高壓電纜材料未來發(fā)展需求及方向探討

　　電纜新產(chǎn)品的開發(fā)就是新材料的開發(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，每層圓一個個套起來，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，滿足市場新的需求，提高產(chǎn)品價值。

　　1.高壓電纜材料未來發(fā)展方向

　　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，根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)和中國的國家標(biāo)準(zhǔn)對電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的劃分，結(jié)合我國生產(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，只要把它的機械性能、工藝性能設(shè)計好了，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，不能錯用。

　　電纜材料通常分導(dǎo)體、絕緣和護層三大類材料，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。

　　我國在上世紀(jì)70年代，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口，國產(chǎn)材料是空白。1986年以前，國內(nèi)電網(wǎng)不敢采用高壓交聯(lián)電纜，也無廠家生產(chǎn)。電網(wǎng)只采用OF電纜。

　　我國第一根高壓交聯(lián)電纜是廣州供電局率先使用的，當(dāng)時廣州供電局需要110kV電纜，在國內(nèi)采購不到OF電纜的情況下，采購了日本的高壓XLPE電纜，因此開創(chuàng)了中國使用高壓交聯(lián)電纜的歷史。上世紀(jì)90年代中期，國內(nèi)大國企開始試制高壓交聯(lián)電纜，絕緣料和屏蔽料均采用進口，試制出來之后拿到工程中使用，出現(xiàn)了問題。

　　從中國的電纜發(fā)展史來看，電纜工程超前制造，制造超前材料，電纜廠制造的時候又沒有絕緣材料，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。

　　進入本世紀(jì)，國家電網(wǎng)招標(biāo)采購電纜，這是按照國家招投標(biāo)法規(guī)定進行的。首先高壓電纜全部招標(biāo)采購使用國產(chǎn)電纜。約5年前，超高壓中的220kV電纜系統(tǒng)，全部采購國產(chǎn)。最近幾年，北京、上海500kV電纜工程，也開始采用國產(chǎn)電纜。特別是近期的柔直電纜工程使用的全部是國產(chǎn)電纜，為我國電纜企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品帶來較大的驅(qū)動力，但是以上電纜的材料還是全部使用進口的，就目前來講還是滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　萬馬高分子，20年前采用BUSS生產(chǎn)線，將中壓交聯(lián)電纜絕緣料質(zhì)量提升到了一個新臺階。約5年前，萬馬又采用BUSS單螺桿機過濾提純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。

　　盡管有進步，但還是缺乏電纜PE基料的專用超凈反應(yīng)合成裝置。

　　2、現(xiàn)實的需求

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

　　很多公司的工程也在使用國產(chǎn)高壓、超高壓電纜，在南通要上交流1000kV過江輸電工程，由于1000kV交流電纜沒有公司能夠生產(chǎn)出來，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)決定全部采用國產(chǎn)電纜。在廣州500kV架空環(huán)網(wǎng)入地，解決臺風(fēng)造成的架空網(wǎng)短路問題，其他沿海大城市也有天氣災(zāi)害應(yīng)對，未來架空網(wǎng)會有下降到地下的需求。

　　全球能源互聯(lián)網(wǎng)，近期要與周邊國家聯(lián)網(wǎng)，主要采用500kV直流海底電纜，僅一個工程一回線路就需要±500kV海底電纜約730km，需要直流絕緣料6500t，在國外這種材料約6萬元一噸，國內(nèi)研發(fā)出來3萬元一噸，絕緣材料投資下降百分之五十，未來需要多回這樣的線路。

　　歐洲有一個叫做Tennet的電力輸送商，它計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。這些海上風(fēng)電場發(fā)出的電能將采用直流海底電纜輸送給北海周邊國家，如荷蘭、英國、比利時、挪威、丹麥和德國。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。

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

　　3、未來的發(fā)展

　　電網(wǎng)大量使用高壓交聯(lián)電纜，要支持采用國產(chǎn)高壓電纜絕緣料。未來的發(fā)展需要電纜最終用戶點贊支持，同時也是為了用戶自身利益。

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

　　對于高壓電纜材料的發(fā)展第一個就是要超潔凈，要進一步減少化學(xué)雜質(zhì)、物理雜質(zhì)，要進一步開發(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。目前全球只有一家公司供應(yīng)柔直電纜絕緣料，工作溫度為70℃，與運行溫度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。

　　高壓電纜

　　國內(nèi)柔直電纜絕緣料是空白的，世界上高載流量的90℃料也無商品供貨。目前要急需開發(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發(fā)。