环保型非交联绝缘电力电缆的研究开发

发布时间：2023-11-27 浏览次数：1167

一、背景概述

近年来，全世界都高度关注全球变暖的问题，以欧洲为首的各国都在活跃地进行讨论。例如，欧洲委员会将气候变化对策作为优先考虑事项，提出了到2030年温室效应气体（GHG）排放的目标是比1990年减少55%。另外，2015年举办的COP21（第21届联合国气候变化大会）通过了巴黎协定，日本也提出了「到2050年实现脱碳社会」。

电力电缆的市场，以海上风力发电和光伏发电为首，可再生能源事业的扩大和高度经济成长期间建设的地下电缆老化更新的需求重叠且需求在不断增加。

目前，电力电缆的主流产品是将交联聚乙烯（XLPE）用于绝缘体的XLPE电缆。由于XLPE是交联的，耐热性良好，但加热也不显示流动性，所以具有材料回收利用难的缺点。

同时，在电缆加工时，需要与网眼结构相结合的交联反应和使伴随该反应的副生成气体脱气的干燥工序，制造长度越长，研制周期越长。鉴于这种状况，推进了对环境友好，有助于生产率提高的非交联绝缘电缆（照片1）的开发。

二、非交联绝缘电力电缆的特点

非交联绝缘电力电缆的特点如表1所示。

（一）良好的环保性能

由于绝缘体是非交联的，所以可以对绝缘体进行再熔融和再成形，该绝缘材料可回收利用（如图1所示）。同时，由于开发的非交联材料与XLPE相比绝缘耐力高，因此，在技术上可以减小绝缘厚度。根据这个特长，近几年标准化运动（IEC，JIS等）盛行，可抑制考虑环境和经济性的最佳导体尺寸设计（ECSO）中的电缆粗径化。

（二）高生产率

不需要制造时的交联和干燥工序，可以缩短研制周期。并且可以降低制造时的用电量，与XLPE相比，GHG排放可以减少10～30%。

（三）高耐热性和柔软性

本产品根据住友公司创新的技术，在绝缘体上使用非交联但具有高耐热性和柔软性的材料。可以期待：开发的非交联材料胜过利用高耐热性XLPE材料的高温运用。已确认，在电缆的短路试验（照片2、3）中，即使短路时的导体温度上升到传统的XLPE电缆标准的110%以上，非交联绝缘体也不变形。

另外，已确认：常温下的弹性模量与XLPE相同，而非交联绝缘电力电缆的作业性和传统的XLPE电缆一样的良好（如图2所示）。

三、展望

作为可再生能源事业支柱之一的海上风力发电，由于人为的输出调整有限，因此通过使用对在更高温下的运用抱有期待的非交联绝缘电力电缆，可以考虑针对输出变动的输电线路运用条件的灵活化。通过与顾客的对话，追求非交联绝缘电力电缆能够做出贡献的用途，包括更换传统产品，希望提高非交联绝缘电缆的认知度。（来源：中国线缆网）