一、電力電纜的品種發展和產銷動態
⑴ 不滴流油紙絕緣和充油電纜
近十年來中低壓油紙電纜已基本淘汰，但用于水底敷設的海纜，仍較多地采用鉛包不滴流油紙電纜。油紙鉛包電纜重量較重，電纜可沉沒于海底、飄浮的電纜會在巖石上磨損并受到錨害。采用鉛包油紙電纜比鉛包交聯電纜價格便宜，該產品受到一些用戶的歡迎，國內上海和紅旗電纜廠更具有一定優勢來提供上述產品。對于110～220kV油紙絕緣充油電纜，我國已有著悠久的制造歷史和豐富的使用經驗，且產品的介電性能穩定，價格公道，深受用戶歡迎。同時改型的纖維紙，介質損耗較小，在高壓和超高壓電纜中，如用戶沒有提出特別防火要求時，充油電纜的應用，還將有一段較長的時期；
⑵ 聚氯乙烯絕緣電纜
聚氯乙烯絕緣電纜簡稱PVC塑力纜，由于產品結構柔軟，易于彎曲，生產工藝簡單且價格便宜，在90年代后在我國進入了最為輝煌的年代，約有幾百家電纜廠生產PVC塑力纜，年產量最高可超過12萬km/年（三芯），年產值100億元。特別是國際GB 12706-91產品標準公布后，產品質量穩步上升，導體采用緊壓扇形結構，電纜結構圓整密實，護套表面光亮，印字清晰，部分產品遠銷東南亞各國。由于PVC塑力纜溫升載流量低，夏天過載時易發生熱擊穿，絕緣燃燒時，鹵素材料釋放出氯化氫有毒氣體使消防人員中毒，其著色料（紅色）會導致絕緣電阻下降和電容系數上升使開關頻繁跳閘等等弊端。我國約有1/4～1/5的產品為硅烷交聯所代替，但PVC塑力纜在我國還將占據著較多的市場份額。
⑶ 硅烷交聯電纜
早在80年代中期，上海電纜研究所和湘潭電纜廠就聯合開發了硅烷交聯絕緣電纜，硅烷交聯是低溫交聯，生產企業不需要增加多少技術措施，可在現有設備上生產，絕緣中不含鹵素，完全克服了PVC塑力纜存在的缺點。硅烷交聯又名溫水交聯[1]，由于是吸水后進行交聯反應，絕緣中含水量僅100～200ppM，和干法交聯絕緣中含水量一樣，絕緣品質也和中低壓干法交聯電纜完全相同。近年來該產品發展非常迅速，我國已有一百多家企業開發了這項新產品，1998年產量達2.5萬多公里（三芯）。在西方發達國家中，約有一半PVC塑力纜被硅烷交聯絕緣電纜所代替，我國也正向這方面努力，以滿足城網改造的需要。硅烷交聯生產工藝可分為下列幾種方式[2]:
① 二步法工藝；又稱Sioplase E，美國Dowcorning公司開發，由塑料廠提供聚乙烯接枝料（A料）和含催化劑或著色劑的B料，由電纜廠按一定比例相混和，可在普通的擠出機上生產，并在溫水槽中進行交聯反應。為防止溫水污染產品，現已改用在蒸汽房中進行交聯反應。如在水槽中采用不銹鋼線盤，既可防止污染，又可以提高反應速度，生產工藝簡便，產品質量穩定。但絕緣料價格較貴，且存放期最好不要超過半年。
② 共聚法工藝；近幾年來一些大型的塑料公司如日本的三菱油化、美國的UCC以及北歐化工等公司提供的A料是在大型高溫高壓反應釜中生產的共聚料，其產品性能更較接枝料優越，但材料價格也較其它料更貴一些。
③ 固相一步法工藝；又稱Siloxen工藝，為德國Kable Metal公司開發，廣泛地在中國和東南亞各國流傳，該料已由絕緣料廠均勻混和，電纜廠不必重新配制，由于絕緣料未經接枝，存放期可達一年。其缺點是擠出溫度最高可達240℃，擠出工藝較麻煩，由于擠出溫度高，產品質量較難控制，掌握其生產工藝后，產品質量才有保證。
④ Monosil一步法工藝；該工藝不要由絕緣料廠提供絕緣料，可采用液態硅烷由計量泵自動計量和輸送到擠出機系統，并采用絕緣基料（粒料）經自動稱量后送入長徑比達1:30的擠出機中完成擠出工藝。該設備由瑞士Maillefer和NKF、BICC等公司聯合開發，設備投資較大，但產品質量穩定，絕緣基料價格較低，且不存在緣料的貯存期問題。我國為發展中國家，擁有monosil一步法設備的企業很少，在100多家企業中僅占4～5家。
在這次城網改造中，硅烷交聯是PVC塑力纜的更新換代產品。國內一些較大的供電局；如上海、北京、天津等供電局，已明文規定不再在配電網中采用PVC塑力纜，硅烷交聯電纜的產量有可能成倍增長，預計年產可達4～5萬km／年。
除1kV等級硅烷交聯電纜外，10kV硅烷交聯電纜也有5家企業生產，對于品種規格變化較多和電纜長度較短的供貨批量，采用10kV硅烷交聯更為經濟。如采用CCV生產線生產，廢品率極高，為此在10kV交聯電纜生產工藝中，應保持10kV硅烷交聯生產線的一定比例，才能均衡生產。
⑷ 干法交聯電纜
早在80年代中期，上海電纜研究所就協助沈陽電纜廠向瑞典引進了一套干法CCV交聯生產線，生產中高壓交聯電纜。并進行了引進技術的消化吸收及交聯電纜的基礎研究工作，制訂了產品標準。90年代初GB 12706-91國標正式發布，中低壓交聯電纜得到了蓬勃的發展。各電纜企業紛紛從國外引進CCV干法交聯生產線，如NOKIA, Davis，TROESTER和Royal等國外較著名的設備制造公司。同時也引進了國外的生產技術，提高了交聯電纜的產品質量水平，部分交聯電纜還向東南亞和阿拉伯等國家出口。在中壓電力電纜領域內，交聯電纜已基本上取代了油紙電纜，交聯電纜的產量由原來的年產1,000多km增加到10,000多km。隨著電纜用量的增加，交聯電纜在運行中擊穿放炮的次數也逐年增多。上海電纜研究所作了交聯電纜的運行可靠性研究和統計，國產交聯電纜的擊穿故障率高達0.5次／年－100km左右[3]，歐洲等發達國家已下降到0.2次／年－100km，主要是國產交聯電纜的生產環境較差，灰塵等雜質容易進入電纜絕緣，同時生產工人僅憑經驗操作，不按科學的交聯生產工藝計算機軟件操作，同時有些電纜廠管理不善，有些產品不進行局部放電試驗就將產品出廠了。上海電纜研究所貫徹了機械部“技術進步”的政策，對國內17條CCV交聯生產線進行了整頓驗收，改變了交聯電纜的生產環境，提高了產品質量。國產交聯電纜產品已和發達國家進口的產品不相上下了。近年來我國交聯電纜生產線已超過100多條，其中有三分之一可以生產高壓交聯電纜，生產能力大大超出市場需求數量，由于城網改造的需要，從1999年開始，年需求中壓交聯電纜約3.5萬km／年。產品價格大幅度下跌，企業處于市場劇烈的競爭之中。對于110kV高壓電纜已有沈陽、鄭州、上海和山東電纜廠于去年通過產品鑒定，1998年生產110kV高壓電纜約400km／年，年需求量約500km／年。1999年110kV高壓交聯電纜的年需求量將成倍上升，年需求量可能要達1000～1200km／年。但通過產品鑒定的企業將增加到13家，到2000年后，國內將有25～30條高壓交聯生產線啟用，市場競爭的劇烈程度將超過中低壓電纜。對于220kV超高壓交聯電纜，上述四家電纜廠均已通過產品技術鑒定，將由上海電纜研究所承擔的按IEC WG 11-97建議的高電場熱循環予鑒定試驗后（已建議作為型式試驗考核），才能推向市場。上海電纜研究所已按照電纜行業的要求在1999年上半年建成了上述試驗基地，已經投入使用。
⑸ 架空絕緣電纜
在城市供電系統中，高壓線和綠化區都要占有一定空間，空間走廊日益狹小，線樹矛盾突出，觸電傷亡事故不斷發生，架空絕緣電纜的應用就特別受到青睞。1990年上海電纜研究所獲得了開發1～35kV架空電纜的基金項目，在上海市電力局供用電研究所協助下，進行了研究試驗和產品開發工作，在江蘇江陰和浙江蘭溪電纜廠進行1kV和10kV架空電纜的研制和生產。并在上海電網系統中推廣應用。1992年上海市受到臺風襲擊，架空電纜的電桿斷裂，架空電纜落地，但供電沒有中斷，產品得到了用戶的稱贊。同年還制訂了架空電纜國家標準GB 14049-93。1998年年產10kV架空電纜約3萬km／年，在城網改造中，估計年需求量可達5～6萬km／年。絕緣采用PVC，HDPE, XLPE等耐候絕緣料，今后將大量采用XLPE交聯絕緣料，導體分銅、鋁和鋁合金等硬拉結構，在拉斷力要求高，桿塔跨距大的線路中可采用鋼線作承載線，我國東北林區還采用鋼芯鋁絞線結構，國內各電纜企業均可生產。
⑹ 五芯電纜
在塑料電力電纜國家標準GB 12706-91中僅考慮到低壓三芯、四芯電纜，其中第四芯是為了輸送電力系統在不平衡狀態下產生不平衡電流以及短路電流。這就是3加1的四芯電纜，中心線大小由不平衡電流及短路電流來確定，但一般不得小于相的1/2。到90年代，原屬電氣裝備系統中一些電纜，例如建筑、船用、礦用電線電纜，輸送容量愈來愈大，并且對電纜產品的功能要求愈來愈多，隨著計算機廣泛應用，電路中非線性阻抗大量增加，造成三次諧波電流在中性線通過時電流很大，達到了相電流同樣大小水平，這樣中性線PN線要求擴大到相線截面水平，即所謂4等截面。為了便于設備，儀器接地保護需要，又增加了第5線芯即PE線。這就是五芯電纜。很多電纜企業研制了五芯電纜以滿足不同用戶要求，有3+2芯及4+1芯二種結構。建筑部門多數需要4+1芯結構。其它用戶也有要求3+2芯結構，五芯電纜以圓形電纜居多，并用迭代法編制計算程序，設計出5芯不等截面電纜的外徑和結構尺寸、還有設計了五芯瓦型電纜結構，四川電纜廠還得到該結構的國家專利發明證書。在國外也較多地采用五芯電纜，英國BICC公司采用金屬屏蔽層作為第四或第五線芯，該結構有如下一些優點。
① 采用鋁導線作金屬屏蔽，用以防止外來的各種電氣干擾，并可作為PE線或PN線。對四芯電纜，該層即為PE線。
② 采用細鋼絲金屬屏蔽層作電磁屏蔽，以防止各種外來的電和磁的干擾，又稱全屏蔽電纜，電磁屏蔽層，又是PE或PN線，這種結構得到了各種用戶的歡迎，需求量也愈來愈多。
對于五芯電纜應采用何種產品結構，對PE線和PN線截面應采用多大的尺寸，應根據我國的具體情況，進行調查研究，在即將進行的國標修訂中全面考慮。
⑺ 阻燃、耐火等其它電纜品種
在電力電纜中，以使用有鹵阻燃電纜為多，也有使用低煙無鹵電纜，阻燃電纜的等級按國家標準規定可分為A、B、C三類，型號用ZR表示。在某些企標中，對阻燃等級最高的A類產品用GZR（即高阻燃）表示。對1kV電纜可適當采用各種阻燃材料來達到三種不同類別的標準；但10kV交聯電纜還沒有阻燃絕緣料，要依靠采用不同的填充料和護套料和采用不同截面大小來達到B或C類標準。一般達到B類標準時就要求采用較大的電纜截面。如要達到A類標準，可采用隔氧層（又稱隔火層）結構，上海電纜廠已于前年申請了隔氧層電纜結構的專利。即在10kV電纜外擠包一層含高阻燃劑的樹脂材料，現在已有較多的電纜廠采用含高阻燃劑的橡膠帶或玻璃布帶繞包，含高阻燃劑的玻璃布帶又稱隔火帶已在市場上推廣應用了。
在某些重大工程項目中，需要一種在火災中仍能持續通電的保安電源，以便滅火報警、照明、通訊和救火之用，稱耐火電纜。耐火電纜絕緣與護套應是阻燃電纜，并在導體上包上1－2層云母帶，合成氟金云母在110℃下仍不失去機械強度，產品型號為NH。為保持云母帶在加工中的機械強度，加包一層聚酯帶有著更好的效果。如不采用含氟的云母帶，還可制成無鹵耐火電纜，該產品更受到用戶的歡迎。
⑻ 電力電纜的接頭附件
油紙電纜附件用鐵殼頭和環氧頭已逐漸淘汰，代之而起的是熱收縮附件，由我國長春應化所開發并使用，上海電纜廠也和美國瑞侃公司合作生產熱收縮附件。上海電纜研究所在90年代初承擔了國家基金項目開發了架空電纜全套金具及附件，由武漢、長沙和無錫等附件廠組織生產，并制訂了附件國家標準，基本上滿足國內中低壓電纜的成套供應，在90年代中上海電纜研究所協助廣東南海附件廠引進了西門子公司的全套硅橡膠予制附件，長沙附件廠也引進了該項技術，中低壓電纜附件已全部配套齊全。110kV高壓電纜預制終端和SF6終端可由上海電纜研究所為主體的三原附件公司提供，并正在開發110kV預制連接盒。今年三原公司又與日本住友合作，共同生產220kV終端，全封閉終端與單一橡膠件預制式連接盒，目前正在電纜所進行預鑒定試驗。國內能提供高壓電纜附件的還有沈陽電纜廠早年在上海電纜研究所協作下引進的瑞典Kabledon生產技術，也可提供110kV預制終端和模塑連接盒，沈纜也和日本古河合作生產高壓電纜全套附件。除此以外有些電纜廠還向美國G＆W公司和Elasmould公司進口一部分高壓電纜附件，以滿足城市電網改造的要求。
二、九十年代電力電纜產品和工藝的技術進步
1. 電力電纜用導體結構與工藝
⑴ 導體的緊壓結構及工藝 90年代初國內電纜企業導體結構尺寸不統一，有主張導體要柔軟，最好不緊壓；還有一些則主張緊壓。上海電纜研究所受機械部委托，在交聯電纜整頓驗收規范[4]中規定了導體的緊壓系數約為0.9，統一了全行業交聯電纜導體的結構尺寸。緊壓導體結構尺寸的統一有下列優點：
① 統一了導體結構尺寸，便于用戶安裝和導體連接；
② 緊壓導體比非緊壓結構可節省6～8％電纜材料，有較大的經濟價值；
③ 緊壓導體卡斷了水分進入導體的毛細通道，防止水樹產生，提高電纜的運行壽命；
④ 緊壓導體圓整度好，導體在生產中不會被模芯卡住，內半導電層不易嵌入到導體縫隙中去。
緊壓導體可采用緊壓輪或拉模緊壓，但必須分層緊，才能保證導體的光滑和圓整。隨著緊壓導體的推廣，杭州中策電纜廠還提出了每層加5根單線的設計理論，改變以往導體每層加6根的傳統設計，該理論在世界各國中還是首次提出。
緊壓導體要求銅單線退火均勻，各企業采用了大拉連續退火裝置，該裝置可節省大量能源，保證銅單線的退火均勻性，完全擺脫了以往作坊式的罐式退火工藝。
⑵ 大截面分割導體的生產及工藝 銅導體在1000mm2及以上鋁導體在1400mm2及以上，其集膚效應系數已使交流電阻分別提高到20％和16％[5]，大截面電纜應采用分割導體結構。1997年上海電纜廠發表文章[6]研制成功了分割導體結構，截面為1000～1200mm2，目前已有很多電纜廠試制成功。對1000mm2分割導體，一般采用4分割，當中嵌入一層半導電纖維帶，再包上一層半導電帶扎緊，對更大截面的電纜可采用涂漆單線并采用5分割或7分割結構，國外最大已可做到4000mm2，為了防止分割導體在盤絞時回彈，可在絞線機上加裝予扭裝置，國內已可供應帶予扭裝置的框絞機，并帶有集中上下盤裝置，以優惠的價格和進口設備競爭。
2. 絕緣及屏蔽生產工藝的改進
⑴ 采用嚴格的溫控系統和三層共擠機頭
90年代后，交聯電纜用量增加，擊穿放炮事故也隨著加多，上海電纜研究所和西安交大都進行了交聯電纜的基礎研究工作，采用威布爾分布進行電纜的逐級擊穿試驗以及水樹電樹等試驗研究后認為：交聯電纜內外屏蔽不良，絕緣焦燒和予交聯，內半導電層凸出物和擦傷等，可使電纜在較低的電壓下擊穿。提高內外半導電層和絕緣層擠出的溫控精度，防止焦燒和予交聯的產生是重要的。很多企業引進了國外先進的擠出機，NOKIA公司擠出的溫控精度可達正負1℃，國產設備的溫控精度也可達正負3℃以內，以防擠出時產生焦燒粒子和予交聯等雜質，并嚴格控制內半導電層不在絕緣�？谔幉羵�1994年國家建設部公布了GB 50217-94交聯電纜選用標準， 建議在重要的線路中采用干法交聯和三層共擠裝置。當時對中低電纜采用三層共擠裝置的要求就過于嚴格了，但也促使了各電纜廠引進了很多三層共擠裝置。目前國內交聯生產線已超過100多條，具備三層共擠設備的生產線已超過40％，用以增大產品技術競爭的力度。
⑵ 改善絕緣生產線的生產環境
外來灰塵、雜質也造成絕緣污染，在國外都保持著干凈的生產環境，都在絕緣上料時，考慮上料間的凈化系統。在交聯電纜整頓驗收時，就有17條交聯生產線加裝上料間的凈化系統，要求凈化間內的空氣達到1萬級。上料間的空氣應為正壓力、壓力為12.5N/m2，并在國家標準中對110kV高壓電纜規定了雜質含量≤6個（雜質大小為大于51μm小于178μm），對裝有導體的電纜盤要有遮蓋，以防灰塵雜物等落入。從此國產交聯電纜的生產環境大為改善，完全可與國外交聯電纜的生產環境相一致。
⑶ 導體予熱及絕緣厚度偏芯檢測裝置的應用
采用導體予熱不但可以提高產量約30～40％，而且可以改進交聯絕緣的品質，改善絕緣熱機械應力。在國內采用三層共擠設備的電纜企業，也有加裝導體予熱的，對中低壓電纜采用導體短路加熱方式，對高壓電纜則采用感應加熱方式。短路加熱較經濟，但不適合大截面電纜的生產。一般因采用1+2擠出的生產線，是不能加裝導體予熱裝置的，帶有內半導電層并經過加熱的導體是無法進入絕緣擠出機的。國內導體予熱裝置不及國外普遍。
近年來由于交聯電纜市場競爭劇烈，用戶對產品的要求愈來愈高，各電纜廠都采用了絕緣偏檢測裝置，以西德的SIKORA公司的X-Ray 8000商品占絕大多數，國內已有30～40％的生產線加裝了偏芯裝置，在CCV生產線上生產的電纜，均可將偏芯度控制在12％以內。在VCV上生產的高壓電纜則可控制在8％以內。加裝偏芯檢測裝置作一次投資后，可在一年內絕緣材料的節約中回收。看來這項投資還是值得的。
⑷ 金屬屏蔽結構生產工藝
我國電力系統均采用消弧圈接地系統，接地短路電流較小，也有些系統采用小電阻接地系統，則接地短路電流較大。上海電纜研究所1997年為行業提供了一套接地短路電流選用手冊，以便于生產和選用[7]，但國產中壓電纜的金屬屏蔽主要采用銅帶屏蔽。選用銅帶應不硬不軟，不寬不窄，繞包時應不松不緊才可保證金屬屏蔽質量。否則銅帶容易割破外半導電層或發皺，也會發生開裂等問題，很多電纜廠都已掌握銅帶的繞包技術。銅帶的連接應采用電焊，因錫焊的銅帶會在短路溫度下脫開，繞包采用雙層間隙搭蓋繞包代替重疊繞包，以增加屏蔽層的短路電流。由于銅帶工藝不完善而使局部放電不合格的現象已大為減少了。
3. 交聯生產工藝控制
交聯工藝是交聯生產中的關鍵技術，90年代后，國產電纜已基本全部采用干法交聯，絕緣中水分含量約100～200ppM，只是蒸汽交聯的十分之一，絕緣品質大為提高。80年代在國外掀起的水樹枝熱潮，沒有在中國出現。由于干法交聯的管壁溫度高達400℃左右，比蒸汽交聯時的管壁溫度高出近一倍，絕緣在高溫下交聯，由于與導體溫差過大容易產生熱應力，最初表現在產品的老化前后抗張強度變化率不易合格。電纜新安裝后往往在竣工試驗時就擊穿了。有時運行后僅幾個小時電纜本身或電纜附件會很快地擊穿。國外一些專家學者對絕緣熱機械應力問題提出了一些新見解[8][9]；XLPE絕緣是一種膨脹系數極高的石油制品，其線脹系數高達330×10-6 1/℃，是銅導體的20倍，如交聯溫度很高，又未經充分予冷卻，絕緣中就會產生熱應力，電纜絕緣稍受彎曲，造成應力開裂，在直流竣工試驗中，吸收了大量空間電荷，造成絕緣介質中電場嚴重畸變，電纜會在很低的電壓下擊穿。NOKIA公司和Sieverts公司對交聯工藝進行了較多的研究試驗，規定了在生產過程中的溫度分布以及溫度和時間的關系，編制了一套交聯生產過程中交聯工藝計算機軟件。上海電纜研究所會同上海、沈陽兩大電纜廠消化吸收了瑞典Sieverts公司的引進技術，向國內20多家企業推廣了上述軟件，國內還有更多的電纜企業，直接向NOKIA引進上述軟件，但引進的軟件要比國產軟件價格高10倍以上，軟件的內容并無多大差別。按正確工藝生產，近年來中低壓交聯電纜擊穿放炮事故已少得多了。在高壓110kV交聯電纜生產中，除應采用計算機工藝軟件外，有好幾家都采用NOKIA公司的應力消除裝置，又稱Rlelxation松馳裝置，用于消除厚絕緣電纜熱應力。其原理是在電纜冷卻后，再將電纜重新加熱到105℃左右，即達到聚合物結晶熔化溫度，也可以說是將絕緣重新退火，消除熱應力。
在交聯工藝技術進步中，還改進了交聯管的電熱方式，采用管壁短路加熱的熱效應好，逐步取代加熱電纜的加熱。在氮氣系統中，基本淘汰了氮氣并供氮方式。我國最早采用小型壓縮機組制氮，后采用5A分子篩制氮裝置，對接近大工業制氮廠的企業還可采用液氮系統，近年來美國在中國的凱德公司推出的采用過瀘膜制氮系統更為先進，已在電纜行業中大量推廣，有著更好的技術經濟效果。
4. 交聯電纜其它工序的技術進步
為了制造1km及以上的三芯大截面電纜，成纜機的放線盤采用2.2m代替1.6m。有些企業還進口了收線盤為3～3.5m的盤絞機，如加拿大的CEECO，奧地利的Mali和法國的pourtier等公司的產品。國內的德陽東方和合肥電工廠等均可生產盤絞機。電纜的圓整度已可達90％，采用扇形成型和聚丙稀撕裂膜組合填充，成纜中心也填充密實，防止水分滲入。按用戶要求還可采用阻水電纜結構，IEC 60502-97對中壓電纜已公布了阻水試驗方法。電纜外護套的擠包厚度很均勻，色澤光亮，并帶有計米標志，印字清晰，對高壓電纜外護套上還要求帶有半導電石墨涂層。目前國產電纜在劇烈的市場競爭中已可和進口電纜媲美。
5. 交聯電纜生產中的重大新技術
在國內，對1～220kV交聯電纜生產中，已有一些企業或個別單位應用了下列在國外還不多的一些新技術：
⑴ 在1～10kVmonosil一步法硅烷交聯生產中，采用固化硅烷新技術，并研制了無鹵耐火電纜（采用無氟云母帶）；
⑵ 在高壓交聯電纜擠出生產線中，在絕緣機頭處加裝了一套絕緣料雜質計數系統，可將進入電纜絕緣內的雜質大小和個數以及距電纜端頭的位置和距離全部紀錄下來，并作為交貨電纜的檔案資料提供給用戶（該項技術已由西德SIKORA公司提供）。
⑶ 為防止絕緣偏芯、德國TROESTER公司提供了上下牽引同步旋轉的交聯生產線。以補償因重力產生的偏芯，并防止絕緣扭傷；
⑷ NOKIA公司已向國內提供了可以生產220～500kV交聯電纜的CCV懸鏈生產線。并保持很小的絕緣偏芯度；
⑸ 全國已有9條VCV立塔線生產的110kV交聯電纜通過產品技術鑒定，其中已有4條線加了Relexation松馳裝置，用以消除厚絕緣熱應力；
⑹ 交聯度和熱延伸的在線顯示裝置 交聯電纜經過交聯管時，可隨時自動顯示交聯度或熱延伸，不必進行現場檢測；
⑺ 在交聯管內進行導體予熱，予熱溫度可達160℃左右，交聯熱源可分別從導體和絕緣表面雙向傳入，降低了絕緣表面溫度，提高了傳熱效率，并大大地降低了絕緣的熱應力；
⑻ 北歐化工與日本UCC公司已可提供生產500kV電纜的超凈絕緣料。
三、交聯電纜近期應做的工作
1. 應制訂較為嚴格的產品考核標準和試驗要求
⑴ 制訂較嚴格的各項試驗標準
固態擠包力纜加工工序簡單，任何一種電壓等級的電纜絕緣，只要經過擠包、有時要交聯，絕緣纜芯就加工完成了�？墒菍υ鯓雍唵蔚募庸すば�，要求卻非常高。一些工藝控制、或對生產環境的控制和絕緣料純凈程度的選擇稍有不當，就會在很大程度上影響產品質量，必須有較為嚴格的標準進行控制�？晌覈鴩鴺薌B 12706-91制訂時，是代表十年前的產品水平，現在IEC 60502-97國際標準公布已近兩年，要趕快修訂標準，由于國標修訂要有一段時間，企業應先修訂企業標準，現將線纜行業搜集到的世界各國交聯電纜產品標準化情況列于表１中，供各電纜企業參考。企業可根據自身產品質量控制情況，制訂相應的企業標準。 企標的水平是一個企業產品技術水平的標志，制訂相應的企標是非常重要的。從表1可見：產品出廠的局部放電水平在原國標中為1.5Uo-20pC，而IEC 60502-97已經提高到1.73Uo-10pC了。實質上產品局部放電并不是最靈敏的方法，但目前還是唯一的方法。表2列出了日本早年[10]提出的絕緣中微孔尺寸和局部放電的關系數據，近年來日本電氣協同又提出了微孔尺寸和局部放電的計算公式，經計算列于表3中。從表2中可見：原國標的試驗指標可允許電纜絕緣中存在800μm的大氣泡，是難以保證產品質量的，為此世界上一些發達國家已將局部放電的指標控制在2Uo-5pC水平。實際上如果一個企業重視產品質量，對中低壓交聯電纜的局放指標均可穩定在2Uo-3pC及以下，較多的場合下局放僅為1pC及以下。對于出廠時的電壓試驗標準，IEC 60502-97中規定為3.5 Uo-5分鐘（對10kV等級電纜），及IEC 60840－98中規定為2.5Uo-30分鐘（對35kV等級電纜）。這項指標已規定得比較高了，應參照執行。但不能對成盤電纜出廠時的電壓試驗指標規定得太高，否則將會影響電纜的使用壽命，應慎重考慮。對高壓交聯電纜也均可參照IEC 60840-98標準考核。
⑵ 交聯電纜的竣工試驗要求
交聯電纜在進行直流耐壓竣工試驗時，往往會在較低電壓下很快地擊穿，其擊穿機理還不完全清楚。最近日本有關雜志報導[10]工藝完善的交聯電纜，對施加直流耐壓影響不大。不管如何，在竣工試驗時進行直流耐壓是不確當的，這已為大家所共識。其理由為：直流電壓的絕緣擊穿機理和交流電壓完全不同，在交流系統中絕緣最容易擊穿的地點，直流往往不能擊穿，反之亦然。同時直流電場分布和交流電場分布也完全不同，故在交流電網系統中進行直流竣工試驗是不確當的。上海和廣東中試所聯合發表文章[11]，提倡在中低壓交聯電纜上進行交流耐壓試驗，按IEC 60502-97規定，試驗電壓為1.73Uo-5分鐘。并推薦采用工頻串聯諧振變壓器進行試驗，其Ｑ值達到30及以上，即變壓器容量可減小1/30, 并建議采用YDX-35/15串聯諧振變壓器（75kVA,15kV）為10kV電纜的工頻試驗設備。該設備重量僅88kg。對35kV電纜，可采用容量大一些變壓器，設備容量也大不了多少。這一建議是可行的，也就沒有必要采用0.1赫的超低頻設備，因為該設備耗資巨大，且和上述擊穿機理不完全樣。對于110kV高壓交聯電纜，采用上述串聯諧振裝置就太龐大了，上述作者建議采用振蕩波耐壓試驗方法。該方法是1990年國際大電網會議21-09工作組推薦的，如無上述裝置，還是采用IEC 60840-98中建議的交流電壓Uo下24小時試驗較好。目前西門子公司正推出一種VFSR變頻諧振試驗裝置，不久將可能在高壓電纜竣工試驗時得到應用。
表 1
標準名稱
標稱電壓
U(kV)
例行試驗（耐壓、局放）項目＊ ＊＊
耐 壓 試 驗
局部放電試驗
其 它
IEC 60502-97
6～30
3.5Uo-5min
1.73Uo-10pC
IEC 60840-97
35～150
2.5Uo-30min
1.5Uo-10pC
IEC WG 11-97
220～500
220kV:2.5Uo-30min
500kV:1.9Uo-120min
1.5Uo-10pC
日本JEC 208,209
11～77
～2.53Uo-10min
第一步，第三步：
～1.3Uo-10pC(11～33kV)
～1.3Uo-5pC(66～77kV)
第二步
～2.5Uo-30pC(11～77kV)
進行微孔、雜質和凸起檢驗
美國
AEIC CS 5-86
5～35
8.7/15kV:～4Uo-5min
21/35kV:～3.4Uo-5min
26/35kV:～3.2Uo-5min
1Uo,1.5Uo,2.5Uo,3Uo-5pC
4Uo-10pC
進行微孔、雜質和凸起檢驗
AEIC CS 7-93
69～138
3Uo-15min后加
2.5Uo-30min
1Uo,1.5Uo, 2Uo-5pC
2Uo-5pC
進行微孔、雜質和凸起檢驗
德國 DIN 57273-78
VDE 0273-78
10～30
2.5Uo-5min
2Uo-5pC
瑞士 SEV-3437-80
10～30
2.5Uo-20min
2Uo-5pC
英國 BS 6622-85
6.6～33
6.6kV:～2.9Uo-5min
11～33kV:～2.4Uo-5min
～1.5Uo-10pC
瑞典 SS 4241417
12～420
12～170kV:～2.5Uo-5min
420kV:～2Uo-5min
第一步：～2Uo-10pC
第二步：～1.3～1.4Uo-10pC
法國 HN 33-S-51
HN 33-S-52
63～90
～2.2Uo-60min
未見規定
中國 GB 12706-91
GB 11017-89
1～35
110
2.5Uo-5min
2.5Uo-30min
1.5Uo-20pC(6～10kV)
1.5Uo-10pC
110kV電纜型式試驗中進行微孔雜質檢驗
＊Uo=U／ , 對國產電纜Uo=U/ ×1.33。 ＊＊為便于比較，將原采用壓數值，均折算成Uo倍數，成～Uo。
表 ２
電纜規格
施加電壓
1.2Uo kV
微孔尺寸
μm
放電量
pC
22kV 100mm2
33kV
66kV
77kV
16
24
48
56
260
200
100
84
0.85
0.34
0.046
0.029
22kV 100mm2
33kV
66kV
77kV
16
24
48
56
800
400
190
168
13.0
1.5
0.15
0.10
表 ３
電纜規格
微孔直徑
外施電壓(kV)下局部放電量pC
1.5Uo
1.73Uo
2Uo
2.5Uo
8.7/10kV
2400mm2
200
300
400
0.4
1.5
3.4
0.5
1.7
4.0
0.6
2.0
4.6
0.7
2.4
5.8
26/35kV
240mm2
200
300
400
0.4
1.2
2.9
0.4
1.4
3.3
0.5
1.6
3.8
0.6
2.0
4.7
2. 進行電纜可靠性研究和數理統計
早在七十年代就對交聯電纜進行可靠性研究，并采用威布爾參數評定電纜的老化壽命指數N值，很多專家學者都在這方面取得了較為顯著的成果。我國在90年代初，上海電纜研究所曾進行過上述研究工作[3]，因無企業支撐而停止，可靠性研究項目應包括下列內容：
⑴交聯電纜的加速老化試驗
在2Uo電壓下進行上萬小時的浸水耐壓試驗，不斷地對各種產品結構作研究；
⑵電纜絕緣的微孔雜質試驗
它還包括加速老化試驗后電纜樣品的水樹、電樹檢測及研究；
⑶交聯電纜的電壓壽命試驗
采用威布爾分布進行數理統計和壽命評定，并進行整根電纜的工頻擊穿試驗，為綜合評價電纜壽命提供數據；
⑷交聯電纜的長期老化試驗
又稱予鑒定試驗，為CIGRE WG21-03工作組推薦，在1.7Uo下至少試驗180個加熱冷卻循環，電壓試加時間為一年；
⑸高壓電纜的沖擊擊穿試驗
用以評定高壓電纜的沖擊擊穿水平；
⑹對運行中電纜進行故障擊穿統計
將統計結果進行計算機處理，并定期公布某企業電纜的累計擊穿故障率，在國外一個企業如沒有這項統計，電纜是賣不出去的；
⑺綜合評定電纜的壽命指數N值
預計電纜壽命，并在企業樣本上公布電纜壽命曲線，供用戶參考。
上述試驗在日本和歐洲各電纜廠不停地工作著，如日本的N值已提高到12,最近500kV電纜已達到N=15，并及時給用戶通報。這些試驗希望生產交聯電纜企業自身做，或共同出資，由行業協會委托大學與研究機構從事我國交聯電纜基本理論工作。沒有這些基本理論研究，我國交聯電纜很難有飛躍突破。
3. 積極開發交聯電纜熱機械應力研究
在未來十年內，我國500kV電纜及全套附件定會在電力網中投運，因此必須進交聯絕緣的基礎研究工作。日本500V交聯電纜絕緣厚度原為32mm，后改為27mm，其研究品僅25mm。日本的六大公司都在進行研究工作，并由日本很多電力公司，高等院校和六大制造企業聯合組織研究試驗，并提出了試驗研究報告，發表于“電氣協同”中[10]。實質上交聯絕緣有著優異的介電性能，已于前述，其固有擊穿場強可高達800kV/mm，又稱本征擊穿場強，但500kV電纜的沖擊逐擊擊穿場強僅為100kV/mm，工頻逐級擊穿場強僅為50kV/mm，其工頻設計電場強度對500kV電纜而言約在15～16kV/mm之間，有著很大的厚度效應。文獻[12]提出了下列公式：
E=A·t[1-n]
其中：t為絕緣厚度(mm)，n=0.87，A=60kV/mm(對絕緣厚為13mm模擬電纜)。
如t=25mm時，EAC=40kV/mm；t=35mm時, EAC=38kV/mm。
從上例可知絕緣厚度由t=25mm增加到t=35mm時，即厚度增加了40％，可設計場強的改善只有5％，對500kV電纜增加絕緣厚度并不是一個好的選擇。早在十年前日本幾個大公司就著手研究絕緣雜質和微孔對交聯絕緣的影響，但雜質含量和顆粒大小已下降到50μm及以下，有些絕緣中雜質顆粒只10～20μm及以下，對薄絕緣模擬結構(2mm)電纜可將工頻擊穿場強提高到64～75kV/mm，但對厚絕緣就看不出雜質顆粒有多大影響。由于采用干法交聯，交聯電纜微孔尺寸可下降到5～10μm，FZCV和MDCV交聯工藝的微孔尺寸已可下降到1μm及以下，但仍解決不了厚絕緣電纜在較低場強下的擊穿問題。
在90年代中期，發現在交聯絕緣中產生的熱機械應力，可使絕緣在較低的電壓下擊穿，特別是厚絕緣電纜產生的熱機械應力更大。在對500kV電纜的研究中看到，經過老化試驗后的電纜，其絕緣擊穿水平反而比老化前更好，這可用經老化后的電纜，可消除熱應力來解釋。研究和消除交聯厚絕緣的熱應力，已是當前最為時新的課題了，可從研究交聯工藝和電纜的絕緣屏蔽結構來改善絕緣熱機械應力。最近西安交大在研究絕緣介質中的空間電荷分布，以及不均勻介質和空間電荷形成的關系問題，絕緣中產生熱應力后，形成應力開裂，就是一個不均勻的介質。同濟大學推薦了一種空間電荷的檢測方法，用空間電荷的集聚來研究絕緣應力開裂，該方法已在英國獲得成功。在今后十年內，交聯絕緣熱應力問題一定會得到重視和較好地解決。提高厚絕緣電纜的擊穿水平是今后交聯絕緣能否向更高電壓等級前進的關鍵問題。
4. 對電纜料的供應和改進建議
⑴要組織國產硅烷絕緣料的生產供應 硅烷交聯電纜是PVC塑力纜的更新換代產品，據1998年在蘭州召開的電纜料行業會議上對硅烷絕緣的需求進行預測，估計年需求硅烷絕緣料達1.6萬噸／年。而國內能提供的數量約5000噸／年，絕大部分仍依賴進口。同時國產聚乙烯基料的分子量不很穩定，影響到硅烷絕緣料的產品質量。這給電纜料行業帶來了參加市場競爭的機遇，希迎頭趕上；
⑵要研究開發硅烷絕緣料的新品種 目前還有一些品種希待開發。如可剝絕緣屏蔽半導電料、1kV阻燃電纜絕緣料以及固化硅烷等新品種，這些新品種有著巨大的技術經濟價值；
⑶對干法交聯料還存在下列問題希待改進[13]
①絕基料供應點不統一、基料分子量變化大，造成絕緣料塑化不良，影響交聯電纜的局放水平；
②絕緣基料包裝不好，采用小包裝使基料受到污染，建議采用大包裝；
③國產交聯料YJ-10無雜質控制指標；
④應采用低溫抗氧系統，目前300#抗氧劑溶點高達150℃及以上，在擠塑時起不到抗氧化效果；
⑤對絕緣料的貯存時間和輸送環境應有說明和規定；
⑥應提供交聯料的交聯反應速度等活性參數；
⑦應提供內外半導電料電阻率的指標，并提供超光滑半導電料。
⑷對其它電纜料的供應和改進
①希提供導體外的半導電扎緊帶，并具有阻水功能；
②希提供90℃ PE護套料即IEC 60502-97中的ST7型PE護套料；
③希研究開發PE護套外的導電石墨涂層，要求導電性能好，并能和PE護套溶接；
④希提供阻燃劑含量高的橡膠為基的隔火帶，以提高A類無鹵阻燃電纜的隔火功能。
四、對開發1100kV特高電力電纜的展望
21世紀是一個科技飛速前進的時代，電腦將走進千家萬戶，電子信息高速公路將從歐美轉向東南亞，全球將逐步實現經濟一體化。有一些科技項目是可以自己開發的，但也不排除從國外引進的可能性。如美國的六大電纜公司已只剩1～2家了，完全退出了世界交聯電纜的市場競爭行列，可日本的六大電纜公司，個個興旺發達，交聯電纜普及全世界，歐洲最長的一條420kV電纜線路就是由日本承包的。中國1100kV特高壓輸電線路是一項重大工程，但工程項目中的產品均有較多的世界各國的供貨商，市場競爭劇烈。預期該項工程在21世紀30年代到來，并在我國西南地區出現[14]，因我國西南水利資源豐富，可開發的容量達250GW。而用電大戶遠在1500km以外的東南沿海地區，出現1100kV特高壓輸電是勢在必行。但是否要用電纜引出，要多少電纜，都關系到研制開發該項產品的前景�？刹捎玫碾娎|預計有下列幾種：
⑴ PPLP紙絕緣充油電纜
如電站引出線的空間走廊狹小，需采用電纜引出時，在國內PPLP絕緣充油電纜是最容易實現的，如截面為2500mm2，可輸送約3GW容量。PPLP絕緣的εxtgδ較小，不必采用冷卻系統，為增加工頻設計工作梯度到28～30kV/mm，其工作油壓應提高到1.3～1.5Mpa。該產品的缺點是傳輸容量仍較小，為防止高油壓下電纜漏油，其防火措施的工程造價甚至超過電纜本身。再者如果交聯電纜的發展，在30年后使充油電纜逐漸淘汰，也就無法采用該項產品了。
⑵ GIC管道充氣電纜
GIC的εxtgδ極小是最為理想的1100kV電纜。傳輸容量可在4GW及以上，采用可撓性結構的內導體鋁管直徑為279mm，外導體為鋁管，其內徑為711mm。用塑料骨架支撐，內充約4.5大氣壓的SF6氣體，內外導體光潔度和氣體的純凈度要求均非常高。產品的唯一缺點是電纜直徑仍較大，在水電站較復雜的地形中安裝敷設，有一定難度，該產品在國外已較成熟，在我國三峽工程中曾提出有可能采用時，日本古河公司已主動和中國聯系，聯合開發該項產品，在21世紀30年代中如需要這項產品，和國外聯合開發是一條捷徑，因中國對220～500kV GIC電纜從未開發過，又沒有形成市場競爭的能力，且又不知道工程需求的數量。如果我國在今后20多年內對220～500kV GIC電纜大量生產，且具有一定市場份額后，才能在今后30年中提供1100kV GIC電纜產品。
