隨著陸地優質風能資源的逐步開發，海上（shàng）風電作為發展趨勢已（yǐ）是可以預見的將（jiāng）來，然而技術難度與開發成本較高，仍是製約海上風電發展的主要因素。
海上風電場建設成本（běn）構成中（zhōng）除海底基建外（wài），中（zhōng）高壓海（hǎi）底電纜、海上變電站和輸電通道等項目也是導致投資成本大大增加的（de）重要因素。
海纜敷（fū）設技術及方案的成熟與否對一個海上風電場項目（mù）來說，無論從投資的經濟性（xìng）還是風電（diàn）場的可靠性和穩定性來看，都具（jù）有巨大的（de）影響。
那麽，為什麽要做海纜敷設呢？
海上風電場發電之後向陸地輸送電力並升壓並網，海底電纜可以有效傳（chuán）輸海上風電（diàn）機組發出的電能，作為海上風電（diàn）場電（diàn）能輸（shū）送通道，其安全（quán）可靠運行對海上風電場的安全（quán）運（yùn）行（háng）至關重要。由於海纜被（bèi）敷設（shè）在環境極其惡劣的海底，在運行中除了受到潮汐（xī）、波浪、衝刷及地震等自然條件的作用外，還受到海底物質的摩（mó）擦、有害氣體（tǐ）侵蝕、人類海洋活動的影響。
因此，海底（dǐ）電纜不僅對防（fáng）水、耐（nài）腐蝕、及其他不可控外力碰撞等（děng）特殊性能要求很高，還要有較高的電氣絕緣性能和安全可靠性 ，否（fǒu）則一旦出現故障，會對海上風電機組發電量（liàng）造成巨大的經濟損失。
海（hǎi）底電纜是（shì）怎樣進（jìn）行線路布局的？海底電纜線路布局由集電線（xiàn）路聯絡及海纜敷設兩部分組（zǔ）成。
在海上風電場中，一般是遵循最大限度利用（yòng）風能（néng）資源的原則來布（bù）置風電機組的，同時還要盡量減小風力機之間的尾流影響，因此在進行海纜線路布局時，要設計出合理有效的連接方式。
目前，海上風電場內部集電線路布局方式主要分為以下三種基本形（xíng）式：
放射形（xíng）、環形、星形。
放（fàng）射形布局是大多數風電場普遍采用的內部鏈接方（fāng）法，其特點是結（jié）構簡單，投資成本較低；環形布局相比（bǐ）放射形布局需要較高的投資成本，但能夠實現一定程度的冗餘，可靠性較高。環形布局又可具（jù）體分為以下幾種不同（tóng）形式：單邊環（huán）形、雙邊環（huán）形、由二者結合（hé）衍生出的複合環（huán）形。
纜（lǎn）敷設時的保（bǎo）護方式主要有以下幾種：
除了選擇（zé）合適的海纜路由對海纜進行保（bǎo）護之外，在海纜敷設（shè）過程中主要采取這三種（zhǒng）海（hǎi）纜保護方式：
開溝埋設
覆蓋防護材料穩定
錨固
其中，覆蓋（gài）防（fáng）護（hù）材料（liào）穩定需要較大的投資，而錨固保護僅適用於岩石海底的防環境因素破壞。
那麽，海纜常用的埋設方法都有哪些呢？
1、開挖法簡介（jiè）：
開挖法采用挖泥船進行挖泥，挖泥的深（shēn）度由埋設深度所（suǒ）決定。開挖結束（shù）後，直接將（jiāng）海纜敷（fū）設下去，利用潮流將泥土回填。此種施工方法要達到一定的深度開挖的寬度和深度就需要按一定（dìng）的比例放坡（pō），否則（zé）就會發生塌方的現象。若海纜的埋（mái）深（shēn）為3m、放坡比例為1:3(深度與寬度之比（bǐ）)時，開挖的寬度就要達到9m。
開（kāi）挖（wā）法的溝槽深度（dù）與寬度
采用（yòng）此（cǐ）方法施工，如果（guǒ）有船舶遇到惡劣氣候或緊（jǐn）急情況（kuàng）在（zài）海纜（lǎn）路由上拋錨則很容易損壞海纜。
因為利用潮汐自（zì）然回填需要（yào）較長的一段時間才能將溝（gōu）槽全部（bù）覆蓋嚴（yán）密，而這段時間溝槽裏的土質非常稀鬆且溝槽的寬度很寬對（duì）海纜並無保護作用，所以船舶拋錨後（hòu）仍能危害海纜（lǎn）的安全。
2、刀犁式埋設犁施工法簡介：
在作業時，海纜施工船在布纜的同時，依靠其強大的牽引力（lì）拖曳埋（mái）設犁，使安裝在埋設犁尾部的刀犁在海床上掘削出一條溝槽，然後將海纜埋入其中。其埋設深度由犁刀所決定，並可以通過控製係統調節埋設深度。在埋設犁的（de）主體上，配（pèi）備有調（diào）節犁的深度和寬度用的液壓裝置，監視埋設犁姿態、障礙物和海纜導入等狀況的各種傳感器及電（diàn）視攝像機，還有向電視攝像（xiàng）機（jī）和埋設犁主體各（gè）組成部分（fèn）發送控製信號，以及收集各種數據用（yòng）的機上信號處理裝置（zhì）。在埋設時，由設於海纜施工船上的監（jiān）控室通過控製設備與供電電纜對（duì）埋設（shè）犁進行控製（zhì）和供給電源。
此施工方（fāng）法需要有（yǒu）較大牽引力的大型（xíng）海纜施工（gōng）船，在除了岩石（shí）以外的其他海底底質都可以進行海纜埋設。通常情況下較易（yì）在泥質地施（shī）工，而砂質地施工的強度相對較高。
3、衝埋式埋設犁施工法簡介：
進行海纜埋設（shè）作業時，依靠裝設在（zài）埋設犁掘（jué）削部（bù）的噴嘴噴射出高壓水流使海底泥沙流動形成溝槽，再將海纜埋於（yú）溝底。
這種施工方法（fǎ）的主要特點是：可在布纜的同時埋設海（hǎi）纜，也可埋（mái）設已鋪設在海底的海纜；對海纜施工（gōng）船的噸位大小和牽引力沒有高要求，隻需提供噴水所需動力；拖行張力比刀犁式（shì）埋設犁小，埋設深度大，最大埋深可以達到10m左右，如（rú）果衝埋設備結合空（kōng）氣提升裝置和機械切削裝置，將進一步（bù）提高埋設的深度。由（yóu）於施工船吃水（shuǐ）淺（qiǎn），工作水深可以（yǐ）是1.5m～150m的任何水深。
衝埋式施工船本身並無動力（lì），通過輪流（liú）交替轉換牽引錨或依靠其他船隻牽引。埋設犁上裝有（yǒu）埋深指示、姿態、張（zhāng）力及壓力等傳感器, 將數據傳送到（dào）指揮中心，以控製施工質量。
施工的船速通常由埋設深度來決定，如果控製中心的計算機得到埋深達到（dào）要求的信息，將指揮船舶移動，否則繼續衝（chōng）埋直至（zhì）符合要求。此方法的埋設速度與海（hǎi）底土質、埋設深度有關，一般為1m/min～10m/min左右，衝埋寬度為0.2m～0.4m。
4、ROV衝埋施工（gōng）法簡介：
ROV是水下遙控運載器，俗（sú）稱水下機器人，每個ROV都能安（ān）裝兩套衝埋設備、電纜切割機、能鉗起20t重（chóng）物的夾鉗和25Hz音頻信號跟蹤器等設備各一套。
結（jié）語
本文簡要（yào）介紹了現階段海上風電場集電電纜基本拓撲結構的類型。根據實際布機情況，綜合考慮電纜投資、施（shī）工難度以（yǐ）及可靠性等方麵的因素，對集電線路（lù）的聯絡進行優（yōu）化設（shè）計。
根據海況（kuàng）測量及地質調查結果，參考成（chéng）熟的技術，運用已提出的關鍵技術（shù）解決方案，對工程海纜敷設工藝及方（fāng）案進行綜合設計，以達到建設時間短，安全等級高，建設成本優的目標。
來源：微信公眾號“風脈能源”
