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0　引言
　　城市地價的上漲，是導致地下電纜使用量激增的主要原因。政府或開發商將架空線路轉換成地下電纜線路，雖然花費了大量投資，但地皮增值的資金，遠遠大于投資，這種轉換有利可圖，市場經濟的條件下，地下電纜的采用是不可阻擋的。

　　到2020年，我國計劃發電裝機容量達12×108 kW，但實際可能要達到15×108 kW。即使達到15×108 kW裝機容量，人均也才1 kW而已，與美國的人均接近3 kW相比，還有很大的差距，還需要發展。這么大的裝機容量，需要配套的輸變電設備就更多，連接這些輸變電設備的電纜需要量也非常之大。估算下來，每增加1 kW的發電容量，全社會就需要配套100 m線纜。

　　新增的電力輸送到用戶，配套輸變電變壓器容量將最少是裝機容量的四倍。將這些設備連接起來，就需要使用電線電纜。長距離的輸電，使用架空線路，因此，需要大量的鋼芯鋁絞線。在發電廠，變電站，甚至城市內，工廠里就得使用地下電纜來輸配電。

　　因此，電纜及附件產業在未來十五年里，一直處于發展之中。

　　根據IEC 標準，結合我國的情況，電纜電壓等級的劃分比架空線低一個等級。具體為1 kV及以下，即380 V/220 V，為低壓;3 kV至35 kV為中壓;66 kV至110 kV為高壓;220 kV至500 kV為超高壓;750 kV至1000 kV為特高壓。

　　1　中壓電纜及附件
　　城市配電網中中壓主要使用的是交聯聚乙烯絕緣電力電纜。全國電網2007年10 kV XLPE電纜使用量達到40000 km，推算全國各行業使用量達到120000 km。

　　這么多電纜都需要附件，即電纜終端，接頭與之配套安裝后，與其它電器設備相連。中壓電纜附件的使用量達到50萬套。35 kV及以下的電纜附件類型有繞包，熱縮，預制，冷縮以及插拔式終端。

　  冷縮和預制附件絕緣材料以進口高溫硫化液體硅橡膠為主，插拔式終端硅橡膠與乙丙橡皮兩種材料均有使用。

　　中壓抗水樹交聯電纜技術是指通過提高交聯電纜抗水樹性能而使得比傳統的普通交聯電纜的可靠性、安全裕度和使用壽命得到大幅提升的新產品新技術。中壓抗水樹交聯電纜將作為一項新技術在電網應用推廣。

　　國內城網10 kV~35 kV系統中，地下使用的普通XLPE絕緣電纜，普遍在運行8至12年生長出大量水樹，致使大量交聯電纜發生因水樹擊穿造成事故，壽命短，影響電網的安全運行。國網電力科學研究院電纜所在此領域的大量試驗研究表明，通過采用新型抗水樹技術生產的交聯電纜，具有良好的抗水樹老化性能，可靠性高，安全裕度大，具有不低于30年的正常使用壽命。

　　歐洲和北美電力系統的中壓交聯電纜，抗水樹交聯電纜技術擁有高達95%的市場占有率和成熟的運行經驗，安全可靠性和使用壽命十分理想。國內電網廣大用戶對潮濕環境中電纜水樹生長的影響與電纜水樹擊穿機理的認知度不夠，因此中壓交聯電纜運行壽命短和水樹擊穿事故率高。推薦城網地下電纜采用抗水樹交聯電纜。抗水樹交聯電纜技術在國內電力系統應用逐年增加，上海為采用抗水樹電纜作了一系列研究，并已經在35 kV中采用，天津已開始招標采用。

　　結合我國中壓交聯電纜生產廠家多，中壓電纜年投運量大的特點，如果能夠使抗水樹交聯電纜在國內電網中廣泛采用，則可以大大提高中壓電纜線路的運行壽命(從8至12年提升至30年)，減少電網的停電次數，提高電網安全質量，并且顯著降低中壓電纜的更新頻率，具有巨大的社會效益和經濟效益。

　　采用新型抗水樹交聯電纜技術會導致交聯電纜的成本價格上漲約5%，價格的微小變化不會在經濟層面上影響該技術的推廣。

　　國網電科院電纜所已在研究試驗的基礎上，進行相關的技術規范或試驗標準的起草工作，已經報批了DL/T 1070—2007《中壓交聯電纜抗水樹性能鑒定試驗方法和要求》標準，推廣該項技術的技術條件已經成熟，具備推廣條件。

　　推廣目標與原則：
　　(1) 通過推廣相關的技術規范、試驗標準和其他有效的方式，加大對廣大電力生產一線部門進行抗水樹交聯電纜技術的宣傳和推廣工作，使廣大電纜運行管理部門對該項推廣技術的重要意義充分理解。

　　(2) 通過相關標準的推廣，推動生產廠家大量采用先進的抗水樹交聯電纜技術，提高進入電網運行的中壓交聯電纜的抗水樹性能和使用壽命。

　　2 高壓超高壓電纜及附件
　　高壓超高壓交聯電纜在城市電網中的使用量劇增，不僅是電力部門，包括政府，房地產商，民眾均有強烈的要求，城市電網地下化。

    2007年內，僅國家電網公司集中規模招標采購220 kV交聯電纜約936km。

　  國家電網公司招標采購的全部是國產220 kV電纜。

　　向國家電網供貨有資質的并具備供貨實力的電纜制造商為5家。這些供貨商在國內都是行業的領軍企業，其220 kV電纜均為立式交聯線生產，均在國網電科院電纜所通過了為期一年的預鑒定試驗。這些企業不僅質量好，而且產能也很大，沈古，漢河均有兩座立塔，特變電工山東魯能、普睿司曼和華新也要建第二座立塔。

　　國內已建在建的立塔超過30座，進口立式交聯生產線達40條，但真正要具備過硬的質量，具備供貨資質，還有很長的路要走。

　　在500 kV電纜方面，電網已開始有工程使用。上海已招標采購三回中的二回共102 km單芯長 500 kV 2500 mm2交聯電纜用于世博地下變電站的電源進線。

　　海南聯網工程也已采購一回93 km單芯長 500 kV 800 mm2海底充油電纜。

　　北京正在設計500 kV交聯電纜線路。

　　500 kV電纜在國內還是空白，電網工程所需電纜全部進口，工程投資巨大。

　　國網電科院電纜所全力推動500 kV電纜系統的國產化。現在沈古500 kV交聯電纜系統正在進行一年的預鑒定試驗，如果通過，2008年將有國產500 kV電纜問世，將具備向電網供貨的資質。

　　國產高壓超高壓電纜附件一直落后電纜本體。但在110 kV這個電壓等級，國產附件制造商已有10多家。在我國歷史最悠久的長沙電纜附件公司，2007年已供貨5000余套，這些附件可以配套安裝約1600 km 110 kV交聯電纜。110 kV附件，國產和進口并存，國產附件逐步走向獨占市場。

　　220 kV電纜附件的制造商非常少，在國網電科院通過一年的預鑒定試驗的有沈古、長沙，江蘇安靠和上纜藤倉。一旦國產220 kV附件制造商超過五家通過預鑒定試驗，并且運行業績良好，國網電科院將推薦220 kV附件國產化。

　　500 kV電纜附件中的戶外終端和接頭，在國內僅有江蘇安靠電纜附件公司通過了國網電科院的型式試驗，正在籌劃進行一年的預鑒定試驗。

　　預鑒定試驗是在批量提供一種型號的超高壓電纜及其附件之前，為了驗證完整的電纜系統具有滿意的長期可靠性能而進行的試驗。

　　超高壓擠包絕緣電纜及其附件是電網中極重要的組成部分，因此其長期可靠性是首先要考慮的重大課題;與110 kV電纜及其附件相比，它們的工作場強很高，故安全裕度較小;它們的絕緣厚度較厚，熱機械效應較嚴重;隨著電壓的增高，電纜本體與附件的設計以及安裝配合，變得更為困難。

　　為了考核超高壓電纜系統的長期可靠性，CIGRE提出增加預鑒定試驗，即長期加速老化試驗，并被IEC采用起草了IEC 62067標準于2001年首次發布，2006年IEC對該標準進行了修訂。

　　根據IEC 62067:2006標準和中國國家標準化指導性技術文件GB/Z 18890.1～18890.3—2002 《額定電壓220kV(Um=252kV)交聯聚乙烯絕緣電力電纜及其附件》，預鑒定試驗的試樣應布置成能代表安裝設計條件，如直埋和空氣中敷設，剛性固定，撓性固定及兩者之間轉換的布置。試驗布置完成后，按順序進行：熱循環電壓試驗;電纜樣品或電纜系統的雷電沖擊電壓試驗;最后對電纜系統進行檢查。

　　熱循環應采用導體電流加熱被試回路，直到電纜導體溫度達到90 ℃～95 ℃。試驗期間由于環境溫度的變化需要調節導體電流，所選的加熱的方式應使遠離附件處的電纜導體溫度達到上述規定。
　　加熱時間應至少8 h。每個加熱期內導體溫度應維持在規定的溫度范圍內至少2 h，接著是至少16 h的自然冷卻。

　　在整個8760 h的試驗時間內應對被試回路施加1.7 U0電壓和熱循環，加熱和冷卻循環應進行至少180 次。

　　試驗期間電纜系統不能發生擊穿。

　　一年的熱循環電壓試驗結束后，還要對從電纜系統上取下有效長度至少30 m的電纜試樣，在導體溫度達到90 ℃～95 ℃下進行雷電沖擊電壓試驗，也可以直接在電纜系統上進行。電纜試樣或者電纜系統應耐受1050 kV正負極性各10 次雷電沖擊電壓而不發生擊穿。

　　最后，還要采用肉眼檢查電纜系統，應無可能影響電纜系統正常運行的劣化跡象。

　　原國家電力公司投巨資在國網電力科學研究院建設了超高壓電力電纜實驗室。該實驗室主要任務之一就是統一對進入電網的超高壓電纜系統進行預鑒定試驗。

　　超高壓電纜系統的預鑒定試驗是具有研究性試驗的性質，所有的電氣設備中只有電纜才做一年的試驗。由于電纜絕緣的在線監測非常困難，行業里國際上采取產前優生的措施，增加試驗項目，提高技術要求，讓電纜在工廠里出生就是優生兒，進入電網埋入地下后就忘掉它，三十年運行沒有問題。國網電科院電纜實驗室強大的設備和技術，保證了進入國網的220 kV電纜優生兒的狀態，電纜的故障率在電網中是最低的，這與國網電科院的電纜技術監督和檢測確認工作分不開。

　　3　超高壓電纜附件的發展
　　世界上超高壓電纜附件產品可以分為日式和歐式兩大派系。這兩大產品技術成熟，運行經驗豐富。日式產品結構比較統一，這是日本的電力公司提出的產品結構，要求電纜附件制造企業按統一結構設計產品。日式超高壓電纜附件產品結構與歐式超高壓電纜附件產品相比，結構較復雜，采用環氧樹脂件與橡膠應力錐組合絕緣，有的稱為二件式，其生產和制造難度較大，但其可靠性也較高，尤其是接頭在國網電科院進行試驗后，結果表明其耐壓裕度較高，因此，在研制500kV超高壓電纜附件方面，日本企業保持了其產品結構特點。歐式產品結構比較簡單，只采用橡膠應力錐絕緣，有的稱為一件式，制造和安裝也較簡單。我國企業大多制造歐式產品，少數企業比如長沙電纜附件有限公司同時也生產日式產品。

　　目前，超高壓電纜附件以安全環保型為主要研發趨勢。超高壓電纜附件應用在城市等人口密集區域，如果電纜終端發生爆炸，硅橡膠復合套管相比之瓷套，將不會發生二次危害，傷及人體。由于地球自然環境惡化和人類環保意識的提高，因此，淘汰應用絕緣油和六氟化硫氣體的電纜附件產品成為大勢所趨。超高壓電纜附件使用絕緣油或六氟化硫氣體，如果發生滲漏就會造成土壤或空氣污染，另外絕緣油廢棄后，也不易處理。國外企業已在研發無油無氣的電纜附件，歐洲一些企業甚至考慮要實現500 kV電纜附件無油化。我國企業在制造安全環保型產品方面落后于國外企業，但也在努力，比如長沙電纜附件有限公司生產的插入式電纜附件就實現了無油化。另外，我國已經研制成功GIS干式終端產品。

　　如果超高壓電纜附件能夠實現國產化，也就是有5家以上企業在國網電科院通過一年預鑒定試驗(因為只有3家以上企業才能實現招投標)，那么超高壓電纜附件售價將下降50%，這將節約電力工程巨額投資資金，同時，如果出現故障，國內將有技術實力進行快速維修，縮短停電時間，保障電網安全。基于此，國網電科院一直致力于推動我國超高壓電纜及其附件國產化。近期的目標是220 kV電纜附件的國產化。電纜及附件國產化將使制造商昂貴投資的立塔發揮效益，同時也將提高超高壓電纜制造技術水平。制造和電網均受益，這就保衛了國家利益。

　　4　結束語
　　中壓、高壓和超高壓電纜在電網中應用越來越多，而且將會持續相當長時間。

　　在中壓電纜中，重點推廣應用抗水樹電纜，將其作為一項新技術在電網中使用。直埋地下的中壓電纜將采用抗水樹電纜，抗水樹電纜性能要符合DL/T 1070—2007《中壓交聯電纜抗水樹性能鑒定試驗方法和要求》標準。

　　220 kV電纜附件的國產化，500 kV電纜及附件的國產化，是國家利益的需要。