高压电缆材料未来发展方向

 电线电缆新产品的开发就是新材料的开发。电缆的结构本身是传统的经典的，它很难改变，没办法创新：结构是圆形的，就是大圆套小圆，每层圆一个个套起来，越同心越好。你想去改变不可能，能改变的是什么呢？那就是电缆材料，研发出新的材料才能得到新的产品，满足市场新的需求，提高产品价值。

1.定义和历史

什么是高压电缆材料？

首先谈一下电缆的电压等级，根据IEC标准和中国的国家标准对电缆产品标准的划分，结合我国生产和使用情况，低压是(1-3)kV，低压电缆的电气性能不用考虑，只要把它的机械性能、工艺性能设计好了，它的电气性能就自然满足；中压是(6-35)kV，主要用于配电；高压是(66-110)kV；超高压是(220-500)kV；特高压是(750-1000)kV，高压超高压特高压主要用于输电。电缆非专业人员，不太准确的习惯将6kV-1000kV电缆统称为高压电缆。不同的电压等级的电缆，所采用的结构，材料，制造工艺及敷设环境均有很大的不同，不能错用。

电缆材料通常分导体、绝缘和护层三大类材料，本文讲的高压电缆材料主要是高压超高压特高压电缆的绝缘料。

我国在上世纪70年代开始生产中压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其绝缘料和屏蔽料均进口，国产材料是空白。1986年以前，国内电网不敢采用高压交联电缆，也无厂家生产。电网只采用OF电缆。

我国第一根高压交联电缆是广州供电局率先使用的，当时广州供电局需要110kV电缆，在国内采购不到OF电缆的情况下，采购了日本的高压XLPE电缆，因此开创了中国使用高压交联电缆的历史。上世纪90年代中期，国内大国企开始试制高压交联电缆，绝缘料和屏蔽料均采用进口，试制出来之后拿到工程中使用，出现了问题。

从中国的电缆发展史来看，电缆工程超前制造，制造超前材料，电缆厂制造的时候又没有绝缘材料，结果是绝缘料严重滞后，不能满足电缆制造和电缆工程的需求。

进入本世纪，国家电网招标采购电缆，这是按照国家招投标法规定进行的。首先高压电缆全部招标采购使用国产电缆。约5年前，超高压中的220kV电缆系统，全部采购国产。最近几年，北京、上海500kV电缆工程，也开始采用国产电缆。特别是近期的柔直电缆工程使用的全部是国产电缆，为我国电缆企业开发新产品带来极大的驱动力，但是以上电缆的材料还是全部使用进口的，就目前来讲还是滞后于产业发展。

万马高分子，20年前采用BUSS生产线，将中压交联电缆绝缘料质量提升到了一个新台阶。约5年前，万马又采用BUSS单螺杆机过滤提纯PE基料，采用DCP后渗透工艺技术，研发出高压电缆绝缘料，为绝缘料的发展作出了突破性的贡献。

尽管有进步，但还是缺乏电缆PE基料的专用超净反应合成装置。

2.现实的需求

国家电网2012-2014年招标采购，大量使用国产220kV电缆和(35-110)kV电缆，其使用量，推算到全国的使用量也是可观的。

很多公司的工程也在使用国产高压、超高压电缆，在南通要上交流1000kV过江输电工程，由于1000kV交流电缆没有公司能够生产出来，采用GIL电缆。目前，浙江舟山正在建设AC500kV海底电缆工程，已经决定全部采用国产电缆。在广州500kV架空环网入地，解决台风造成的架空网短路问题，其他沿海大城市也有天气灾害应对，未来架空网会有下降到地下的需求。

全球能源互联网，近期要与周边国家联网，主要采用500kV直流海底电缆，仅一个工程一回线路就需要±500kV海底电缆约730km，需要直流绝缘料6500t，在国外这种材料约6万元一吨，国内研发出来3万元一吨，绝缘材料投资下降百分之五十，未来需要多回这样的线路。

欧洲有一个叫做Tennet的电力输送商，它计划在北海建立大型电网系统，离岸人工岛，周边大量的海上风电场。这些海上风电场发出的电能将采用直流海底电缆输送给北海周边国家，如荷兰、英国、比利时、挪威、丹麦和德国。人工岛的位置要求，水深不能太深，必须有足够的风。苏格兰与丹麦之间的浅滩--多格滩是不错的选择。深海的风电成本降到近海成本，这样均要大量使用直流海底电缆。

中国近海风电场也需要柔性直流海底电缆系统接入电网。

3.未来的发展

电网大量使用高压交联电缆，要支持采用国产高压电缆绝缘料。未来的发展需要电缆最终用户点赞支持，同时也是为了用户自身利益。

首先从战略上看保证材料来源安全，不影响工期；然后是降低工程投资成本；最后是尽社会责任，让政府和相关企业满意。

对于高压电缆材料的发展第一个就是要超洁净，要进一步减少化学杂质、物理杂质，要进一步开发超高压电缆绝缘料，甚至特高压电缆绝缘料。要发展高可靠性的海底电缆绝缘料。

加快研发高载流量柔直电缆绝缘料。目前全球只有一家公司供应柔直电缆绝缘料，工作温度为70℃，与运行温度90℃绝缘料比较，使用此柔直电流绝缘料制造的电缆，其输送容量较低。

国内柔直电缆绝缘料是空白的，世界上高载流量的90℃料也无商品供货。目前要急需开发的是直流电缆绝缘料，包括±500kV、±800kV都需要。为了提高电缆系统的可靠性，高电阻率低温度系数柔直电缆绝缘料也急需开发。