面墻大小的顯示屏上有很多條或實或虛的線路，還有一些移動的點。工作人員吳淞波介紹說，實線表示電纜的敷設位置，虛線表示從此處到實線位置是海纜保護區，禁止船舶拋錨。移動的點是船只的位置，只要輕移鼠標，就能看到其詳細信息，包括船號、屬地、航速等，只要船只低于正常航速即將拋錨時，系統就會自動發出警報。

隨著航運、修造船業、港口開發的迅猛發展，航道拓展、碼頭新建、環境復雜等諸多因素使海纜保護面臨新的挑戰。舟山供電公司開發出了一套基于海事（漁業）船舶自動識別系統（AIS）的海纜專用監控報警系統。這個系統可對海纜保護區設置警戒范圍，對進入警戒區域后停留或疑似停留的船舶進行監控方自動報警提示。目前，舟山市48處輸、配電海纜全部實現AIS綜合監控。自運行后，該系統共發現船舶在海纜禁錨區內各類危害海纜安全運行的行為200多次。

電纜故障如何準確定位呢？"如果故障電纜絕緣及保護層出現故障，又未及時處理，在海水中一天，電纜就會倒灌進水50米。"山東長島供電公司工作人員說，有些監控設備只能確定哪個中繼段出的故障，而不能判定具體位置。現在，長島供電公司技術人員利用先進的電纜檢測設備，運用低壓脈沖反射法，將DSP信號處理技術、GPS衛星定位系統等技術整合為一套海底電纜故障診斷系統，并設計出一套海床曲線測試軟件及使用技術，使確定故障點的時間由以前的幾天縮短為6小時，差錯率為零，每年可節省海纜維修費用近百萬元。

海纜監控一體化平臺

曾用于軍事領域的高清透霧監控技術，如今已被舟山供電公司引進并試點安裝。高清透霧日夜型海纜視頻監控設備，能穿透黑夜或濃厚云霧中探測目標，準確定位高速運動的物體，探測距離最遠可達5公里。"黑夜里4公里左右的距離，不僅能清晰發現船舶，就連船員用打火機點煙的細節都一清二楚。"工作人員說。

記者了解到，舟山供電公司正著手研發"海纜運行監控一體化"系統。這個系統將充分應用國內監控報警領域里最先進的電子海圖、AIS信息、光電感應、熱成像視頻監控等設備或系統的功能和技術，實現各自功能互補和系統聯動，提高對監控區域船舶的識別率，提醒船只在禁錨區內不得錨泊。

工作人員介紹說，建成后的系統可以有效屏蔽各種因素引起的誤報警，提高報警的真實率，綜合監控報警技術對防止海纜錨損等事故的發生，為海纜瞭望臺實現無人值班創造條件，也將開創高端監控設備電力行業應用的先河。

水底電纜意義重大

水底電纜承擔著水下"電力動脈"的重要使命。敷設和運行水底電纜，為經濟發展、海上風電等新能源并網以及國防安全提供了重要保障。

"江心洲島上8000人的生活用電、農業生產用電、雨季排澇用電來不得半點閃失。"鎮江供電公司相關負責人說，新敷設的江底電纜將保障島上居民可靠用電。

而在舟山群島，受海島地理條件限制，各島嶼呈鏈式分布，舟山電網與舟山本島電網聯系較弱且島內無大的電源支持，運行靈活性和供電可靠性較低。此外，舟山諸島有豐富的風力資源且已列入開發規劃，風電的間歇性和波動性也對電網提出了新的要求。舟山電網迫切需要發展先進適用的輸配電技術，需要水下"電力動脈"的支撐。

同為海島，山東長島被稱為"京津門戶"軍事要塞，也是我國重要的海珍品出口基地。110千伏邱長Ⅱ線敷設成功，使長島實現雙回路、雙主變、雙電源運行。這也首次實現了長島與內陸電力通信的物理聯接，標志著山東省所有縣市區全部實現雙回路供電。這進一步提升了長島電網的供電能力和供電可靠性，促進了長島經濟和社會的可持續發展、助力長島"生態島"承載力的提升，也有利于加強海島國防建設，改善海島軍民生產生活條件。

此外，山東省的風電建設是從長島起步的。自1999年建成山東省第一處陸上風電場以來，長島縣目前已投產3座風電場，總裝機容量超過6萬千瓦，全年風電發電量可達1.2億度。雙電源提高了長島電網供電可靠性和消納風電的能力。大風天氣和深夜等時間段風力發電量大，風電可以輸送到主電網上。風電多受季節性和不穩定性的影響，一旦島內供電不足，還可以通過電網將陸地的電能輸送到島內，起到削峰填谷的作用。