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一、電纜絕緣材料國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀對比

目前國際上直流電纜所用的 XLPE （交聯(lián)聚乙烯）材料主要是北歐化工推出的LE4253DC和LS4258DCE超凈XLPE電纜料，分別可以滿足±320kV 和±525kV 高壓直流電纜的絕緣材料性能要求，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。

國內(nèi)高校、科研院所和企業(yè)聯(lián)合研發(fā)生產(chǎn)的小批量直流電纜用XLPE材料，可以滿足±320kV高壓直流電纜性能要求，并完成電纜試樣生產(chǎn)。與進(jìn)口材料相比，國內(nèi)XLPE的制造技術(shù)相對落后，主要存在材料流動(dòng)性不穩(wěn)定的問題，在電纜生產(chǎn)中易導(dǎo)致過濾器界面壓力上升，使連續(xù)擠出時(shí)間過短。

實(shí)現(xiàn)超高壓直流電纜的國產(chǎn)化，還需要注重聚合物絕緣材料的基礎(chǔ)研究，包括基礎(chǔ)樹脂、配方改進(jìn)和超凈生產(chǎn)工藝等。

二、高壓直流電纜絕緣材料技術(shù)難點(diǎn)及未來研發(fā)方向

1、直流電纜絕緣料的空間電荷特性是制約直流電纜絕緣材料發(fā)展的重要因素。但目前研究偏重于高場強(qiáng)平板試樣下短時(shí)間內(nèi)空間特性變化規(guī)律；未來應(yīng)更加貼近實(shí)際，開發(fā)大厚度、適用于真型電纜的空間電荷測量系統(tǒng)；研究直流電纜料成纜后在實(shí)際工況較低場強(qiáng)（≤25kV/mm）下絕緣存在溫度梯度時(shí)空間電荷長時(shí)間演化特性，并突破暫態(tài)下，例如沖擊電壓時(shí)空間電荷測量的難題，研究暫態(tài)下直流電纜絕緣中空間電荷的變化特性。

2、電導(dǎo)率溫度特性是制約高壓直流電纜絕緣材料發(fā)展的關(guān)鍵核心因素。直流電纜的運(yùn)行溫度與絕緣料的電導(dǎo)率溫度特性密切相關(guān)，未來應(yīng)更加注重開發(fā)低電導(dǎo)率溫度系數(shù)的XLPE絕緣料，從而提高目前直流電纜的運(yùn)行溫度，進(jìn)一步提升直流電纜的輸送能力。同時(shí)應(yīng)建立科學(xué)的電導(dǎo)率評價(jià)方法，以便能準(zhǔn)確的評價(jià)電纜料在全工作溫度范圍內(nèi)的電導(dǎo)率特性。

3、聚合物絕緣材料的老化機(jī)理和評估方法與空間電荷有密切關(guān)系。未來需要突破絕緣材料加速老化與長期運(yùn)行老化之間的差異，建立更完善的聚合物絕緣材料評價(jià)體系和老化分析模型。

4、納米添加雖然是聚合物絕緣改性研究的熱點(diǎn)方法，但目前國際上納米摻雜的電纜料仍然不是主流，納米絕緣材料的長期運(yùn)行特性、多性能協(xié)同調(diào)控方法以及大批量工業(yè)化仍有待進(jìn)一步研究并實(shí)用化。

5、環(huán)境友好可重復(fù)利用的、90℃以上高運(yùn)行溫度的非交聯(lián)電纜料是高壓直流電纜絕緣料未來的一個(gè)重要發(fā)展方向，需要更深入的研究，盡早開發(fā)新型的高運(yùn)行溫度的非交聯(lián)直流電纜絕緣材料并實(shí)用化。