隨著陸地優質風能資源的逐步開發，海上風電作為發展趨勢已是可以預見的將來，然而技術難（nán）度（dù）與開發成本較高（gāo），仍是製約海上風電發展的主要（yào）因素。
海上風電場建設成本（běn）構成中（zhōng）除海底基建（jiàn）外，中高壓海底電纜、海上變電（diàn）站和輸電通道等項目也是導致投資成（chéng）本大（dà）大增（zēng）加的重要（yào）因素。
海纜（lǎn）敷設技術及方案的成熟與否對一個（gè）海上（shàng）風電場項（xiàng）目來說，無（wú）論從投資的經濟性還是風電場的可靠性和穩定性來看（kàn），都具有巨大的影響。
那麽，為什麽要（yào）做海纜敷設呢？
海（hǎi）上風電（diàn）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輸海（hǎi）上風（fēng）電機組發（fā）出的電能，作為海上風電場電（diàn）能輸送通道，其安全可靠運行（háng）對（duì）海（hǎi）上風電場的安全運行至關重要。由（yóu）於海纜被敷設在環境極其惡劣的海底，在運行中除了受到潮汐、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擦、有害氣體侵蝕、人類海洋活動的影響。
因此（cǐ），海底電纜不僅對（duì）防水、耐腐（fǔ）蝕（shí）、及其他不可控外力碰撞等特殊性能要求很（hěn）高，還要有較高的電氣絕緣（yuán）性能和安全可靠性（xìng） ，否則一旦出現故障，會對海（hǎi）上風電機組發電量造成巨大（dà）的經濟損失（shī）。
海底電纜是怎樣進行線路布局的？海底電纜線路布局由集電線路聯絡及海纜敷設兩（liǎng）部分組成。
在海上風電場中，一般是遵循最大限度利用風能資（zī）源的（de）原則來布置風電機（jī）組的，同時還（hái）要（yào）盡量減小風力機之（zhī）間的尾流影響，因此在（zài）進行海纜線路布局時，要設計出合理有效（xiào）的連接（jiē）方式。
目前，海上風（fēng）電（diàn）場內部集電線路布局方式主要分為以下三種基本形式：
放（fàng）射形、環（huán）形、星形。
放射（shè）形布局是大多數風電（diàn）場普遍采用的內部鏈接方法，其特點是結構簡單，投資成本較低；環（huán）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（yī）定程（chéng）度的（de）冗餘，可靠性較高。環形（xíng）布局又可具體分為以（yǐ）下幾種不同形式：單邊環形、雙邊環形、由二（èr）者結合衍生（shēng）出（chū）的複合環形（xíng）。
纜敷設時的保護方（fāng）式主（zhǔ）要有以下幾種（zhǒng）：
除了選擇合適的海纜路由對海纜進行保護（hù）之外，在海纜敷（fū）設過程中主要采取這三種海（hǎi）纜保護方式（shì）：
開溝埋設（shè）
覆蓋防護材（cái）料（liào）穩（wěn）定
錨固
其中，覆蓋防護材料穩定需（xū）要（yào）較大的投資，而錨固保護僅適用（yòng）於岩（yán）石海底的防環境因（yīn）素破壞。
那麽，海纜常用的埋設方法（fǎ）都有（yǒu）哪些呢？
1、開挖法簡介：
開挖法采用挖泥船進行挖泥，挖泥的深（shēn）度由埋設深度所決定。開挖結束後，直（zhí）接（jiē）將海纜敷設下去，利（lì）用潮流將泥土回填。此種施工方法要達到一定（dìng）的深度開挖的（de）寬度和（hé）深度就需要按一定的（de）比例放坡，否則就會發生塌方的現象。若海纜的埋深為3m、放坡比例為1:3(深（shēn）度與寬度之比)時，開挖的寬度就要達到（dào）9m。
開挖（wā）法的溝（gōu）槽（cáo）深度與寬度
采用此方法（fǎ）施工，如（rú）果有船舶遇（yù）到惡（è）劣氣候或緊急情況在海纜路由上拋錨則很容易損壞海纜。
因為利用潮汐自然回填需要較（jiào）長的（de）一段（duàn）時間才能將溝槽全部覆蓋嚴密，而這（zhè）段時間溝槽裏的土質非常稀鬆且溝（gōu）槽的寬度很寬對海纜並（bìng）無保護作用，所以（yǐ）船舶拋錨後仍能危（wēi）害海纜的安（ān）全。
2、刀犁式埋設犁施工法簡介：
在作業時，海纜施工（gōng）船在布纜（lǎn）的同時，依靠其強大的牽引（yǐn）力拖曳埋（mái）設犁（lí），使安裝在埋設犁（lí）尾部（bù）的刀犁在海床上（shàng）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（zài）埋設犁的主體上，配備有調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（chuán）感器及電視攝像機（jī），還有向電視攝（shè）像機（jī）和埋設犁主體（tǐ）各組成部分發送控製信號，以及收集各種數據用的機上（shàng）信號處（chù）理（lǐ）裝置。在埋設時，由設於海纜施工船（chuán）上的監控室通過控製設（shè）備與（yǔ）供電（diàn）電纜對埋設犁進行控製和供（gòng）給電源。
此施（shī）工方法需（xū）要（yào）有較大牽引力的大型海纜施（shī）工船，在除了（le）岩石以外的其他海底（dǐ）底質（zhì）都可以進行海（hǎi）纜埋設。通常情況（kuàng）下較（jiào）易在泥質地施工，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（jiè）：
進行海纜埋設作業時，依靠裝設在埋設犁（lí）掘削部的（de）噴嘴噴射出高壓水流使海底泥沙流動形成溝槽，再將海纜埋於溝底。
這種施工方法（fǎ）的（de）主要特（tè）點（diǎn）是：可在布（bù）纜的同時埋設海纜，也可埋設已鋪設在海底的海纜；對海纜施工船的噸位大小和牽引力沒有高要求，隻需（xū）提供噴水（shuǐ）所需動力；拖行張力比刀犁（lí）式埋設犁小，埋設深度大，最大埋深可（kě）以達到10m左右，如果衝埋設備結合空氣提升裝置和機（jī）械切削裝置，將進一步提高埋設的深度。由於施工船吃水（shuǐ）淺（qiǎn），工作（zuò）水深可以是1.5m～150m的任何水深。
衝埋式（shì）施工船本身（shēn）並無動力，通（tōng）過輪流交替轉換牽引錨或依靠其他船隻牽引。埋設犁（lí）上裝有埋深指示、姿態、張力及壓力等傳感（gǎn）器, 將數（shù）據傳送（sòng）到指揮（huī）中心，以控（kòng）製施工質量。
施工的（de）船（chuán）速通常（cháng）由埋設深度來決定，如果控製中（zhōng）心的（de）計算機得到埋深（shēn）達到要求的信息，將指揮船舶移（yí）動，否則繼續衝埋直至符合要求。此（cǐ）方法（fǎ）的埋設速度與海底土（tǔ）質、埋設深度有關，一般為1m/min～10m/min左右（yòu），衝埋寬度為0.2m～0.4m。
4、ROV衝埋施工法簡介：
ROV是水下遙控運載器，俗稱水下機器人，每個（gè）ROV都能安裝兩套衝埋設（shè）備、電纜切割（gē）機、能鉗起20t重物的夾鉗和25Hz音頻信號跟蹤器（qì）等設備各一套。
結語
本文簡要介紹（shào）了現階段海上風電場集電電纜基本拓撲結構的類型。根（gēn）據實際布（bù）機情況，綜合考慮電纜投資（zī）、施工難度以及可（kě）靠性（xìng）等方麵的因素，對集電線路的聯絡進行優化設計。
根據海況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解決方案（àn），對工程（chéng）海纜敷設工藝（yì）及方案進行（háng）綜合設計，以達到建設時間短，安全（quán）等（děng）級高，建設成本優的目標。
來源：微信公眾號（hào）“風脈能源”
