國內(nèi)首條國產(chǎn)“芯”220千伏海纜成功投運(yùn)
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2026-04-09 14:34
國產(chǎn)“芯”突破，蛟龍穿海行
——國內(nèi)首條國產(chǎn)“芯”220千伏海纜成功投運(yùn)
金南汐 韋露
潿洲島，是我國最大最年輕的火山島，也是廣西最大的海島，被《中國國家地理》評為中國十大最美海島之一。3月20日，南方電網(wǎng)220千伏潿洲島跨海聯(lián)網(wǎng)工程（以下簡稱“跨海聯(lián)網(wǎng)工程”）成功投入運(yùn)行，標(biāo)志著國內(nèi)首條基于自主可控絕緣料的220千伏三芯海纜成功實現(xiàn)示范應(yīng)用。
該工程實現(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內(nèi)自主研發(fā)的交聯(lián)聚乙烯絕緣料，完全破解了我國高壓海底纜行業(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)國建設(shè)深入推進(jìn)，我國對高電壓等級海底電纜的需求持續(xù)增加，但交聯(lián)聚乙烯絕緣料卻長期依賴進(jìn)口，已成為行業(yè)突出的“技術(shù)短板”。近年來，國際形勢嚴(yán)峻復(fù)雜，交聯(lián)聚乙烯絕緣料供應(yīng)安全面臨風(fēng)險，對我國海上風(fēng)電、島嶼供電等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展帶來一定阻礙。
“技術(shù)壁壘越高，我們越要爭口氣！”南方電網(wǎng)科學(xué)研究院高壓所所長趙林杰迎難而上，牽頭組建攻關(guān)團(tuán)隊，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）的線路僅需兩根對接。這種國產(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，這在國內(nèi)沒有任何先例。
為何電纜大長度持續(xù)生產(chǎn)這么難？主要是因為生產(chǎn)過程中，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時間精準(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)中都會被不斷放大，最終影響海纜的質(zhì)量。
“比如，電纜生產(chǎn)時，絕緣料熔體一旦在擠出機(jī)螺桿、機(jī)頭中停留時間過長，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)致無法連續(xù)生產(chǎn)，限制海纜生產(chǎn)長度?！壁w林杰說。
傳統(tǒng)的抗焦燒方法只能依靠經(jīng)驗判斷，就像隔著霧看路，無法精準(zhǔn)把控材料性能。為了找到突破口，南方電網(wǎng)科學(xué)研究院項目團(tuán)隊在實驗室搭建了材料長時間擠出性能驗證測試平臺，對比分析了上百組數(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)動力學(xué)特性的評價方法，為后續(xù)工藝研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
不僅如此，為了精準(zhǔn)分析不同擠出時間下國產(chǎn)絕緣料的可靠性，項目團(tuán)隊在實驗室開展了國產(chǎn)絕緣料大長度擠出驗證過程，對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。浙江萬馬高分子材料有限公司總工程師陳文卿說：“我們對該批絕緣料實施了貫穿全程的高質(zhì)量生產(chǎn)質(zhì)控，生產(chǎn)過程采用全自動生產(chǎn)線與在線監(jiān)測系統(tǒng)，對國產(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)過程材料的穩(wěn)性定和一致性，數(shù)據(jù)全程可追溯?！?/p>
針對工廠接頭這個薄弱環(huán)節(jié)，團(tuán)隊也下足了功夫。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)過反復(fù)試驗優(yōu)化，項目團(tuán)隊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產(chǎn)絕緣等徑恢復(fù)技術(shù)及脫氣工藝，確保接頭界面實現(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，不僅價格貴，交貨周期還特別長?！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)在用國產(chǎn)絕緣料，交貨周期縮短到2個月，還能享受本土化技術(shù)服務(wù)，真正實現(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，在行業(yè)內(nèi)有很強(qiáng)的帶動作用，國產(chǎn)絕緣料攻關(guān)和應(yīng)用都推進(jìn)得很快。”
此外，長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，南方電網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司還搭建了數(shù)字平臺——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、海纜擾動監(jiān)控、海纜埋深監(jiān)控、船舶AIS、近岸視頻、海事VTS等7個海纜綜合監(jiān)測子系統(tǒng)，配置21套陸纜視頻監(jiān)控終端，實現(xiàn)對海纜本體狀態(tài)及周邊環(huán)境的全天候、全覆蓋、三維可視化監(jiān)測，進(jìn)一步支撐國產(chǎn)海纜技術(shù)的長期可靠運(yùn)行與迭代優(yōu)化。
從實驗室的反復(fù)試驗到海底的穩(wěn)定運(yùn)行，從技術(shù)封鎖的困境到國產(chǎn)替代的崛起，這群科研工作者用堅守與創(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)了我國高壓海纜絕緣料完全依賴進(jìn)口的被動局面。
“這是國產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯絕緣料首次在大長度220千伏交流海纜系統(tǒng)中應(yīng)用，對保障國家電力能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全具有重要意義。”中國工程院院士黃崇祺評價道。
未來十年，我國海上風(fēng)電裝機(jī)容量將大幅增加，對應(yīng)所需的高壓海纜長度將超過上萬公里?！按舜螡迧u大長度海底電纜工程的成功投運(yùn)，在我國高壓海底電纜自主化進(jìn)程中具有里程碑意義。雖說這條道路很漫長，也不平坦，但我們堅信基于國產(chǎn)技術(shù)的更高電壓等級、更大運(yùn)行長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)研究院專家侯帥充滿信心。
責(zé)任編輯：王雪聰
