國(guó)內(nèi)首條國(guó)產(chǎn)“芯”220千伏海纜成功投運(yùn)
來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2026-04-09 14:34
國(guó)產(chǎn)“芯”突破，蛟龍穿海行
——國(guó)內(nèi)首條國(guó)產(chǎn)“芯”220千伏海纜成功投運(yùn)
金南汐 韋露
潿洲島，是我國(guó)最大最年輕的火山島，也是廣西最大的海島，被《中國(guó)國(guó)家地理》評(píng)為中國(guó)十大最美海島之一。3月20日，南方電網(wǎng)220千伏潿洲島跨海聯(lián)網(wǎng)工程（以下簡(jiǎn)稱“跨海聯(lián)網(wǎng)工程”）成功投入運(yùn)行，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首條基于自主可控絕緣料的220千伏三芯海纜成功實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。
該工程實(shí)現(xiàn)了潿洲島電網(wǎng)與南方電網(wǎng)主網(wǎng)架的“牽手”，結(jié)束了海島遠(yuǎn)距離“孤網(wǎng)運(yùn)行”的歷史，為廣西向海經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。其中，最重要的部分之一就是潛在海底的44.8公里的三芯海底電力電纜，它如一條“蛟龍”，在海底搭建“能源大動(dòng)脈”。這條海纜從出生便攜帶“科技基因”——該海底電纜一回采用了國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的交聯(lián)聚乙烯絕緣料，完全破解了我國(guó)高壓海底纜行業(yè)絕緣料完全依賴進(jìn)口的“卡脖子”技術(shù)困局。
打破壟斷的“絕緣料突圍戰(zhàn)”
要理解這條海纜技術(shù)突破的含金量，需先了解其關(guān)鍵原材料——交聯(lián)聚乙烯絕緣料的作用。若將海底電纜比作深海中的“能源傳輸通道”，交聯(lián)聚乙烯絕緣料便是通道的“貼身防護(hù)衣”，是海纜安全運(yùn)行的關(guān)鍵保障。
隨著“雙碳”戰(zhàn)略與海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)深入推進(jìn)，我國(guó)對(duì)高電壓等級(jí)海底電纜的需求持續(xù)增加，但交聯(lián)聚乙烯絕緣料卻長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，已成為行業(yè)突出的“技術(shù)短板”。近年來(lái)，國(guó)際形勢(shì)嚴(yán)峻復(fù)雜，交聯(lián)聚乙烯絕緣料供應(yīng)安全面臨風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)我國(guó)海上風(fēng)電、島嶼供電等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展帶來(lái)一定阻礙。
“技術(shù)壁壘越高，我們?cè)揭獱?zhēng)口氣！”南方電網(wǎng)科學(xué)研究院高壓所所長(zhǎng)趙林杰迎難而上，牽頭組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，扛起了自主可控絕緣料高壓海纜研發(fā)的重任。
海底電纜長(zhǎng)期服役于海洋環(huán)境，維護(hù)難度遠(yuǎn)高于陸地電纜，工廠接頭是海纜系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，容易發(fā)生局部故障，從而影響整條海纜的安全運(yùn)行。因此，在海纜設(shè)計(jì)上應(yīng)盡可能減少接頭數(shù)量，保證線路的連續(xù)性。
趙林杰介紹，一般的陸地電纜每根長(zhǎng)度只有幾百米，而此次需要生產(chǎn)的海纜卻達(dá)到了22.9千米。整段44.8公里（另預(yù)留1千米）的線路僅需兩根對(duì)接。這種國(guó)產(chǎn)220千伏海纜的絕緣層厚度有24毫米，絕緣料總量高達(dá)105噸，生產(chǎn)時(shí)需要連續(xù)10天以上不停機(jī)，還得保證這些材料的性能全程穩(wěn)定，這在國(guó)內(nèi)沒(méi)有任何先例。
為何電纜大長(zhǎng)度持續(xù)生產(chǎn)這么難？主要是因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器內(nèi)的絕緣熔體壓力、溫度及海纜偏心度需要保持長(zhǎng)時(shí)間精準(zhǔn)穩(wěn)定，哪怕是一丁點(diǎn)微小的誤差，在幾十公里的連續(xù)生產(chǎn)中都會(huì)被不斷放大，最終影響海纜的質(zhì)量。
“比如，電纜生產(chǎn)時(shí)，絕緣料熔體一旦在擠出機(jī)螺桿、機(jī)頭中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就可能提前發(fā)生預(yù)交聯(lián)形成焦燒和老膠，輕則導(dǎo)致海纜生產(chǎn)速度降低，重則導(dǎo)致無(wú)法連續(xù)生產(chǎn)，限制海纜生產(chǎn)長(zhǎng)度?！壁w林杰說(shuō)。
傳統(tǒng)的抗焦燒方法只能依靠經(jīng)驗(yàn)判斷，就像隔著霧看路，無(wú)法精準(zhǔn)把控材料性能。為了找到突破口，南方電網(wǎng)科學(xué)研究院項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室搭建了材料長(zhǎng)時(shí)間擠出性能驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，對(duì)比分析了上百組數(shù)據(jù)，終于攻克了自主可控絕緣料大長(zhǎng)度連續(xù)擠出抗焦燒工藝技術(shù)難題，建立起交聯(lián)聚乙烯絕緣料抗焦燒性能與交聯(lián)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性的評(píng)價(jià)方法，為后續(xù)工藝研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
不僅如此，為了精準(zhǔn)分析不同擠出時(shí)間下國(guó)產(chǎn)絕緣料的可靠性，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了國(guó)產(chǎn)絕緣料大長(zhǎng)度擠出驗(yàn)證過(guò)程，對(duì)海纜不同位置絕緣的理化性能、電氣性能、機(jī)械和老化性能進(jìn)行了系統(tǒng)分析。浙江萬(wàn)馬高分子材料有限公司總工程師陳文卿說(shuō)：“我們對(duì)該批絕緣料實(shí)施了貫穿全程的高質(zhì)量生產(chǎn)質(zhì)控，生產(chǎn)過(guò)程采用全自動(dòng)生產(chǎn)線與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)國(guó)產(chǎn)海纜絕緣料擠出溫度、壓力、潔凈度等參數(shù)進(jìn)行全程調(diào)控，確保批量化生產(chǎn)過(guò)程材料的穩(wěn)性定和一致性，數(shù)據(jù)全程可追溯?！?/p>
針對(duì)工廠接頭這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，團(tuán)隊(duì)也下足了功夫。海底電纜工廠接頭的主要作用是連接多段海纜，但工廠接頭處由于涉及到材料、工藝和結(jié)構(gòu)的過(guò)渡，其加工精度和密封性往往難以達(dá)到海纜本體的一致性，在惡劣的海底環(huán)境中更容易發(fā)生疲勞、磨損和老化。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)優(yōu)化，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成功突破了基于自主可控絕緣料的220千伏海纜工廠接頭制作工藝難題，掌握了海纜工廠接頭國(guó)產(chǎn)絕緣等徑恢復(fù)技術(shù)及脫氣工藝，確保接頭界面實(shí)現(xiàn)充分融合與高效交聯(lián)。
馳騁藍(lán)海的“能源新干線”
“以前用進(jìn)口絕緣料，不僅價(jià)格貴，交貨周期還特別長(zhǎng)?！苯K亨通高壓海纜有限公司首席技術(shù)官潘文林感慨道，“現(xiàn)在用國(guó)產(chǎn)絕緣料，交貨周期縮短到2個(gè)月，還能享受本土化技術(shù)服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)了‘我的海纜我做主’?！?/p>
這一突破的背后，是創(chuàng)新聯(lián)合體的協(xié)同發(fā)力。潘文林認(rèn)為：“南方電網(wǎng)科學(xué)研究院就像紐帶和橋梁，把產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)協(xié)調(diào)串聯(lián)起來(lái)，在行業(yè)內(nèi)有很強(qiáng)的帶動(dòng)作用，國(guó)產(chǎn)絕緣料攻關(guān)和應(yīng)用都推進(jìn)得很快。”
此外，長(zhǎng)期潛在海里的海纜需要全方位維護(hù)。在敷設(shè)海纜的同時(shí)，南方電網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司還搭建了數(shù)字平臺(tái)——基于跨海聯(lián)網(wǎng)工程的“輸變配一體化三維數(shù)字化智能運(yùn)維系統(tǒng)”與工程同步投運(yùn)。該系統(tǒng)集成部署海纜溫度監(jiān)測(cè)、海纜擾動(dòng)監(jiān)控、海纜埋深監(jiān)控、船舶AIS、近岸視頻、海事VTS等7個(gè)海纜綜合監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，配置21套陸纜視頻監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)海纜本體狀態(tài)及周邊環(huán)境的全天候、全覆蓋、三維可視化監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步支撐國(guó)產(chǎn)海纜技術(shù)的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行與迭代優(yōu)化。
從實(shí)驗(yàn)室的反復(fù)試驗(yàn)到海底的穩(wěn)定運(yùn)行，從技術(shù)封鎖的困境到國(guó)產(chǎn)替代的崛起，這群科研工作者用堅(jiān)守與創(chuàng)新，在深邃海底架起了能源傳輸?shù)摹白灾鳂蛄骸?。本次示范?yīng)用打通了自主可控絕緣材料到海纜制造的全鏈條，徹底扭轉(zhuǎn)了我國(guó)高壓海纜絕緣料完全依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面。
“這是國(guó)產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯絕緣料首次在大長(zhǎng)度220千伏交流海纜系統(tǒng)中應(yīng)用，對(duì)保障國(guó)家電力能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全具有重要意義?！敝袊?guó)工程院院士黃崇祺評(píng)價(jià)道。
未來(lái)十年，我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)容量將大幅增加，對(duì)應(yīng)所需的高壓海纜長(zhǎng)度將超過(guò)上萬(wàn)公里。“此次潿洲島大長(zhǎng)度海底電纜工程的成功投運(yùn)，在我國(guó)高壓海底電纜自主化進(jìn)程中具有里程碑意義。雖說(shuō)這條道路很漫長(zhǎng)，也不平坦，但我們堅(jiān)信基于國(guó)產(chǎn)技術(shù)的更高電壓等級(jí)、更大運(yùn)行長(zhǎng)度的海底電纜將為我們織就一張蔚藍(lán)的電力能源網(wǎng)絡(luò)。”南方電網(wǎng)科學(xué)研究院專(zhuān)家侯帥充滿信心。
責(zé)任編輯：王雪聰
