安徽天彩電纜集團(tuán)淺談高壓電纜材料未來(lái)發(fā)展方向

   電纜新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)就是新材料的開(kāi)發(fā)。電纜的結(jié)構(gòu)本身是傳統(tǒng)的經(jīng)典的，它很難改變，沒(méi)辦法創(chuàng)新：結(jié)構(gòu)是圓形的，就是大圓套小圓，每層圓一個(gè)個(gè)套起來(lái)，越同心越好。你想去改變不可能，能改變的是什么呢？那就是電纜材料，研發(fā)出新的材料才能得到新的產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)新的需求，提高產(chǎn)品價(jià)值。

1.定義和歷史

什么是高壓電纜材料？

首先談一下電纜的電壓等級(jí)，根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的劃分，結(jié)合我國(guó)生產(chǎn)和使用情況，低壓是(1-3)kV，低壓電纜的電氣性能不用考慮，只要把它的機(jī)械性能、工藝性能設(shè)計(jì)好了，它的電氣性能就自然滿足；中壓是(6-35)kV，主要用于配電；高壓是(66-110)kV；超高壓是(220-500)kV；特高壓是(750-1000)kV，高壓超高壓特高壓主要用于輸電。電纜非專業(yè)人員，不太準(zhǔn)確的習(xí)慣將6kV-1000kV電纜統(tǒng)稱為高壓電纜。不同的電壓等級(jí)的電纜，所采用的結(jié)構(gòu)，材料，制造工藝及敷設(shè)環(huán)境均有很大的不同，不能錯(cuò)用。

電纜材料通常分導(dǎo)體、絕緣和護(hù)層三大類材料，本文講的高壓電纜材料主要是高壓超高壓特高壓電纜的絕緣料。

我國(guó)在上世紀(jì)70年代開(kāi)始生產(chǎn)中壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其絕緣料和屏蔽料均進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)材料是空白。1986年以前，國(guó)內(nèi)電網(wǎng)不敢采用高壓交聯(lián)電纜，也無(wú)廠家生產(chǎn)。電網(wǎng)只采用OF電纜。

我國(guó)*根高壓交聯(lián)電纜是廣州供電局使用的，當(dāng)時(shí)廣州供電局需要110kV電纜，在國(guó)內(nèi)采購(gòu)不到OF電纜的情況下，采購(gòu)了日本的高壓XLPE電纜，因此開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)使用高壓交聯(lián)電纜的歷史。上世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)大國(guó)企開(kāi)始試制高壓交聯(lián)電纜，絕緣料和屏蔽料均采用進(jìn)口，試制出來(lái)之后拿到工程中使用，出現(xiàn)了問(wèn)題。

從中國(guó)的電纜發(fā)展史來(lái)看，電纜工程超前制造，制造超前材料，電纜廠制造的時(shí)候又沒(méi)有絕緣材料，結(jié)果是絕緣料嚴(yán)重滯后，不能滿足電纜制造和電纜工程的需求。

進(jìn)入本世紀(jì)，國(guó)家電網(wǎng)招標(biāo)采購(gòu)電纜，這是按照國(guó)家招投標(biāo)法規(guī)定進(jìn)行的。首先高壓電纜全部招標(biāo)采購(gòu)使用國(guó)產(chǎn)電纜。約5年前，超高的220kV電纜系統(tǒng)，全部采購(gòu)國(guó)產(chǎn)。zui近幾年，北京、上海500kV電纜工程，也開(kāi)始采用國(guó)產(chǎn)電纜。特別是近期的柔直電纜工程使用的全部是國(guó)產(chǎn)電纜，為我國(guó)電纜企業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品帶來(lái)極大的驅(qū)動(dòng)力，但是以上電纜的材料還是全部使用進(jìn)口的，就目前來(lái)講還是滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

萬(wàn)馬高分子，20年前采用BUSS生產(chǎn)線，將中壓交聯(lián)電纜絕緣料質(zhì)量提升到了一個(gè)新臺(tái)階。約5年前，萬(wàn)馬又采用BUSS單螺桿機(jī)過(guò)濾提純PE基料，采用DCP后滲透工藝技術(shù)，研發(fā)出高壓電纜絕緣料，為絕緣料的發(fā)展作出了突破性的貢獻(xiàn)。

盡管有進(jìn)步，但還是缺乏電纜PE基料的超凈反應(yīng)合成裝置。

2.現(xiàn)實(shí)的需求

國(guó)家電網(wǎng)2012-2014年招標(biāo)采購(gòu)，大量使用國(guó)產(chǎn)220kV電纜和(35-110)kV電纜，其使用量，推算到全國(guó)的使用量也是可觀的。

很多公司的工程也在使用國(guó)產(chǎn)高壓、超高壓電纜，在南通要上交流1000kV過(guò)江輸電工程，由于1000kV交流電纜沒(méi)有公司能夠生產(chǎn)出來(lái)，采用GIL電纜。目前，浙江舟山正在建設(shè)AC500kV海底電纜工程，已經(jīng)決定全部采用國(guó)產(chǎn)電纜。在廣州500kV架空環(huán)網(wǎng)入地，解決臺(tái)風(fēng)造成的架空網(wǎng)短路問(wèn)題，其他沿海大城市也有天氣災(zāi)害應(yīng)對(duì)，未來(lái)架空網(wǎng)會(huì)有下降到地下的需求。

能源互聯(lián)網(wǎng)，近期要與周邊國(guó)家聯(lián)網(wǎng)，主要采用500kV直流海底電纜，僅一個(gè)工程一回線路就需要±500kV海底電纜約730km，需要直流絕緣料6500t，在國(guó)外這種材料約6萬(wàn)元一噸，國(guó)內(nèi)研發(fā)出來(lái)3萬(wàn)元一噸，絕緣材料投資下降百分之五十，未來(lái)需要多回這樣的線路。

歐洲有一個(gè)叫做Tennet的電力輸送商，它計(jì)劃在北海建立大型電網(wǎng)系統(tǒng)，離岸人工島，周邊大量的海上風(fēng)電場(chǎng)。這些海上風(fēng)電場(chǎng)發(fā)出的電能將采用直流海底電纜輸送給北海周邊國(guó)家，如荷蘭、英國(guó)、比利時(shí)、挪威、丹麥和德國(guó)。人工島的位置要求，水深不能太深，必須有足夠的風(fēng)。蘇格蘭與丹麥之間的淺灘--多格灘是不錯(cuò)的選擇。深海的風(fēng)電成本降到近海成本，這樣均要大量使用直流海底電纜。

中國(guó)近海風(fēng)電場(chǎng)也需要柔性直流海底電纜系統(tǒng)接入電網(wǎng)。

3.未來(lái)的發(fā)展

電網(wǎng)大量使用高壓交聯(lián)電纜，要支持采用國(guó)產(chǎn)高壓電纜絕緣料。未來(lái)的發(fā)展需要電纜zui終用戶點(diǎn)贊支持，同時(shí)也是為了用戶自身利益。

首先從戰(zhàn)略上看保證材料來(lái)源安全，不影響工期；然后是降低工程投資成本；zui后是盡社會(huì)責(zé)任，讓政府和相關(guān)企業(yè)滿意。

對(duì)于高壓電纜材料的發(fā)展*個(gè)就是要超潔凈，要進(jìn)一步減少化學(xué)雜質(zhì)、物理雜質(zhì)，要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)超高壓電纜絕緣料，甚至特高壓電纜絕緣料。要發(fā)展高可靠性的海底電纜絕緣料。

加快研發(fā)高載流量柔直電纜絕緣料。目前只有一家公司供應(yīng)柔直電纜絕緣料，工作溫度為70℃，與運(yùn)行溫度90℃絕緣料比較，使用此柔直電流絕緣料制造的電纜，其輸送容量較低。

國(guó)內(nèi)柔直電纜絕緣料是空白的，世界上高載流量的90℃料也無(wú)商品供貨。目前要急需開(kāi)發(fā)的是直流電纜絕緣料，包括±500kV、±800kV都需要。為了提高電纜系統(tǒng)的可靠性，高電阻率低溫度系數(shù)柔直電纜絕緣料也急需開(kāi)發(fā)。