传输速率最高的电缆「高压直流电缆」

今天带来传输速率最高的电缆「高压直流电缆」，关于传输速率最高的电缆「高压直流电缆」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

采用架空输电线路输电，我国已经实现了世界最高的输电电压等级±1100kV，但是采用直流电缆输电，我国目前才仅仅突破±525kV，距离国际最高的±640kV还有很大的差距。到底是什么原因造成的？是技术的差距？还是材料的问题？

直流输电技术具有长距离、大容量、低损耗的优势。

直流输电可以通过架空输电线路来实现，目前我国已经掌握世界上最先进的直流输电技术，世界首个±1100千伏特高压直流输电工程由我国自主设计建设的昌吉—古泉±1100千伏特高压工程。

直流输电除了采用架空输电线路来实现，还可以通过高压直流电缆来实现，目前采用直流电缆输电的形式已经广泛应用于岛屿供电、独立电网互联和海上风电场进网。

直流电缆输电具有诸多优势。在直流电压作用下，电缆无电容电流，可实现远距离送电。

直流电缆输送容量大，直流场下绝缘材料不易电老化，寿命长。且绝缘介质的直流击穿场强为交流击穿场强的2~3 倍以上。

高压直流电缆是直流输电的关键电力设备之一。目前直流电缆运行的工作温度仅为70 ℃，远远低于交流电缆的90 ℃运行温度。

因此使得直流电缆的载流量相比交流电缆要受到限制，而裸露在空气中的特高压直流架空输电线路则不需要过多地考虑工作温度的影响。

所以，电缆运行工作温度限制是制约直流电缆电压等级提升的因素之一。

我国直流电缆制造在国际上处于什么水平？

近年来，伴随直流电缆绝缘材料和屏蔽材料取得技术突破，世界各国直流电缆的电压等级都在提升。

日本已经研制出了±500kV直流电缆，通过了长期验证试验。德国与北欧化工合作开发了±525kV、±640kV直流电缆，通过了型式试验和预鉴定试验。意大利已经开发出基于非交联绝缘技术的±600 kV 直流电缆。

我国高压直流电缆的发展起步晚，但发展迅猛。2017年7 月底，我国中天科技成功研制了中国第一根±525kV直流电缆，同时也标志着我国高压直流电缆的制造技术进入世界先进行列。

电缆绝缘材料和屏蔽材料是制约我国高压电缆行业发展的最大因素。

与架空线路不同，电缆是要直接敷设在地下或者水底，因此，电缆需要装设厚厚的保护层，简单理解，就是绝缘层和屏蔽层。

同时，对于直流电缆，电缆运行时需要耐受直流电压和冲击电压，电缆绝缘厚度需要根据直流电压和冲击电压分别设计，一般取二者之中的最大值。

不同国家设计的直流电缆绝缘厚度有较大差异，日本的电缆公司研制±500kV 直流电缆绝缘厚度为23mm，德国公司研制的±525kV 直流电缆绝缘厚度约为27mm，中国科研机构和电缆公司设计的±525kV 直流电缆绝缘厚度在27～30mm之间。

目前，大部分高压直流电缆绝缘由交联聚乙烯构成。

交联聚乙烯(XLPE)具有电导率低、载流子迁移率小、机械性能和耐温性能好等诸多优点，广泛应用于电力电缆绝缘领域，XLPE已经成为高压直流电缆的核心技术之一，我国高压XLPE 直流电缆料主要依赖进口。

也就是说，在我国高压直流电缆制造技术快速发展的同时，电缆主绝缘材料和屏蔽层材料长期被国外企业垄断。

电缆料与屏蔽料的研发面临的技术壁垒很多，我国尚不能大规模批量生产质量稳定可靠的满足高电压等级直流电缆要求的电缆主绝缘材料与屏蔽料。

由于技术保密，国外电缆料企业只公布极其有限的产品信息，常为密度、熔融指数、力学性能（断裂伸长率、拉伸强度）的下限、介电性能参数（直流电阻率、击穿、损耗因子、介电常数等）的下限，通过这些参数无法达到区分绝缘性能和指导材料开发的目的。

同时，我国自主研发高压直流电缆料面临诸多技术层面的挑战。

缺少了电缆绝缘材料和屏蔽材料研发制造核心技术，直流电缆的电压等级提升将会受到严重制约。

其实直到今年四月，我国首条应用国产绝缘材料高压电缆才在辽宁省投运。

据了解，全国首条应用国产高压交联聚乙烯绝缘及屏蔽材料的220千伏高压电缆为阜新220千伏新煤线，这也是应用国产绝缘材料的高压电缆首次在国内挂网运行。此前国内110千伏及以上电缆的绝缘材料基本全部依赖进口。

随着直流输电技术的广泛应用，高压电缆将成为未来能源电力工业发展中重要的电力设备。高压电缆绝缘料和屏蔽料的国产化意义非凡，因为只有核心技术掌握在自己手里，才有真正的话语权！

相信，经过长时间的不懈努力下，定能够突破高压电缆绝缘材料研发的核心技术，攻克关键技术难题，研制出国产高压电缆绝缘材料，实现高压电缆料的国产化，生产出更高电压等级的高压电缆，助力我国能源互联网建设。

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