直流電纜的特點

1.結(jié)構(gòu)

直流電纜的結(jié)構(gòu)與交流電纜基本相同，主要包括導(dǎo)電線芯、絕緣層和外護層。導(dǎo)電線芯通常采用銅線，其截面根據(jù)額定電流、容許壓降、短路容量等因素選定。在選擇芯線結(jié)構(gòu)時，應(yīng)著重考慮發(fā)生故障后的海水滲透問題，一般可采用壓聚、焊接、涂水密封材料等堵水措施。

2.絕緣層

直流電纜的絕緣層厚度需滿足多個方面的電氣要求：

額定直流電壓：無負荷時導(dǎo)體表面處的場強應(yīng)在允許值以下；

最大電場強度：絕緣層中的最大電場強度不僅與外加電壓有關(guān)，還與負載有關(guān)。當(dāng)負載增大時，因靠近導(dǎo)體處溫度較高，絕緣電阻系數(shù)降低，則導(dǎo)體表面的電場強度減少，而絕緣表面的電場強度逐漸增加。

3.主要應(yīng)用

直流電纜主要用于長距離的海底電纜線路，因其無需供油且結(jié)構(gòu)簡單，適合長距離海底敷設(shè)。例如，果特蘭島、英-法海峽、撒丁島等工程均采用了這種電纜。

4.電場分布

在直流電纜中，電場強度是按絕緣的電阻系數(shù)成正比分配的，而絕緣的電阻系數(shù)隨溫度變化。因此，絕緣層中的最大電場強度不僅與外加電壓有關(guān)，還與負載引起的溫度變化有關(guān)。

5.極性轉(zhuǎn)換

直流電纜的絕緣必須能承受快速的極性轉(zhuǎn)換。在帶負荷情況下極性轉(zhuǎn)換會引起絕緣內(nèi)電場強度的增加，通常增加50%~70%。

交流電纜的特點

1.結(jié)構(gòu)

交流電纜同樣由導(dǎo)體、絕緣層、填充物、金屬護套和護套組成。導(dǎo)體通常采用多股細銅線絞合而成，以確保電纜的柔軟性和導(dǎo)電性能。絕緣層采用交聯(lián)聚乙烯（XLPE）材料，具有優(yōu)良的電氣性能和耐熱性能。

2.電氣性能

高絕緣電阻和耐電壓能力：交流電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，具有較高的絕緣電阻和耐電壓能力，能夠在高壓、高溫等惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定運行。

耐熱性能：電纜導(dǎo)體和絕緣材料均采用高溫耐熱材料，使得電纜在高溫環(huán)境下也能保持良好的電氣性能和機械強度。

3.機械性能

抗沖擊和抗干擾：電纜的金屬護套和護套具有較強的機械強度和抗沖擊能力，能夠有效保護電纜內(nèi)部的導(dǎo)體和絕緣層，提高電纜的使用壽命。金屬護套還能有效屏蔽外界電磁干擾，保證電纜傳輸信號的穩(wěn)定性和可靠性。

4.使用范圍

交流電纜廣泛應(yīng)用于各種電力系統(tǒng)的輸電和配電線路中，如工業(yè)廠房、商業(yè)建筑、住宅小區(qū)、公共設(shè)施等場所的電力供應(yīng)和照明系統(tǒng)。此外，還用于船舶、石油、化工等行業(yè)的電力傳輸和控制系統(tǒng)。

5.電場分布

在交流電纜中，電場強度分布較為均勻，幾乎與溫度無關(guān)，主要集中在導(dǎo)體附近，外層屏蔽處電場強度較低。這取決于絕緣材料的介電常數(shù)。

總結(jié)

直流電纜和交流電纜的主要區(qū)別在于其電氣特性和應(yīng)用場景：

直流電纜更適合長距離輸電，尤其是海底電纜，因其結(jié)構(gòu)簡單、無需供油、電場分布隨溫度變化而變化，并且需要承受快速的極性轉(zhuǎn)換帶來的電場強度增加。

交流電纜則廣泛應(yīng)用于各種電力系統(tǒng)的輸電和配電，具有優(yōu)良的電氣性能、耐熱性能和機械強度，適合多種環(huán)境條件下的使用。