近年來(lái)隨著(zhù)電線(xiàn)電纜生產(chǎn)企業(yè)不斷向著(zhù)高端電纜市場(chǎng)堅定的邁進(jìn)以及直流輸電技術(shù)的應用，成功的帶動(dòng)了直流電纜的生產(chǎn)，光纖復合XLPE直流海底電纜是直流電纜的一個(gè)類(lèi)別，較普通陸用電纜相比，其設計、制造、施工安裝顯的相對困難和復雜，光纖復合XLPE直流海底電纜性能、長(cháng)度、中間接頭和使用壽命在內的一些關(guān)鍵技術(shù)指標，決定于電纜的設計、材料、制造與安裝水平。目前，世界上只有瑞典ABB公司、法國Nexans公司等已經(jīng)成功研制開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品。

  真正意義上的高壓直流(HVDC)輸電技術(shù)始于20世紀20年代，直到1954年，連接哥特蘭島與瑞典大陸之間的世界上第一條高壓直流輸電線(xiàn)路的成功建成，高壓直流輸電技術(shù)才進(jìn)入到商業(yè)化時(shí)代。直流輸電工程主要應用于風(fēng)力發(fā)電、電力交易、電網(wǎng)互聯(lián)、海上鉆井平臺供電等領(lǐng)域。

  因受輸電容量和電壓等級、換流站造價(jià)、可關(guān)斷器件的耐壓水平、變換器結構、控制水平限制，直流輸電目前在國內輸配電系統應用還沒(méi)有普及。光纖復合XLPE直流海底電纜，因受絕緣、屏蔽材料制約，在國內還處于研究、試制階段。

  一、與傳統交流海底電纜對比直流海底電纜具備的優(yōu)勢

  海底電纜為長(cháng)距離大容量電力傳輸，直流輸電導線(xiàn)根數少，電阻的發(fā)熱損耗也就相對小 (1000km<3%,比交流輸電減少損耗30-40%)，特別適合可再生能源(如風(fēng)電和太陽(yáng)能)、海洋中島嶼、海上平臺等電力傳輸，大大提高了電力傳輸中的節能效果，對減少二氧化碳的排放也具有實(shí)際的經(jīng)濟技術(shù)意義;XLPE直流海底電纜在鋪設過(guò)程中需要的線(xiàn)路走廊窄，能夠節約安裝成本，減少海纜工程施工量1/3，海纜路由占用海床空間少1/2;以海水做接地極回路時(shí)，節省陸地接地極投資;除了登陸地段以外，電纜大多在一定測試的海底，補收風(fēng)浪等自然環(huán)境的破壞和人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的干擾，所以電纜安全穩定、保密性能好，可連接各地(不同頻率、相鄰的國家或者區域)電網(wǎng);可實(shí)現隔離海域兩端電力系統故障，避免互聯(lián)電網(wǎng)大面積停電;雖然海纜輸送容量大、損耗小，但是海水散熱快，因此海纜絕緣熱老化損壞程度也就大大降低。

  二、亨通高壓XLPE直流海底電纜開(kāi)發(fā)的條件和技術(shù)創(chuàng )新

  1、產(chǎn)品結構設計：導體最高工作溫度70°C，短路時(shí)(5s)導體允許溫度160°C。

  電纜設計運行的絕緣內最大溫差20°C;絕緣場(chǎng)強限定值20kV/mm(有報道稱(chēng)國外按30kV/mm)，基于這些參數進(jìn)行絕緣厚度的計算及校核，設計安全可靠的絕緣厚度;

  2、大截面導體制造：設計一次性絞制和分層絞制兩套方案，通過(guò)試制最終選擇分層絞制工藝完成1000mm2、1600mm2和1800mm2大截面導體的生產(chǎn)，為XLPE直流海底電纜產(chǎn)品試制打通第一道難關(guān)。

  3、絕緣擠出工藝：由于直流海底電纜絕緣內副產(chǎn)物分布不均勻、內部缺陷(微孔、雜質(zhì)等)都能引起產(chǎn)品運行中空間電荷的集聚，造成電纜故障。亨通高壓穩定的擠出、控制交聯(lián)溫度，設計擠出模具、穩定的擠出壓力控制，確保絕緣內部的穩定性，優(yōu)化設計的去氣工藝，保證最大限度去除絕緣內副產(chǎn)物。

  4、軟接頭設計與制作：國內沒(méi)有可借鑒的經(jīng)驗，直流與交流運行機理的不同，XLPE交流海底電纜軟接頭的經(jīng)驗不能完全復制，亨通高壓建有軟接頭制作千級潔凈操作室，并配備專(zhuān)用工裝模具，配置了經(jīng)驗豐富的制作人員，采用模塑工藝，通過(guò)與國內權威科研機構的合作，成功設計出XLPE直流海底電纜軟接頭制作及檢測方案，保證接頭部分與電纜本體具有相接近的機械性能和電氣性能。并且成功完成±160kV、±200kV和±320kV三個(gè)電壓等級海底電纜軟接頭制作，通過(guò)相關(guān)試驗。

  三、亨通高壓在XLPE直流海底電纜研究上階段性成果及前景展望

  目前國內對XLPE直流海底電纜還處于研發(fā)、試制、試驗階段，亨通高壓在2012年成功試制出型號為DC-HYJQ41-F-160kV 1×1000(含軟接頭)XLPE光纖復合直流海底電纜，隨后于2013年開(kāi)發(fā)了±200kV和±320kV 直流海底電纜。在2013～2014年亨通高壓先后研制±160kV、±200kV和±320kV直流交聯(lián)聚乙烯絕緣海底電纜送國家電線(xiàn)電纜檢測中心檢測，并全部獲得型式試驗報告。

  隨著(zhù)新能源的不斷發(fā)展以及我國能源消耗的增長(cháng)，我國直流輸電技術(shù)將不斷提升，國家會(huì )投入大量人力和物力發(fā)展直流輸電技術(shù)。作為亨通高壓，也將會(huì )抓住機遇，直面挑戰，吸引更多有經(jīng)驗的技術(shù)型人才，提高自身的創(chuàng )新能力，爭取在技術(shù)上有更大的突破，搶占直流輸電的技術(shù)高峰;加強與客戶(hù)的交流，了解客戶(hù)及市場(chǎng)的需求及發(fā)展動(dòng)向;與同行業(yè)資深企業(yè)通力合作，克服生產(chǎn)過(guò)程中遇到的難題;加強與設計院的交流，結合自身原有的設備優(yōu)勢，試制出更多的新產(chǎn)品以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，最終提高能源傳輸效率。

  武漢市合眾電氣設備制造有限公司是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)高壓試驗檢測設備的企業(yè)，公司以良好的信用和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品贏(yíng)得國內外廣大市場(chǎng)是客戶(hù)的一致好評。如有需要，歡迎電話(huà)咨詢(xún)。

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