高压超高压电力电缆技术的应用

曹洵铖

摘 要：由于城市规划发展与电气应用环境的复杂化，高压超高压电力电缆应用规模大幅度增长，电力工业纷纷加强对高压超高压电力电缆关注度。高压超高压电力电缆技术的覆盖区域广阔，适合应用在环境复杂、输电距离较长的线路中，有效地保证了电力供应的稳定性与安全性，该文将就高压超高压电力电缆的特性入手，浅析其核心关键技术。。

关键词：高压 超高压 电力电缆

中图分类号：TM247 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（c）-0050-02

随着我国社会经济的不断发展，人民生活水平得到飞跃式的进步。电力作为现代化生活中不可或缺的元素，应用范围十分广泛，如，城市用电、海底用电、资源用电等，因此，送电形式也随之丰富多样，电缆需求量也逐渐增加。在电力电缆行业中，科学家与行业精英们为了提升输送容量、拉长输送距离，坚持不懈地进行了百余年的研究。除此之外，电力电缆系统的发展方向有更加安全、更加稳定、更加可靠、更加节能，生产、安装、运行、维护的成本更加低廉等。为了实现这一目标，高压超高压电力电缆发展核心技术集中在以下几个方面。

1 高压挤包绝缘电缆技术

高压挤包绝缘电缆技术与绝缘电缆、充油电缆的发展同期进行。早期，挤塑电缆故障频频出现，直到20世纪60年代，科学家们才发现这一情况的根源来自于绝缘空间电荷问题，以及随着使用时间的拉长而越发严重的电树枝老化问题。因此，更高电压等级的超高压电缆陆续研发完成，并大量投入使用。然而，随着社会生产力要求的不断提升，挤塑电缆无法跟进相关发展，其技术水平仅可供电流在较短距离内进行传输。为此，科学家们开发出相关的电缆配件，并不断地提高配件的可靠性，从而帮助高压电缆克服发展难题，广泛适用于城市电缆网络之中。

高压挤包绝缘电缆技术的海底应用起源于20世纪下半叶。然而，由于高压挤包绝缘电缆技术在海底的种种不稳定性，巨大的损耗让这一技术的性价比大大降低，在直流预压时无法产生相对等的空间电荷聚集，从而降低了电压值，无法保证电流传输。为此，工程师开发出高压直流挤塑电缆，成功改良交流电的连接方式，形成了高压/超高压电力电缆的核心技术。

2 高温超导电缆技术

高温超导电缆技术主要利用了材料在低温条件下的特殊变化，例如：阻值降至极小甚至降为零等特征，从而解决了在电流的输送过程中有可能出现的温升限制，协助提升输送容量，从而完成设备技术革新。然而，高温超导电缆技术的使用环境常为零下几十度的低温，配套冷却设备造价高昂，其中的关键配件“导体”十分易坏，安全事故频发。

在这一基础上，工程师针对高温超导电缆技术做出相应革新，然而，其稳定性与经济性都仍有较大提升空间，暂时无法投入实际应用。尽管如此，高温超导电缆技术仍以其出色的性能成为电力电缆行业最受关注的核心技术之一，如若这一技术在若干年后可以完成系统研发并投入使用，电力电缆输电能力必将获得长足进步。

3 聚乙烯技术

在高压超高压电力电缆行业技术中，聚乙烯作为电缆本体绝缘，也成为近日科研项目的主要研究对象。其中，硅橡胶的应用在其中起到了较大作用。由于硅橡胶具有高弹性、高耐温性、强电器性等优良特点，其作为主电源材料在电力运输中有了越来越广阔的应用空间，提升了电缆系统的可靠性。

然而，在电力运输中，无机纳米填料对聚合物会产生较大的影响，如，增加其中的杂质粒子数量、产生纳米粒子表面效应、引发小尺寸效应、将聚合物中原有的深陷阱不断扩大填平，变为浅陷阱等。为此，相关学者在聚乙烯内添加导电无机填料，从而起到抑制空间电荷的作用，重塑载流子绝缘密度，提高聚乙烯的介电性能，从而抑制空间电荷等。

4 聚丙烯技术

聚乙烯材料在电力电缆材料中有着广泛的应用，该种材料有着理想的电气性能与耐热性，但是材料依然具有一定的缺陷，为此，人们开始尝试寻找新的技术。与聚乙烯相比而言，聚丙烯有着较高的熔点，在化工技术的革新下，聚合物改造能力、内部结构控制能力也得到了显著提升，日本学者应用金属茂络合物制造出聚丙烯聚合物，该种材料的应用克服了传统材料的不足，可以满足电缆的使用要求。同时其绝缘强度在寿命终结之前依然保持着较高的水准，符合工程要求，相对于刚投运时其绝缘强度只有很小的下降。

5 其他技术

除上述技术之外，高压超高压电力电缆行业技术中的核心技术还有：高压电缆运行技术、大油导技术、超级粘度电缆油技术、高压力供油技术、挤塑电缆树枝技术、XLLPE绝缘技术、共挤工艺、千式交联工艺、柔性直流输电技术等。

6 结语

在可以进行科学预见的未来，输电技术将以地海空混合的形式出现，并同时具备特大高压、超长距離、超大容量等特性，电力电缆行业发展走入最佳时期。对此，相关职能部门应充分重视高压/超高压电力电缆核心技术的研发，优化水平、降低成本，促进我国电力行业的进步发展。

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