高压电缆产品生产技术发展趋势分析

第一节 产品生产技术发展现状

经过十几年的发展，我国高压电缆制造能力和制造技术取得了前所未有的发展。目前在我国110kV和220kV交联电缆已是比较技术成熟的高压电缆品种，尤其是110kV交联电缆，已经几乎是常规产品。

高压电缆生产技术的关键项目可归纳为以下几点：

1、带预扭的框绞机和盘绞机，用以生产分割导体电缆；

2、应采用超光滑内半导电屏蔽料；

3、应采用超净绝缘料，并具有相应的杂质检测装置；最近美国UCC公司和北欧化工都已推出了500kV交联电缆绝缘料,UCC公司的500kV交联电缆绝缘料所含杂质不大于0.05mm,型号为USCV-4301；

4、具有超净料的自动下料装置(消除环境污染)；

5、导体预热装置(提高产量并可改善热机械应力)；

6、控温精度高且螺杆压力大的挤出机(要求挤出温度低，为115℃，温控精度高达±1℃，螺杆压力大于50MPa)；

7、高效滤网装置(可过滤大于0.03mm的杂质)；

8、X射线绝缘偏芯在线检测装置；

9、全干式交联生产线(可减小微孔数及尺寸)，如能采用高压力硅油或MDCV生产线则更好(微孔尺寸可小于0.001mm)；

10、在高压交联电缆挤出生产线中，绝缘机头处加装了一套绝缘料杂质计数系统，可将进入电缆绝缘内的杂质大小和个数以及距电缆端头的位置和距离全部纪录下来，并作为交货电缆的档案资料提供给用户(该项技术已由德国SIKOPA公司提供)。

11、在交联管内进行导体预热。预热温度可达160℃左右，交联热源可分别从导体和绝缘表面双向传入,降低了绝缘表面温度,提高了传热效率，并大大地降低了绝缘的热引力。

我国交联电力电缆制造技术有了长足发展，但是电缆附件发展相对滞后，不容忽视。国内能够制造110kV、220kV高压电缆附件(终端和中间接头)的企业凤毛麟角，附件技术的落后现状已严重制约高压电缆推广应用。国内用户不得不在购买国产高压电缆的同时，花费大量外汇去高价购买国外的电缆附件，时常受到外商若干附加条件的限制，备品备件的品种规格、数量及时效的限制等。我国城市电网改造工程将越来越多地采用高压电缆输配电，与之配套的电缆附件的瓶颈障碍迫在眉睫。

35kV及以下中压电力电缆附件以热收缩电缆附件、预制型电缆附件占据市场主导地位。但是，热收缩电缆附件的不少制造企业其生产技术、生产效率和生产规模都无法保证产品的质量，严重地影响附件制造行业的声誉。

另一方面，电缆附件行业普遍存在的问题是如何对出厂产品进行试验检验，这也是电缆附件用户最关心的问题。目前的状况是附件产品一旦通过型式试验后，三、五年内不再做试验，特别是产品出厂前不做也无法做试验检验，一些发达国家制定相关标准对此问题做出了明确地规定，我国也将在时机成熟时做出类似规定。

第二节 产品生产工艺特点或流程

高压电缆简要生产工艺流程图

高压电缆的结构相对普通布电线要复杂，质量要求很严格，价格要昂贵。

一般的电力电缆结构有导体芯线、绝缘层、金属屏蔽层、外护层等基本结构。高压电缆的结构在金属屏蔽层内外还要增加内半导电层和外半导电层，护套层也由金属护套、绝缘护套、石墨层组成。

第三节 国内外生产技术发展趋势分析

1、气体绝缘管道电缆（GIL,GIC）

GIL最初用于发电厂和变电站的GIS短距离延伸。由于气体绝缘管道电缆适于高压特大电流传输，早于20世纪70年代就进人实用化过程，美国、加拿大、德国、日本、法国等都建成了实用化线路。美国于20世纪80年代就己开发出1200米的GIL样机，日本于1998年建成世界最长的GIL(275KV、3.3km、二回路)；法国EDF也在进行100km长的GIL适用性论证。

我国发展特高压输电线已完成技术论证，因此尽快开发GIL确是我国电工制造部门的当务之急。

2、塑料被覆架空高压电缆

英国BICC电缆公司和BalfourKilpatrick公司联合开发了一种新颖的塑料被覆架空高压电缆。这种新的被覆电缆克服了早期产品的许多缺点，将在英国的配电系统中得到广泛的应用。

新开发的这种高压电缆，完全可以挂在现有的电杆上，无需担心电缆的下垂和风力作用下产生的振动。它具有更为刚性的线芯，悬挂特性远优于早期的同类电缆，也就是说在不增加电缆重量的情况下，增加了电缆的强度。目前，它已通过恶劣环境测试，证实其完全可以代替一般的裸线电缆、铝芯钢覆电缆、铝恺装电缆，它的工作电压为11—24KV，价格高于现有的被覆电缆约30%（约为裸线电缆的2倍）。但由于无需树立新的电杆，安装费用将十分低廉。

3、铝合金导线

根据有关资料报道，在今后若干年中铝合金导线的国内外市场前景十分广阔，它不仅用于输电线路和光纤复合架空导线（OPGW），还将大量用做CATV宽带网接人用户电缆的编制线。

众所周知，从西南各省和三峡向广东送电的线路，都需要经过像贵州、湖南、云南等省的高山峡谷及重冰区地带，在这些地带要建设性能优良的输电线路，导线仅仅采用钢芯铝绞线显然是不够的，也是不合理的，经专家反复论证，钢芯铝合金绞线将是最重要的一种新型线种，将在这些工程中采用。如此众多的长跟离、超高压输电线路需要在较短的时间内建成，这就为我国铝合金导线的制造厂提供了一个新的、最重要的发展机遇。

4、大长度大截面超高压电力电缆

这一大类电力电缆技术开发包括以下品种：

1)大长度海底电力电缆，有充油电力电缆和交联电力电缆，电压等级为35—110KV,截面可达500—1200mm2，长度发展到几十公里至上百公里；

2)大截面高压交联电缆，电压等级为110—220KV主要规格1000—2500mm2；

3)大截面超高压交联电力电缆，电压等级为275—500KV，主要规格1000—2500mm2；

4)110—500KV充油电缆，主要规格1000—2500mm2；

5)高压、超高压电缆附件，主要规格110一500KV，400一2500mm2。

5、CCV（悬链式）工艺生产高压交联电力电缆

当今的CCV（悬链式）交联生产技术工艺，不仅生产装备和测试手段配备齐全，而且采用了先进的自动控制技术，可靠的悬垂控制，大长度交联加热段和冷却段，在线精确测量控制与大张力双旋转牵引同步控制技术，使得CCV（悬链式）交联工艺制造高压交联电缆的技术和产品质量在以往VCV（立式）技术的基础上得到了很大的提升。据国家电线电缆质量监督检验中心和广东电网公司在2008年11月份通过对国内17家高压交联电缆制造企业随机抽检的17件110kV400mm2~1000mm2电缆样品的检测结果表明：CCV（悬链式）比VCV（立式）交联工艺生产高压交联电缆的绝缘偏心率等更优更可控。

CCV（悬链式）工艺生产高压交联电力电缆其主要特点还在于：

一.圆整性好。由于交联管道和冷却管道相对比较长，不受其它因素限制，因而较厚的绝缘电缆无须经过压力转向轮使尚未充分冷却的绝缘免于受到力的作用而变形。

二.绝缘交联均匀充分。由于采用了导体预热和适宜的交联加热温度，避免了在过高温差条件下的交联，使厚绝缘层内外部温差缩小绝缘交联更均匀充分，更有利于改善绝缘品质和绝缘热应力。

三.生产效率较高。相同规格电缆生产速度相对要快，效率较高，平均要高出三分之一以上。

四.安全和性价比高。利用CCV（悬链式）工艺生产的高压交联电缆由于性能更优异、运行更安全、使用寿命长，其性价比更具有优势。