水面光伏电站电缆的铺设方式

随着全球能源结构的转型，可再生能源的开发利用日益受到重视。水面光伏电站作为一种新兴的光伏发电模式，凭借其独特的优势逐渐成为关注的焦点。其中，电缆的铺设方式对于确保电站安全稳定运行、提高发电效率及降低维护成本至关重要。

一、打桩式电站电缆铺设

1. 适用场景：适用于水深较浅（一般小于 3m）的水域，如鱼塘、浅滩等。

2. 施工流程：先将光伏组件安装在由热镀锌钢支架和 PHC 管桩组成的基础结构上，使桩顶高度高于洪水水位一定距离。之后，在道路两侧或岸边布置电气设备，升压站选址在岸上。电缆则采用桥架敷设的方式，将桥架固定在管桩基础上，从光伏组件连接至电气设备。

3. 优缺点：优点是稳定性高，不易受水面波动影响；缺点是施工受水深限制，且在水域环境复杂时，桥架安装难度较大。

   二、漂浮式电站电缆铺设

4. 适用场景：常用于水深大于 3m、水体稳定且受台风影响小的水域，如湖泊、水库等。

   

5. 施工流程：先通过锚固系统将浮体固定在设计位置，锚固方式根据离岸距离和水深选择，如近岸用绳索或撑杆，远岸且水深大时用混凝土锚块和拉簧。然后，将电缆及电缆桥架沿浮筒敷设，并根据水位变化预留足够余量。箱式逆变器及变压器可放置在混凝土浮台上，做成全漂浮式的光伏电站。

6. 优缺点：优点是不占用土地资源，对水体生态环境影响小；缺点是技术要求高，需要定期检查维护锚固系统和电缆连接部位。

   三、S形电缆敷设组件应用

7. 原理及结构：针对水面波动和水位变化易导致电缆扯断的问题，采用了 S 形电缆敷设组件。包括漂浮在水面的箱变浮台、光伏阵列和电缆安装组件，电缆安装组件由若干个浮体和碳素波纹管组成，浮体数量为 5 - 8 个，依碳素波纹管排列，浮体两侧有空心支撑杆，内部穿钢丝绳，相邻支撑杆间安装拉力弹簧和管线限位杆，抱箍将碳素波纹管固定在限位杆上。

8. 工作过程：当水面波动或水位变化时，电缆安装组件随浮体产生形变，由于钢丝绳长度冗余和拉力弹簧的弹性作用，以及滑动限位组件的设计，可避免电缆因过度拉扯而损坏，有效保护电缆并延长其使用寿命。

   四、新型柔性连接电缆敷设装置

9. 设计思路：考虑到电缆承受水面波浪荷载及风荷载产生的疲劳应力问题，研发了新型柔性连接电缆敷设装置。该装置通过电机驱动、部署块滑动、夹槽卡槽配合等结构，实现对线缆的灵活收纳与防护，减少电缆的疲劳破坏。

10. 实施效果：在实际工程应用中，此装置能够适应水面环境变化，有效减少了电缆的疲劳损伤，降低了检维修成本，提高了电站运行的稳定性和可靠性。

    五、水下集电线路敷设施工要点

11. 施工前准备：详细勘察采煤沉陷区的水域地质情况，制定合理的敷设路线和施工方案。准备好所需的电缆、敷设设备及相关工具，确保设备性能良好且数量充足。同时，做好施工安全培训和技术交底工作。

12. 敷设过程中的关键环节：严格按照设计要求进行电缆敷设，控制好敷设深度和间距，避免电缆外露或交叉重叠。在电缆转弯处、进出水域处等关键部位，要采取特殊的防护措施，如增加防护套管、加强固定等。同时，要密切监测水下情况，防止电缆在敷设过程中受到外力破坏。

13. 施工后验收与维护：敷设完成后，进行全面的验收检查，包括电缆的绝缘性能、通断情况、敷设深度和路径等是否符合要求。建立长期的维护机制，定期对水下集电线路进行巡检和维护，及时发现和处理潜在的问题。

    总结与展望

    水面光伏电站电缆的铺设方式多种多样，不同的铺设方式各有其特点和适用范围。在实际项目中，需要综合考虑水域条件、电站规模、技术要求和经济成本等因素，选择合适的电缆铺设方式。同时，不断探索和应用新的技术和方法，如 S 形电缆敷设组件、柔性连接电缆敷设装置等，以提高电缆的安全性和可靠性，降低维护成本，促进水面光伏电站产业的健康发展。