電力電纜的應用發展史

建國以來，我國經濟建設取得了長足進步，工農業生產從手工作業向機械化轉變，人民生活水平提高，各種家用電器己經普及，使得整個國民生產對電力供給的需求擴大。特別是近20年改革開放以來，國民生產連續翻番，電力工業更是取得了突飛猛進的發展，一方面，由過去的小電網、小機組向現在的大機組、大電網轉變；另一方面，輸電線路也發生了很大改變，由過去的單回線、小容量線路向多回線、大容量線路轉變。雖然我國電力工業基礎薄，但經過幾十年的發展，在電網及輸變電技術的某些方面己經達到水平。到2000年，電力工業己實現裝機2.85-3億kW，東北、華北、華東、華中等電網裝機將超過4000萬kW，據估計到2010年，我國裝機容量將達到5.4億kW左右，到2015年達到6.7億kW左右，到2010年，我國四大骨干電網的裝機容量將達到5000萬kW以上。
    
由于架空配電線路與城市建設規劃不協調，與城市美化、綠化的矛盾，與通信、廣播線路及社會公共設施互相搶道、互相制約、交叉擁擠的結果，造成市容的損壞和安全事故的增多。架空線路占地走廊寬，與通訊、廣播線路產生擁擠，使得城市面貌零亂，還會造成事故的發生。城市配電線路地纜化是城市電網建設發展的方向，要盡可能改用地纜以取代架空線路。隨著城市建設的發展，為了滿足城市美化的需要，為了消除城市“蜘蛛網”，1981年起我國開始逐步深入地進行城市電網改造和建設，并對適合我國城網改造和建設所需輸變電設備提出“小型化、無油化、低損耗、低噪音、自動化、智能化、高可靠性”的要求，從此地下電力電纜得到了應用。

電纜的應用是和化學、物理學以及合成材料的發展分不開的，在國外，20世紀初己經開始使用電纜，我國在建國后開始，特別是在七十年代以后，電纜的使用量更是迅猛增長，現在使用的35kV以下電力電纜主要有橡皮絕緣電力電纜、聚氯乙烯絕緣電力電纜、油浸紙絕緣電力電纜、交聯聚乙烯電力電纜，35kV以上電力電纜主要有高壓充油電力電纜、交聯聚乙烯電力電纜等。
    
①橡皮絕緣電力電纜
橡皮絕緣電力電纜的絕緣材料是普通的合成橡膠或乙丙橡膠等，普通的合成橡膠有丁苯橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯等，這些材料的耐臭氧能力差，在電暈的作用下容易發生開裂，擊穿場強較低，一般只用于低壓配電系統。乙丙橡膠的耐臭氧能力較強、擊穿場強較高，可以用于35kV電力電纜。

②聚氯乙烯電力電纜
聚氯乙烯電力電纜加工簡單、成本低、耐腐蝕、化學穩定性好，但這種材料的
介質損耗大，耐熱性差，擊穿場強低，因此，其使用場合受到限制。

③油浸紙絕緣電力電纜
油浸紙絕緣電力電纜是由纖維紙和浸漬劑組成的復合絕緣電纜，分為帶絕緣電纜和分相鉛包電纜，這種電纜在生產和運輸過程中難免會產生氣隙，使其絕緣強度較低，因此只能用于低壓配電系統。

④高壓充油電力電纜
高壓充油電力電纜利用補充浸漬油的原理來消除絕緣層中的氣隙以提高電纜工作場強，按照其保護層的結構不同分為兩類：一類是自容式充油電纜，一類是鋼管充油電纜。自容式充油電纜在線芯中心有油道和補充浸漬設備相連，使得當電纜溫度上升或者下降時，浸漬劑熱脹冷縮，膨脹的油可以流入浸漬設備或者從浸漬設備補充浸漬油。鋼管式充油電纜設有中心油道，三根屏蔽電纜拉入密封的鋼管內，浸漬劑粘度較高。充油電纜雖然有較好的運行特點，但是運行維護工作量大，安裝不方便，目前正在逐漸被淘汰。

⑤交聯聚乙烯電力電纜
我國自1970年至今己先后研制成功了6、10、35、63、110kV交聯聚乙烯電力電纜，并能批量生產，加上從國外引進的產品，極大地促進了我國城市電網的建設和改造。交聯聚乙烯絕緣電力電纜由于無油、附屬設備較少，在一定防護條件下無火災危險、安裝敷設以及運行維護較簡單，成為城網改造和建設所需電力電纜的產品。110kV及220kV XLPE電纜也逐漸取代110kV及220kV充油電纜，使高壓電能通過高壓電纜地下輸電方式輸入至城市負荷中心，這為我國XLPE電纜技術的發展與規模生產也帶來了良好的機遇。通過在城市拓展的新區中預留和安排好變電站地址、線路走廊、地纜通道和大型建筑物的配電間及開關室，使新區實現高低壓配電地纜化。按水電部1982年8月提出的《城市電網新裝備技術條件》，地下電纜普遍采用交聯聚乙烯絕緣電力電纜。

交聯聚乙烯電力電纜由于其合理的工藝和結構，耐酸堿、耐腐蝕能力較強，安裝敷設簡單，運行維護工作少，不存在油的淌流問題，優良的電氣性能和安全可靠的運行特點，比充油電纜有較大的性，國內外己經把它作為主要的發展對象。例如日本己經開始開發750kV電纜，俄羅斯的220kV電纜己經穩定運行了上十年，我國也開始使用220kV交聯聚乙烯電力電纜。

⑥其他類型的電力電纜
隨著科學技術的發展和大容量遠距離輸電的要求，一些新型結構的電力電纜還在不斷出現，如管道充氣電纜，低溫有阻電纜和超導電纜。管道充氣電纜主要是為了滿足封閉式變電站的要求，也就是六氟化硫電纜，這種電纜的優點在于既有架空電線的傳輸能力，又有電纜的運行優點:其介電系數小，電纜電容量小，充電電流小，不需要電容電流補償裝置，有效輸電距離長：介質損耗小，限制了運行時溫度的上升，增加了傳輸容量。

低溫有阻電纜是采用冷卻技術把導體冷卻到很低溫度，使得導體電阻系數大大降低，從而提高電流密度，增加傳輸容量。

超導電纜是由超導技術的發展而出現的，電纜工作時處于超導狀態，導體電阻等于零，其傳輸容量比低溫有阻電纜更大。

雖然電纜的形式多種多樣，但目前廣泛應用以及使用范圍將不斷擴大的電纜仍然以XLPE電力電纜為主。