电力电缆的应用发展史

建国以来，我国经济建设取得了长足进步，工农业生产从手工作业向机械化转变，人民生活水平提高，各种家用电器己经普及，使得整个国民生产对电力供给的需求扩大。特别是近20年改革开放以来，国民生产连续翻番，电力工业更是取得了突飞猛进的发展，一方面，由过去的小电网、小机组向现在的大机组、大电网转变；另一方面，输电线路也发生了很大改变，由过去的单回线、小容量线路向多回线、大容量线路转变。虽然我国电力工业基础薄，但经过几十年的发展，在电网及输变电技术的某些方面己经达到国际先进水平。到2000年，电力工业己实现装机2.85-3亿kW，东北、华北、华东、华中等电网装机将超过4000万kW，据估计到2010年，我国装机容量将达到5.4亿kW左右，到2015年达到6.7亿kW左右，到2010年，我国四大骨干电网的装机容量将达到5000万kW以上。
    
由于架空配电线路与城市建设规划不协调，与城市美化、绿化的矛盾，与通信、广播线路及社会公共设施互相抢道、互相制约、交叉拥挤的结果，造成市容的损坏和安全事故的增多。架空线路占地走廊宽，与通讯、广播线路产生拥挤，使得城市面貌零乱，还会造成事故的发生。城市配电线路地缆化是城市电网建设发展的方向，要尽可能改用地缆以取代架空线路。随着城市建设的发展，为了满足城市美化的需要，为了彻底消除城市“蜘蛛网”，1981年起我国开始逐步深入地进行城市电网改造和建设，并对适合我国城网改造和建设所需输变电设备提出“小型化、无油化、低损耗、低噪音、自动化、智能化、高可靠性”的要求，从此地下电力电缆得到了空前应用。

电缆的应用是和化学、物理学以及合成材料的发展分不开的，在国外，20世纪初己经开始使用电缆，我国在建国后开始，特别是在七十年代以后，电缆的使用量更是迅猛增长，现在使用的35kV以下电力电缆主要有橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆、油浸纸绝缘电力电缆、交联聚乙烯电力电缆，35kV以上电力电缆主要有高压充油电力电缆、交联聚乙烯电力电缆等。
    
①橡皮绝缘电力电缆
橡皮绝缘电力电缆的绝缘材料是普通的合成橡胶或乙丙橡胶等，普通的合成橡胶有丁苯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯等，这些材料的耐臭氧能力差，在电晕的作用下容易发生开裂，击穿场强较低，一般只用于低压配电系统。乙丙橡胶的耐臭氧能力较强、击穿场强较高，可以用于35kV电力电缆。

②聚氯乙烯电力电缆
聚氯乙烯电力电缆加工简单、成本低、耐腐蚀、化学稳定性好，但这种材料的
介质损耗大，耐热性差，击穿场强低，因此，其使用场合受到限制。

③油浸纸绝缘电力电缆
油浸纸绝缘电力电缆是由纤维纸和浸渍剂组成的复合绝缘电缆，分为带绝缘电缆和分相铅包电缆，这种电缆在生产和运输过程中难免会产生气隙，使其绝缘强度较低，因此只能用于低压配电系统。

④高压充油电力电缆
高压充油电力电缆利用补充浸渍油的原理来消除绝缘层中的气隙以提高电缆工作场强，按照其保护层的结构不同分为两类：一类是自容式充油电缆，一类是钢管充油电缆。自容式充油电缆在线芯中心有油道和补充浸渍设备相连，使得当电缆温度上升或者下降时，浸渍剂热胀冷缩，膨胀的油可以流入浸渍设备或者从浸渍设备补充浸渍油。钢管式充油电缆设有中心油道，三根屏蔽电缆拉入密封的钢管内，浸渍剂粘度较高。充油电缆虽然有较好的运行特点，但是运行维护工作量大，安装不方便，目前正在逐渐被淘汰。

⑤交联聚乙烯电力电缆
我国自1970年至今己先后研制成功了6、10、35、63、110kV交联聚乙烯电力电缆，并能批量生产，加上从国外引进的产品，极大地促进了我国城市电网的建设和改造。交联聚乙烯绝缘电力电缆由于无油、附属设备较少，在一定防护条件下无火灾危险、安装敷设以及运行维护较简单，成为城网改造和建设所需电力电缆的首选产品。110kV及220kV XLPE电缆也逐渐取代110kV及220kV充油电缆，使高压电能通过高压电缆地下输电方式输入至城市负荷中心，这为我国XLPE电缆技术的发展与规模生产也带来了良好的机遇。通过在城市拓展的新区中预留和安排好变电站地址、线路走廊、地缆通道和大型建筑物的配电间及开关室，使新区实现高低压配电地缆化。按水电部1982年8月提出的《城市电网新装备技术条件》，地下电缆普遍采用交联聚乙烯绝缘电力电缆。

交联聚乙烯电力电缆由于其合理的工艺和结构，耐酸碱、耐腐蚀能力较强，安装敷设简单，运行维护工作少，不存在油的淌流问题，优良的电气性能和安全可靠的运行特点，比充油电缆有较大的优越性，国内外己经把它作为主要的发展对象。例如日本己经开始开发750kV电缆，俄罗斯的220kV电缆己经稳定运行了上十年，我国也开始使用220kV交联聚乙烯电力电缆。

⑥其他类型的电力电缆
随着科学技术的发展和大容量远距离输电的要求，一些新型结构的电力电缆还在不断出现，如管道充气电缆，低温有阻电缆和超导电缆。管道充气电缆主要是为了满足封闭式变电站的要求，也就是六氟化硫电缆，这种电缆的优点在于既有架空电线的传输能力，又有电缆的运行优点:其介电系数小，电缆电容量小，充电电流小，不需要电容电流补偿装置，有效输电距离长：介质损耗小，限制了运行时温度的上升，增加了传输容量。

低温有阻电缆是采用冷却技术把导体冷却到很低温度，使得导体电阻系数大大降低，从而提高电流密度，增加传输容量。

超导电缆是由超导技术的发展而出现的，电缆工作时处于超导状态，导体电阻等于零，其传输容量比低温有阻电缆更大。

虽然电缆的形式多种多样，但目前广泛应用以及使用范围将不断扩大的电缆仍然以XLPE电力电缆为主。