摘要：随着海上风电的纵深发展，越来越多的项目存在海缆交越的情况，文章对国内海上风电海缆交越现状进行了分析，借鉴海油工程经验，着重对海缆交越的技术措施进行了梳理和总结，最后提出了一种适用海上风电工程的交越处理技术方案。
关键词：海上风电；海缆；交越
1 引言
以其风能资源丰富、不占用陆域面积、离消纳中心近、项目投资收益高等优势，海上风电俨然已经成为清洁能源发展新的风口，截止2018年底，我国海上风电新增装机容量161万千瓦，累计达到363万千瓦；在建项目约1100万千瓦，预计可以实现到2020年累计并网容量达到500万千瓦的规划目标。
经过十余年的发展，海上风电呈现了规模化、大兆瓦、深远海和海域综合利用等发展趋势。国家海洋局关于进一步规范海上风电用海管理的意见明确提出应坚持集约节约的原则，风电场应集中布局，统一规划海上送出工程输电电缆通道和登陆点，但是海上风电海缆与已有管线的交越仍然非常普遍，已有管线主要包括相邻其它海上风电的海缆，日常居民供水管线，供电管线，海油管道、通信光缆等。虽然《电力工程电缆设计规范》、《海上风电场交流海底电缆选型敷设技术导则》等对海缆交越敷设间距有一定要求，但对具体方案规定较少。
2 海缆交越现状
海上风电发展至今，江苏、福建、浙江等多地海上风电发展出现了海缆交越的情况，例如福建长乐外海海上风电场与“海峡光缆1号（TSE-1光缆）交越，福建莆田南日岛海上风电项目10kV民用海底电缆与项目场区35/220kV电缆交叉，华能如东、华电玉环等项目也出现了不同情况的海缆交叉。
因为海上风电属于相对新兴的行业，且所涉海缆的电压等级高，对于海上风电海缆交越尚无针对性的系统指导规范，虽然《海上风电场交流海底电缆选型敷设技术导则》中提出海底电缆与已有管线的交越施工，宜采用上交越的施工工艺，交越范围为已有水下管线交越点两侧50m～100m的区域，在交越范围段应采取保护措施。但规范不足以指导海上风电海缆交越的施工。
同时不同建设单位对海缆交越认知存在偏差，甚至影响了双方业主的关系，核心分歧点主要在被交越后对自身海缆运维的影响，所以建设单位对于海缆交越的关注程度可能超过海床整体迁移和波浪海流等其他因素。
3 海缆交越技术措施
结合海洋工程、海底输电工程等类似的工程，本文对海缆交越的技术措施进行梳理和总结[1][2]，海缆交越不可避免，故需要采取工程的“隔离”措施使两者分离，这种隔离措施要相对比较牢固，不能随着时间的推移效果大打折扣，同时应减缓甚至消除相互的敷设影响、运行影响、维护影响等。
根据工程隔离物的类别，保护方案主要分为顶管下交越，悬空上交越，物理上交越三大类，其中每一大类还可以再细分（如图1）。因为上交越的工艺对原有管线的影响较小，同时对后续管线施工的要求较低，利于海底电缆复杂施工工艺的实施，因此一般推荐上交越的施工工艺。悬空上交越方案根据水上、水下位置不同分为水下架空线跨越和水上平台跨越两种，水下架空线跨越施工方案较为少见，一般在管道悬空防治中使用，水上平台类似海上风机基础结构，这两种方案可以做到交越海缆的永久隔离，但成本相对较高。
图1 海缆交越技术措施分类
工程应用最多的是物理上交越，即采用物理隔离的方式对海缆进行保护，物理隔离又可细分为抛石隔离、聚氨酯保护套管隔离、砂袋隔离等。不同隔离物质性能要求和差异较大，但技术原理本质一样。拿抛石隔离为例，具体施工流程为先在已有管线上抛石隔离后续即将敷设的海缆，海缆敷设完成后再进行抛石保护。抛石保护需要使用特殊施工机械，且施工速度慢、费用高昂，不宜大范围使用。
4 适用海上风电的技术方案
结合海上风电的特点，并结合国内施工装备发展现状及工程造价经济型要求，本文推荐采用混凝土连排的方案对交越处海缆进行保护。近百块大小相同的混凝土块通过钢筋或防腐尼龙绳连接在一起，构成一个连排保护垫（如图2），通过专用吊装设备将保护垫整体吊放在已敷设管线上部，再从其上敷设海缆，最后再在已敷设海缆上用同样的方法吊放连排保护垫。第一次吊放的连排保护垫起到了海底管线与海缆隔离的作用，第二次吊放的连排保护垫对海缆进行了有效保护。混凝土垫需要特殊加工，且需要专用吊装设备进行安装。海缆施工交越后的断面图如图3所示。
图2 混凝土连排
图3 海缆交越断面图
5总结
海上风电海缆交越是非常常见的工程问题，一般采用物理上交越的方式进行施工防护。结合海上风电海缆特点、施工装备、工程造价、运维的便利性和可实施性等因素，推荐采用混凝土连排保护方案，混凝土连排方案属于物理上交越保护方案，是管线交越局部区域保护最常见方式。通过工程分析，海缆交越施工对已敷设海缆或者管线基本没有影响。
参考文献
[1]曾庆荷，王亚东，苏定立.多回500 kV海底电缆交越登陆的安全控制[J].土木基础.2018,32(5),p502~505.
[2]王利金，绍怀海.关于海管及海缆交越现象的探讨[J].石油工程建设.2009,35(5),p11~12.
论文作者:谢治
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/28
标签：海上论文; 风电论文; 管线论文; 工程论文; 电缆论文; 方案论文; 海底论文; 《基层建设》2019年第11期论文;